本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種氣井作業(yè)廢水資源化處理工藝及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、國家節(jié)水減排相關(guān)政策提出要堅(jiān)持量水而行、節(jié)水為重，把水資源作為最大的剛性約束，堅(jiān)決抑制不合理用水需求，深度開展節(jié)水控水降低水資源開發(fā)利用強(qiáng)度，加快形成節(jié)水型生產(chǎn)生活方式。要堅(jiān)持把節(jié)水作為水資源開發(fā)、利用、保護(hù)、配置、調(diào)度的前提，貫穿于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全過程各領(lǐng)域；要堅(jiān)持把水資源作為最大的剛性約束；要堅(jiān)持量水而行、節(jié)水為重，促進(jìn)用水方式由粗放向節(jié)約集約轉(zhuǎn)變。

2、隨著我國國家建設(shè)發(fā)展的需要，大力發(fā)展天然氣和頁巖氣、煤層氣等可燃?xì)怏w資源的開采和使用，伴隨著可燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展，氣井作業(yè)廢水的產(chǎn)生量日益增加，若不采用有效的處理手段，會導(dǎo)致環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻，同時氣井集中區(qū)的水資源稀少，需要提高水資源的重復(fù)利用率。

3、目前氣井廢水的處理工藝主要是以回注為主，此類處理工藝將慢慢被摒棄。為適應(yīng)社會發(fā)展的需求，水資源的循環(huán)利用和資源化是大勢所趨，同時，也可以很好的解決氣井開采過程中水資源短缺的困境?；谝陨鲜聦?shí)情況，高效、低成本的解決氣井作業(yè)廢水資源化處理問題應(yīng)運(yùn)而生，利用先進(jìn)的膜過濾和蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，通過物理方式截留不同的污染物，得到精制鹽水溶液后再蒸發(fā)結(jié)晶出結(jié)晶鹽，實(shí)現(xiàn)廢水資源化，大大減少了處理流程，最大程度的提供資源化利用率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種氣井作業(yè)廢水資源化處理工藝及設(shè)備。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明的第一方面，涉及一種氣井作業(yè)廢水資源化處理工藝，包括以下步驟：

4、步驟一：廢水經(jīng)過原水泵從原水調(diào)節(jié)池提升至加藥池，加入除硬、除硅或除氟藥劑，不再添加任何的助、絮凝藥劑；

5、步驟二：將步驟一獲得的原水在進(jìn)入加藥池后溢流至反應(yīng)池反應(yīng)；

6、步驟三：將步驟二獲得的原水從緩沖池輸送至pek有機(jī)管式膜系統(tǒng)在堿性條件下進(jìn)行泥水分離；

7、步驟四：步驟三經(jīng)pek有機(jī)管式膜系統(tǒng)分離出的濃液進(jìn)入脫泥系統(tǒng)，進(jìn)入脫泥系統(tǒng)的濃液壓濾出的最后的固體進(jìn)入污泥處理環(huán)節(jié)，經(jīng)脫泥系統(tǒng)獲得的清液回流至pek有機(jī)管式膜系統(tǒng)，循環(huán)凈化，所得清液進(jìn)入清液緩沖罐，由清液緩沖罐獲得最后產(chǎn)水不再添加任何的助、絮凝藥劑；

8、步驟五：將步驟三獲得的最后產(chǎn)水調(diào)節(jié)ph＜7后輸送至納濾膜系統(tǒng)；納濾濃水和結(jié)晶母液去雜鹽干化系統(tǒng)；

9、步驟六：將步驟五獲得的納濾產(chǎn)水再經(jīng)過樹脂和脫碳系統(tǒng)；

10、步驟七：將步驟六獲得的產(chǎn)水輸送至高壓反滲透系統(tǒng)，濃縮氯化鈉，質(zhì)量濃度至12％以上，高壓反滲透操作壓力＞8mpa，產(chǎn)水進(jìn)入二級反滲透系統(tǒng)，二級反滲透操作壓力＞4mpa，二級反滲透濃水回流至步驟六；

11、步驟八：將步驟七的產(chǎn)水輸送至活性炭系統(tǒng)深度處理，排放或者回用；

12、步驟九：將步驟七的高壓反滲透濃水輸送氧化系統(tǒng)去除cod后再進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，用于蒸發(fā)結(jié)晶出氯化鈉結(jié)晶鹽；結(jié)晶母液和納濾濃水進(jìn)入雜鹽干化系統(tǒng)。

13、本發(fā)明的第二方面，涉及一種氣井作業(yè)廢水資源化處理設(shè)備，包括：

14、原水調(diào)節(jié)池；

15、加藥池，用于收集原水以及加藥軟化處理；

16、pek有機(jī)管式膜系統(tǒng)，用于進(jìn)行泥水分離；

17、脫泥系統(tǒng)，用于對pek有機(jī)管式膜系統(tǒng)過濾的泥水進(jìn)行脫泥處理；

18、納濾膜系統(tǒng)，用于對pek有機(jī)管式膜系統(tǒng)所得清液進(jìn)行納濾處理；

19、樹脂和脫碳系統(tǒng)，用于對所述納濾膜系統(tǒng)的產(chǎn)水進(jìn)行樹脂除硬與脫碳工藝；

20、反滲透系統(tǒng)，用于對樹脂和脫碳系統(tǒng)的產(chǎn)水進(jìn)行濃縮脫鹽；

21、二級反滲透系統(tǒng)，用于二次處理所述反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水；

22、活性炭系統(tǒng)，用于去除所述二次反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水中的cod和氨氮；

23、催化氧化系統(tǒng)，用于對反滲透系統(tǒng)的濃液進(jìn)行去除cod處理；

24、以及，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，用于對催化氧化系統(tǒng)的產(chǎn)水蒸發(fā)結(jié)晶以獲得氯化鈉結(jié)晶。

25、進(jìn)一步地，所述最后產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到:tds＜100ppm，cod＜30ppm，氨氮＜1ppm，滿足地表四類排放標(biāo)準(zhǔn)。

26、進(jìn)一步地，所述pek有機(jī)管式膜為pek(聚醚酮)材質(zhì)分離膜，膜孔徑5nm～0.2μm，利用膜的篩分原理和pek材料的耐化學(xué)性、耐磨性，實(shí)現(xiàn)極致的泥水分離效果。

27、進(jìn)一步地，所述整個處理包括加藥、反應(yīng)、膜過濾、脫泥、結(jié)晶、干化過程不需要添加任何助、絮凝藥劑。

28、進(jìn)一步地，所述通過pek有機(jī)管式膜系統(tǒng)與脫泥進(jìn)行循環(huán)凈化的產(chǎn)水回收率超過99％。

29、進(jìn)一步地，所述整個處理包括反應(yīng)、超濾膜過濾、脫泥過程均在強(qiáng)堿性(ph＞11)條件下進(jìn)行。

30、進(jìn)一步地，所述整個處理流程藥劑消耗量少，減少了碳排放。

31、進(jìn)一步地，所述納濾膜系統(tǒng)去除了大部分的cod和二級陰離子，減少結(jié)晶母液的處理量和氧化單元的運(yùn)行成本，同時，提高了氯化鈉的結(jié)晶鹽品質(zhì)和結(jié)晶鹽的回收率。

32、進(jìn)一步地，所述的工藝流程，把樹脂除硬和脫碳系統(tǒng)放置在反滲透系統(tǒng)之前，納濾膜系統(tǒng)之后，因?yàn)闇p少了cod和二級離子量，所以減少了樹脂再生藥劑的消耗和脫碳設(shè)備的裝機(jī)功率。

33、進(jìn)一步地，所述的高壓反滲透系統(tǒng)在8mpa以上的操作壓力下，可以濃縮氯化鈉的含量超過12％。

34、進(jìn)一步地，所述兩級反滲透系統(tǒng)可以保證系統(tǒng)總脫鹽率大于＞99.7％，總回收率＞80％

35、進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的結(jié)晶鹽產(chǎn)出率大于95％，結(jié)晶鹽品質(zhì)達(dá)到工業(yè)結(jié)晶鹽干鹽一級品的要求。

36、進(jìn)一步地，所述軟化或除硅藥劑包括：氫氧化鈉、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、氫氧化鎂、碳酸鈉、氯化鎂、偏鋁酸鈉、硫酸鈉中的一種或幾種的組合。

37、本發(fā)明的有益效果：

38、1、本發(fā)明的特點(diǎn)是處理流程簡單，藥劑種類少，添加量少，設(shè)備占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用低，出水穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)全自動控制；

39、2、本發(fā)明特別適用于高硬度、高礦化度、高cod、高硅、含油的廢水處理；

40、3、本發(fā)明所采用的有機(jī)管式超濾膜為pek有機(jī)管式膜，pek管式超濾膜具有耐酸堿、耐cod、耐油、親水性好、通量大、清洗周期長、無需反洗等特點(diǎn)，孔徑有5nm～0.2μm的不同規(guī)格，作為高污泥濃度、高有機(jī)物的泥水分離有諸多優(yōu)勢；

41、4、本發(fā)明工藝采用預(yù)處理+膜過濾(pek有機(jī)管式膜)的預(yù)處理流程。依次經(jīng)過軟化+超濾膜(pek有機(jī)管式超濾膜)處理后，產(chǎn)水可進(jìn)入nf、ro、蒸發(fā)進(jìn)行深度處理。作為一種保證nf、ro、蒸發(fā)進(jìn)水水質(zhì)的預(yù)處理工藝。該工藝的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行成本低廉，系統(tǒng)自動化程度高，設(shè)備集成化且使用壽命長。

42、5、本發(fā)明采用的連續(xù)濃縮設(shè)計，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)水水質(zhì)的穩(wěn)定和應(yīng)對來水水質(zhì)、水量的沖擊能力強(qiáng)。

43、6、本發(fā)明工藝中的gtro技術(shù)，采用低操作壓力回收高濃度的氯化鈉，提供氯化鈉的濃度，減少蒸發(fā)結(jié)晶的進(jìn)水量，降低了全工藝的能耗和運(yùn)行成本。