[发明专利]一种高含盐、高含氨氮及COD气田水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理工艺领域，尤其涉及高含盐、高含氨氮及COD的含硫天然气田采出水的处理。

背景技术

由于与地下油气藏及岩层长期共存，天然气田采出水一般都溶入或混入了大量石油类、可溶性盐、悬浮物等组分。此外，在采气及集输过程中常需要加入泡排剂、缓蚀剂、阻垢剂等化学助剂，使得天然气田采出水组成更加复杂和变化多端，并表现出石油类含量高、挥发性有机物含量高、悬浮物含量高和矿化度高等特点。对于含硫气田来说，采出水中还含有硫化氢、挥发性有机硫化物、二氧化碳等有毒有害气体，属于高浓度难降解含硫含盐废水。

国外对含硫气田开发较少，已开采的含硫气田采出水也主要是通过回注地层进行处理，所以对含硫气田采出水达标排放或回收利用处理技术的研究及应用均不多，现有的公开报道大多集中在非含硫气田采出水的预处理或脱盐处理方面，所采用的技术主要有膜法、离子交换法等。这与国外气田采出水氯化物和有机物含量相对较低有关，用膜法和离子交换法技术上可行，经济上合理。

一般说来，膜法和离子交换法对于水质相对简单的非含硫气田采出水具有良好的处理效果，但对水质复杂多变，且含有大量有机物和无机盐(氯化物≥30000mg/L)的含硫气田采出水而言，膜容易受污染，离子交换树脂再生困难，而且膜分离浓缩液或离子交换树脂再生液仍需要进一步做无害化处理处置，导致其处理运行成本将会大幅升高，因此在工业化应用上受到一定的局限。

国内对含硫气田采出水的研究重点集中在废水中硫化物的预处理方面，已形成了比较成熟的脱硫技术。对于含硫气田采出水零排放综合处理，则主要借助于盐化工专业的多效蒸发除盐工艺，初步形成了“预处理+多效蒸发”为主体工艺的含硫气田采出水综合处理技术路线：

申请号为CN201310661840.8的专利申请：气田采出水深度处理工艺，公开了：“将清液储罐内的清液通入二效蒸发系统进行蒸发即得蒸发水、盐浆和母液，盐浆经悬浮洗涤装置除去泥垢，再通过离心机脱水干燥即得粗盐”。

申请号为CN201310755452.6的专利申请气田采出水热泵组合除盐装置及除盐方法：公开了：“气田采出水热泵组合除盐的方法，其步骤为：(1)将固物含量约3％-8％，温度20～35℃的原液进入到热泵，经热泵蒸发浓缩，使其盐浓度为20％，然后送至强制循环蒸发系统；(2)强制循环蒸发系统将原液含浓缩至含盐55％时，原液便从强制循环蒸发系统出来进入离心机；(3)离心机脱水，得到固体结晶盐；”。

申请号为CN201310273856.1的专利申请：天然气气田开发污水零排放的新型工艺：公开了：“生化处理单元处理后未回用完的达标污水、电渗析处理单元处理后所产生的浓水以及气田水预处理单元处理后的气田水均进入蒸发结晶单元进行深度处理，水质达标后回用为循环冷却水补充水或气田内其他生产用水，污染物以结晶盐的形式从污水中析出，对结晶盐进行填埋处置或回收利用，最终实现污水零排放。”

前述的三个专利的蒸发处理工艺主要目的是为了去除水中无机盐，其实质都为一段式蒸发。一段式蒸发仅能将水和盐分离，如蒸发含氨废水时，其出水氨氮会超标，其适用于无氨或超低氨气田水脱盐处理。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术难以解决的高含盐、高含氨氮及COD的含硫天然气田采出水，提出一种脱除盐、氨氮及COD的处理方法，经处理后，水资源达标回用系统。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种高含盐、高含氨氮及COD气田水的处理方法，包括以下步骤：

将气田水先脱除钙镁和悬浮物，并调节pH至10以上，然后进行分段蒸发，第一段蒸发采用一次进料间歇操作，并控制沸点为90℃以上，蒸发10％以上后，浓缩液进行第二段蒸发，第二段蒸发采用真空蒸发，沸点45℃以上，浓缩至罐内固液比至15-20％，第二段蒸发排出的盐浆增稠后洗涤脱水干燥得盐，第二段蒸发排出的母液经电解催化氧化去除COD后与盐浆增稠得到的母液均返回气田水复用，第二段蒸发所得第二段冷凝水为达标水，第一段蒸发所得第一段冷凝水经处理脱除氨氮后与第二段冷凝水混合后得到达标水。