[发明专利]一种处理高含硫气田采出水中难降解COD的工艺方法

说明书

本发明属于油气田地面工程技术领域，具体地，涉及一种用于去除高含硫气田采出水中难降解COD的一种工艺。针对高含硫气田采出水中难降解COD组分以及预处理后进水COD一般在1000mg/L且为难降解COD的情况，为实现高含硫气田采出水的资源化回用，提出一种适合于去除高含硫气田采出水中难降解COD的一种工艺，采用“芬顿氧化+臭氧紫外光催化氧化+微/超滤膜+反渗透膜”的处理工艺，对高含硫气田采出水中难降解COD，挥发酚等有机成分降解去除。在气田采出水COD≤1000mg/L情况下进入该工艺进行处理，处理合格后的出水COD≤50mg/L。

技术领域

本发明属于油气田地面工程技术领域，具体地，涉及一种用于去除高含硫气田采出水中难降解COD的工艺方法。

背景技术

目前国内已开发投产的高含硫气田主要有普光气田和元坝气田。气田生产过程中产生的高含硫气田采出水由于其来自不同的地层以及输送过程中要混入气田生产过程投加的缓蚀剂，造成气田水中COD组分复杂，难降解成分多，通过GC-MS分析高含硫气田水COD组分，具体见表1。

表1：气田采出水COD主要组分

从上述COD的组分情况来看，主要是芳香族化合物，测定气田采出水的B/C，只有0.1左右，因而导致采出水的整体可生化性差。

现有技术中针对难降解COD一般采取高级氧化的方式，高级氧化的方式目前主要有以下几种，每种适用范围情况如下。

(1)芬顿氧化

芬顿氧化是以亚铁离子(Fe²⁺)为催化剂，用过氧化氢(H₂O₂)进行化学氧化的废水处理方法。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。芬顿氧化法对进水COD没有严格限制，但是在高COD下会造成芬顿药剂投加量大，因而具有产生铁泥量大的缺点。

(2)臭氧催化氧化

臭氧是一种强氧化剂，常用于污水处理中去除有机物。臭氧催化氧化就是利用臭氧在催化剂的作用下产生羟基自由基—·OH，羟基自由基具有比臭氧分子更强的氧化能力，且反应无选择性，可快速氧化分解污水中大量有机污染物。催化方式可以有紫外光催化氧化、超声波催化氧化，固体催化剂催化氧化等方式。无论何种方式的催化氧化，均是为了加大臭氧产生羟基自由基的量。臭氧催化氧化属于高级氧化一种，一般用于难降解COD的去除，进水COD一般小于200mg/L。

目前，我国已开采的高含硫气田(普光气田，元坝气田)主要分布在四川地区。该地区人口密度大，回注井回注能力差，最重要的是随着国家更为严格的环保政策的出台，“绿水青山就是金山银山”观念不断深入人心，高含硫气田采出水现有处理回注模式已不再适合现有国情下的环保要求。基于以上原因，为保证气田平稳生产，保证川气东送下游用户平稳用气，亟需另寻一种节能环保的高含硫气田采出水处理工艺，实现气田采出水的资源化回用。资源化回用最重要的一点就是出水COD的控制。气田采出水COD一般在2000～12000mg/L范围内波动，经过前端针对气田采出水采取脱硫、蒸发或初步吹脱氧化等预处理后COD可降至1000mg/L左右，该部分COD为难降解COD，为此针对这部分难降解COD亟需一种工艺对这部分COD进行去除，以达到回用水质要求。(COD≤50mg/L)

发明内容

本发明的目的是针对高含硫气田采出水中存在难降解COD组分，经预处理后进水COD一般在1000mg/L且为难降解COD的情况，提出一种适合于去除高含硫气田采出水中难降解COD的工艺方案，以确保实现高含硫气田采出水的资源化回用。