CN109867399B - 一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***和方法 - Google Patents

Abstract

一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***和方法，能够以综合低能耗运行的技术连续处理气田废水，包括依次连接的混凝气浮过滤预处理单元、介孔介质吸附单元、蒸发结晶单元和氧化单元，所述蒸发结晶单元包括加热器、汽液分离器、分离结晶器和压缩机，所述加热器具有回用蒸汽入口和第十一处理水出口，所述回用蒸汽入口连接所述压缩机的被压缩回用蒸汽出口，所述压缩机连接所述汽液分离器的回用蒸汽出口，所述第十一处理水出口连接所述汽液分离器，所述汽液分离器具有分离液体出口、第一蒸发冷凝水出口和母液循环入口，所述分离液体出口连接所述分离结晶器，所述分离结晶器具有固盐出口和母液循环出口，所述母液循环出口连接所述母液循环入口。

Description

一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***和方法

技术领域

本发明涉及天然气气田开发中气田采出水即气田废水的深度处理技术，特别是一种含 表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***和方法，能够以综合低能耗运行的配套技术连续 对气田废水进行全方位处理，有利于气田开发区域的环境保护，减少或消除气田采出水对环境的污染。

背景技术

气田采出水是伴随采气作业被采出到地面的地层水。由于开采中气藏的压力不断降低， 地下水、原油、泥浆逐渐侵入气藏，并随着天然气一起被采出，形成气田采出水。气田采 出水即气田废水，其废水点源因气井地点数多而分散。气田采出水的水量随开采时间的增加而增大，水质的组成成分由于采气地域不同而复杂多变。总的来说，气田废水具有化学组分复杂、高浊度、高矿化度、高腐蚀性、含油类物质、高含表面活性剂、COD浓度高且 可生化性差等特点，同时，含有醛类、醇类、酚类等有机污染物和硫化物及重金属物质。 由于气田采出水是存在且在地层中与天然气长期相共存的，所以废水中依然存在许多种微 生物和细菌。

气田采出水排入地面水体后会消耗水中大量的溶解氧，导致水体中的生化需氧量急剧 增大，会使水体变黑变臭，造成严重污染。本发明人发现，气田废水是一种高含表面活性 剂的废水，其所含的大量起泡剂在现存环境中难以降解，具有慢性毒害作用，会对水体造成长期污染。气田废水中的硫化物及重金属物质，会使表层沉积物中的有害金属元素含量 增加，对水体中的生物具有一定毒性作用。气田废水所含的大量悬浮物容易致使水体混浊， 影响水生植物的光合作用。气田废水中所含的多种石油烃是“致癌、致突变、致畸性”的物质，排入水体后难以自然降解，会在贝类、鱼类、藻类等水生动植物体内富集，并通过食物链对人类身体造成伤害。同时，气田废水是高氯废水，大量氯离子将土壤盐碱化，改 变土壤原有的物化性质，影响植物的生长环境。气田废水中的油类污染物质如酚、苯类物 质等，会引起眩晕、恶心、头痛等症状，对人体健康产生巨大的影响，带来严重危害。随 着天然气开发规模的不断扩大，以及天然气开发工作的逐渐深入，气田采出水的水量也逐渐的增加，特别是各种泡沫剂、缓蚀剂、水合物抑制剂、消泡剂等药剂的大量应用，导致 气田废水的水质组成越来越复杂，治理难度也越来越大。因此，天然气企业在提供大量化 工原料及清洁燃料的同时也带来了严峻的环境污染问题。本发明人认为，如果能够以综合 低能耗运行的配套技术连续对气田废水进行全方位处理，例如，脱盐脱硫，消毒灭菌，降解有机物等，则可变废为宝，使处理后的气田废水成为有益的可用水，例如，将其回用为 ***循环冷却水、气田内其他生产用水或绿化灌溉用水等。有鉴于此，本发明人完成了本 发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱 盐处理***和方法，能够以综合低能耗运行的配套技术连续对气田废水进行全方位处理， 有利于气田开发区域的环境保护，减少或消除气田采出水对环境的污染。

本发明的技术方案如下：

一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***，其特征在于，包括依次连接的混凝 气浮过滤预处理单元、介孔介质吸附单元、蒸发结晶单元和氧化单元，所述混凝气浮过滤 预处理单元具有气田废水入口，所述氧化单元具有净水出水口，所述蒸发结晶单元包括加热器、汽液分离器、分离结晶器和压缩机，所述加热器具有回用蒸汽入口和第十一处理水 出口，所述回用蒸汽入口连接所述压缩机的被压缩回用蒸汽出口，所述压缩机连接所述汽 液分离器的回用蒸汽出口，所述第十一处理水出口连接所述汽液分离器，所述汽液分离器 具有分离液体出口、第一蒸发冷凝水出口和母液循环入口，所述分离液体出口连接所述分离结晶器，所述分离结晶器具有固盐出口和母液循环出口，所述母液循环出口连接所述母 液循环入口。

所述回用蒸汽被吸入到所述压缩机通过压缩以获得增压和升温后形成所述被压缩回用 蒸汽，所述被压缩回用蒸汽通过所述回用蒸汽入口进入所述加热器替代启动加热时的初始 蒸汽后形成回用蒸汽循环，不再需要初始蒸汽。

所述固盐出口连接污泥储罐。

所述加热器连接预热器的第十处理水出口，所述预热器连接所述第一蒸发冷凝水出口， 所述预热器具有第二蒸发冷凝水出口，所述第二蒸发冷凝水出口连接冷凝器，所述冷凝器 通过被冷凝水出口连接冷凝水罐，所述冷凝水罐通过冷凝水出口连接氧化单元。

所述氧化单元为臭氧催化氧化单元。

所述介孔介质吸附单元包括预涂膜硅藻土过滤器、活性碳吸附过滤器和第二缓冲罐， 所述预涂膜硅藻土过滤器具有反洗水出口和第七处理水出口，所述第七处理水出口连接所 述活性碳吸附过滤器，所述活性碳吸附过滤器具有反洗水出口和第八处理水出口，所述第八处理水出口连接所述第二缓冲罐，所述第二缓冲罐具有污泥出口和第九处理水出口，所 述第九处理水出口连接预热器，在所述预热器与所述第九处理水出口之间的管路上设置有 阻垢剂添加装置，所述预热器上设置有氨氮去除剂添加装置，所述第二缓冲罐的污泥出口 连接污泥储罐。

所述混凝气浮过滤预处理单元包括隔油池、调储罐、第一级气浮装置、第二级气浮装 置、第一缓冲罐和多介质过滤器，所述隔油池具有气田废水入口、污泥出口、反洗水入口和第一处理水出口，所述第一处理水出口连接所述调储罐，所述调储罐具有污泥出口和第二处理水出口，所述第二处理水出口连接所述第一级气浮装置，所述第一级气浮装置具有污泥出口和第三处理水出口，所述第三处理水出口连接所述第二级气浮装置，所述第二级气浮装置具有污泥出口和第四处理水出口，所述第四处理水出口连接所述第一缓冲罐，所述第一缓冲罐具有污泥出口和第五处理水出口，所述第五处理水出口连接所述多介质过滤器，所述多介质过滤器具有反洗水出口和第六处理水出口，所述第六处理水出口连接所述介孔介质吸附单元。

所述调储罐的第二处理水出口与所述第一级气浮装置的连接管路上设置有Fenton试剂 添加装置，所述第一级气浮装置上沿水流方向依次设置有吸附剂添加装置、混凝剂添加装 置和助凝剂添加装置。

一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理方法，其特征在于，包括通过以下步骤对 含表面活性剂的气田废水进行处理：步骤1为混凝气浮过滤预处理，步骤2为介孔介质吸 附处理，步骤3为蒸发结晶处理，步骤4为氧化处理，所述氧化处理为臭氧催化氧化处理，所述蒸发结晶处理包括预热、加热、汽液分离、分离结晶、冷凝和回用蒸汽的压缩增压升温，所述回用蒸汽在所述汽液分离中形成，所述回用蒸汽被吸入到压缩机通过压缩以获得增压和升温后形成被压缩回用蒸汽，所述被压缩回用蒸汽进入加热器替代启动加热时的初始蒸汽后形成回用蒸汽循环，不再需要初始蒸汽；废水在汽液分离器中进行汽液分离，析出的晶粒在液体中悬浮作流态化运动，小的晶粒逐渐上升，随液体从上部排出，经管道吸 入循环泵，再次进入加热器进行加热浓缩；大的晶体逐渐下沉，并由出料泵排出进入分离 结晶器，经离心分离后收集到晶体即固盐，剩余母液重新回到汽液分离器中蒸发结晶；汽 液分离器中产生的产生冷凝水收集进入冷凝水罐；所述冷凝水罐中冷凝水经过所述臭氧催化氧化处理后成为净水。

所述介孔介质吸附处理包括预涂膜硅藻土过滤处理和活性碳吸附过滤处理，所述混凝 气浮过滤预处理采用隔油、气浮和多介质过滤工艺。

本发明的技术效果如下：本发明通过采用混凝气浮过滤预处理、介孔介质吸附过滤处 理、蒸发结晶处理、臭氧催化氧化处理即四个单元工艺的集成，形成了一种针对天然气气 田高含表面活性剂的气田废水的脱硫脱盐深度综合处理工艺，该工艺具有处理效果好且稳定、操作简便、MVR(mechanical vapor recompression)蒸发器占地面积小，所需空间小， 综合能耗低、水处理成本低等特点，该工艺尤其适合供水能力不足，场地不够的气田废水 的达标外排处理。

本发明一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***和方法，能够使气田废水经过 全程处理后的出水水质达到《污水综合排入标准》(GB8978-1996)一级标准、《工业循环冷 却水处理设计规范》(GB50050-2007)、《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)。水质达标后可回用为***循环冷却水、气田内其他生产用水或绿化、灌溉，污染物以结晶盐的形式从污水中析出，结晶盐进行填埋处置或回收利用。

气田废水经过隔油池进入混凝气浮过滤预处理工艺单元，去除水中的浮油、部分悬浮 物、部分有机物及硫化物后，由泵提升进入介孔介质吸附过滤单元，此单元处理水由进料 泵进入蒸发结晶单元，此单元出口冷凝水由泵提升进缓冲罐，再由泵提升进入高级氧化单元，达标水回用为***循环冷却水、气田内其他生产用水或绿化、灌溉，污染物以结晶盐 的形式从污水中析出，结晶盐进行填埋处理或回收利用；由混凝气浮过滤预处理单元、蒸 发结晶单元产生的污泥通过泵提升至污泥浓缩池，进行重力浓缩和机械脱水后，对脱水污 泥进行填埋或焚烧处理。

气田废水的预处理工艺采用混凝气浮过滤预处理工艺。该单元包括隔油池、调储罐、 一级气浮、二级气浮、缓冲罐、多介质过滤器，起到均质、除油、除杂、除部分表面活性剂、除硫化物的作用。本单元油去除率90％、COD(Chemical Oxygen Demand)去除率30％～50％、杂质去除率95％、表面活性剂去除率25～45％、除硫率99.9％。本单元产生的污泥通过泵提升至污泥浓缩池，进行重力浓缩和机械脱水后，对脱水污泥进行填埋或焚烧处理。

气田废水中高表面活性剂、酚类等有机蒸汽的去除设计采用介孔介质吸附过滤单元。 介孔介质吸附单元由两个吸附装置组成，一是预涂膜硅藻土吸附过滤器，二是椰壳活性碳 吸附过滤器。本单元COD去除率60％～80％、表面活性剂去除率90％。

气田废水中的脱盐采用MVR(mechanical vapor recompression)蒸发结晶技术。该技 术是将经过介孔介质吸附单元处理后的气田废水由进料泵输送至预热器进行预热后进入加 热器，在管程与加热蒸汽换热后进入汽液分离器分离蒸发，分离所得的二次蒸汽由二级分离器顶部二次蒸汽管道被强行吸入热泵压缩装置，经压缩，压力、温度升高，热焓增加， 重新进入加热装置对气田废水进行加热。整套装置在负压条件下低温蒸发。沉淀在液晶分 离器底部的含盐废水晶浆输送到结晶分离器，经离心分离后，分离的固盐收集外排，离心 后的母液重新进入蒸发结晶***蒸发结晶浓缩。表面冷凝器中不可凝性气体以水蒸汽形式分离出来，经真空泵抽出后排入大气。蒸发出的冷凝水收集后进入高级氧化单元。

废水中难降解的有机物设计采用高级氧化单元。本单元采用臭氧催化氧化高级氧化技 术，利用臭氧分解产生的·OH自由基极高的氧化还原电位及对有机物无选择性的进行氧化 还原反应去除COD。

在国家和环保部门对气田水水质标准和管理逐步规范化，并且要求越来越严的情况下， 迫切需要探索治理气田水的新技术，实现可持续发展，为此，本发明提供了完整有效的系 列技术解决方案即一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***和方法。

附图说明

图1是实施本发明一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***结构示意图。

附图标记列示如下：1-气田废水入口；2-隔油池；3-第一处理水出口；4-污泥出口；5-反洗水入口；6-调储罐；7-第二处理水出口；8-Fenton试剂添加装置(过氧化氢与催化 剂Fe2+构成的氧化体系通常称为Fenton试剂)；9-吸附剂添加装置；10-混凝剂添加装置； 11-助凝剂添加装置；12-第一级气浮装置；13-第三处理水出口；14-第二级气浮装置；15- 第四处理水出口；16-第一缓冲罐；17-第五处理水出口；18-多介质过滤器；19-反洗水出 口；20-第六处理水出口；21-混凝气浮过滤预处理单元；22-介孔介质吸附单元；23-预涂 膜硅藻土过滤器；24-第七处理水出口；25-活性碳吸附过滤器；26-第八处理水出口；27- 第二缓冲罐；28-第九处理水出口；29-蒸发结晶单元；30-阻垢剂添加装置；31-预热器； 32-氨氮去除剂添加装置；33-第二蒸发冷凝水出口；34-第十处理水出口；35-加热器；36- 回用蒸汽入口；37-第十一处理水出口；38-汽液分离器；39-第一蒸发冷凝水出口；40-母 液循环入口；41-回用蒸汽出口；42-分离液体出口；43-分离结晶器；44-母液循环出口； 45-固盐出口；46-压缩机；47-被压缩回用蒸汽出口；48-冷凝器；49-被冷凝水出口；50- 冷凝水罐；51-冷凝水出口；52-氧化单元；53-净水出水口；54-污泥储罐。

具体实施方式

下面结合附图(图1)和实施例对本发明进行说明。

图1是实施本发明一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***结构示意图。如图1 所示，一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***，包括依次连接的混凝气浮过滤预 处理单元21、介孔介质吸附单元22、蒸发结晶单元29和氧化单元52，所述混凝气浮过滤 预处理单元21具有气田废水入口1，所述氧化单元52具有净水出水口53，所述蒸发结晶 单元29包括加热器35、汽液分离器38、分离结晶器43和压缩机46，所述加热器35具有 回用蒸汽入口36和第十一处理水出口37，所述回用蒸汽入口36连接所述压缩机46的被压 缩回用蒸汽出口47，所述压缩机46连接所述汽液分离器38的回用蒸汽出口41，所述第十 一处理水出口37连接所述汽液分离器38，所述汽液分离器38具有分离液体出口42、第一 蒸发冷凝水出口39和母液循环入口40，所述分离液体出口42连接所述分离结晶器43，所 述分离结晶器43具有固盐出口45和母液循环出口44，所述母液循环出口44连接所述母液 循环入口40。所述回用蒸汽被吸入到所述压缩机46通过压缩以获得增压和升温后形成所述被压缩回用蒸汽，所述被压缩回用蒸汽通过所述回用蒸汽入口36进入所述加热器35替代 启动加热时的初始蒸汽后形成回用蒸汽循环，不再需要初始蒸汽。所述固盐出口45连接污 泥储罐54。

所述加热器35连接预热器31的第十处理水出口34，所述预热器31连接所述第一蒸发 冷凝水出口39，所述预热器31具有第二蒸发冷凝水出口33，所述第二蒸发冷凝水出口33连接冷凝器48，所述冷凝器48通过被冷凝水出口49连接冷凝水罐50，所述冷凝水罐50 通过冷凝水出口51连接氧化单元52。所述氧化单元52为臭氧催化氧化单元。所述介孔介 质吸附单元22包括预涂膜硅藻土过滤器23、活性碳吸附过滤器25和第二缓冲罐27，所述 预涂膜硅藻土过滤器23具有反洗水出口19和第七处理水出口24，所述第七处理水出口24 连接所述活性碳吸附过滤器25，所述活性碳吸附过滤器25具有反洗水出口19和第八处理 水出口26，所述第八处理水出口26连接所述第二缓冲罐27，所述第二缓冲罐27具有污泥 出口4和第九处理水出口28，所述第九处理水出口28连接预热器31，在所述预热器31与所述第九处理水出口28之间的管路上设置有阻垢剂添加装置30，所述预热器31上设置有 氨氮去除剂添加装置32，所述第二缓冲罐27的污泥出口4连接污泥储罐54。

所述混凝气浮过滤预处理单元21包括隔油池2、调储罐6、第一级气浮装置12、第二级气浮装置14、第一缓冲罐16和多介质过滤器18，所述隔油池2具有气田废水入口1、污泥出口4、反洗水入口5和第一处理水出口3，所述第一处理水出口3连接所述调储罐6， 所述调储罐6具有污泥出口4和第二处理水出口7，所述第二处理水出口7连接所述第一级 气浮装置12，所述第一级气浮装置12具有污泥出口4和第三处理水出口13，所述第三处 理水出口13连接所述第二级气浮装置14，所述第二级气浮装置14具有污泥出口4和第四处理水出口15，所述第四处理水出口15连接所述第一缓冲罐16，所述第一缓冲罐16具有 污泥出口4和第五处理水出口17，所述第五处理水出口17连接所述多介质过滤器18，所 述多介质过滤器18具有反洗水出口19和第六处理水出口20，所述第六处理水出口20连接 所述介孔介质吸附单元22。所述调储罐6的第二处理水出口7与所述第一级气浮装置12的 连接管路上设置有Fenton试剂添加装置8，所述第一级气浮装置12上沿水流方向依次设置 有吸附剂添加装置9、混凝剂添加装置10和助凝剂添加装置11。

一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理方法，包括通过以下步骤对含表面活性剂 的气田废水进行处理：步骤1为混凝气浮过滤预处理，步骤2为介孔介质吸附处理，步骤3 为蒸发结晶处理，步骤4为氧化处理，所述氧化处理为臭氧催化氧化处理，所述蒸发结晶处理包括预热、加热、汽液分离、分离结晶、冷凝和回用蒸汽的压缩增压升温，所述回用蒸汽在所述汽液分离中形成，所述回用蒸汽被吸入到压缩机通过压缩以获得增压和升温后形成被压缩回用蒸汽，所述被压缩回用蒸汽进入加热器替代启动加热时的初始蒸汽后形成回用蒸汽循环，不再需要初始蒸汽；废水在汽液分离器中进行汽液分离，析出的晶粒在液体中悬浮作流态化运动，小的晶粒逐渐上升，随液体从上部排出，经管道吸入循环泵，再 次进入加热器进行加热浓缩；大的晶体逐渐下沉，并由出料泵排出进入分离结晶器，经离 心分离后收集到晶体即固盐，剩余母液重新回到汽液分离器中蒸发结晶；汽液分离器中产 生的产生冷凝水收集进入冷凝水罐；所述冷凝水罐中冷凝水经过所述臭氧催化氧化处理后成为净水。所述介孔介质吸附处理包括预涂膜硅藻土过滤处理和活性碳吸附过滤处理，所 述混凝气浮过滤预处理采用隔油、气浮和多介质过滤工艺。

本发明解决问题采用的技术方案是天然气气田开发的一种高含表面活性剂的气田废水 脱硫脱盐深度处理工艺，包括步骤如下：气田水依次进入混凝气浮过滤预处理单元-介孔 介质吸附单元-蒸发单元-高级氧化单元。

(1)混凝气浮过滤预处理单元：预处理工艺采用混凝气浮过滤预处理工艺。具体采用 “调储缓冲+二级气浮+一级精细过滤”的工艺。经过该单元的气田废水中油去除率90％、COD 去除率30％～50％、杂质去除率95％、表面活性剂去除率25％～45％、脱硫率99.9％。本单元产生的污泥通过泵提升至污泥浓缩罐，进行重力浓缩和机械脱水后，对脱水污泥进行填埋 或焚烧处理。反洗水进入隔油池。

(2)介孔介质吸附过滤单元：本工艺对气田废水中的高表面活性剂、酚类，醇类等有 机蒸汽的去除设计采用介孔介质吸附过滤单元。混凝气浮过滤预处理单元出水由泵提升进 入介孔介质吸附过滤单元，除去水中大量的表面活性剂及酚类，醇类等有机蒸汽，表面活性剂的去除率90％、COD去除率60～80％

(3)蒸发单元：本工艺对高含表面活性剂的气田废水中高盐的脱除设计采用MVR蒸发 结晶技术。介孔介质吸附过滤单元出水由进料泵泵入蒸发结晶单元，此单元出口冷凝水由 泵提升进冷凝水罐，污染物以结晶盐的形式从污水中析出，结晶盐进行填埋处理或回收利 用。

(4)高级氧化单元：对气田水中难降解的有机物采用臭氧催化氧化高级氧化技术。蒸 发单元出口冷凝水由泵提升进入臭氧催化氧化高级氧化单元。臭氧催化氧化氧化不仅有很 好的快速杀菌、消毒性质，而且具有极高的氧化有机和无机化合物的能力，除去水中难降解的有机物，降低COD。

一种针对天然气气田开发的一种高含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐深度处理工艺， 包括如下具体步骤：

步骤一、混凝气浮过滤：气田废水经过隔油池进入调储罐，自然静止沉降去除水中的浮 油、部分悬浮物、部分有机物，同时起到均质水的作用，然后首先向废水中加入Fonton试剂， 再按顺序加入吸附剂、混凝剂和助凝剂依次提升进入一次气浮设备、二级气浮设备，气浮出水进入缓冲罐，然后提升进入多介质过滤器，除去水中浮油、细小悬浮物、胶体、部分表面 活性剂及硫化物。过滤器的反洗水进入隔油池。调储罐中的污泥、二级气浮的浮渣、污泥收 集至污泥浓缩罐，进行重力浓缩和机械脱水后，对脱水污泥进行填埋或焚烧处理。气浮工作 原理：空气可在一定压力下溶于水中并呈饱和状态，然后使水中压力骤降，溶解的空气以微小的气泡从水中析出，使其与污水中粒径接近于水的固体微粒粘附，达到去除水中杂质的目 的。

步骤二、介孔介质吸附过滤：本工艺对经过混凝气浮过滤预处理的气田废水中残存的表 面活性剂、酚类、醛类等有机物设计采用介孔介质吸附过滤工艺。该单元的设计原理主要是 依靠介孔材料高度发达的微孔结构和大的比表面积吸附表面活性及有机物质以达到去除的目的。预涂膜硅藻土过滤器工作原理：首先在滤芯表面涂覆一层硅藻土滤膜，利用滤膜的吸附 与拦截性能，来进一步达到控制含油、悬浮物目的。随着滤膜吸附与拦截的污染物的量的不 断增加，过滤压差也随之变大，当过滤压差大于1.5bar时，利用压缩空气反向空爆效应，把 硅藻土滤膜从滤芯上反吹下来，接着用净化污水反洗滤芯，然后再在滤芯上涂覆滤膜，反复使用。其硅藻土的粒径为200mash，每平方米加土量为0.8Kg，形成滤膜，滤膜以3-5m/h 的滤速对污水进行过滤。

步骤三、蒸发结晶：高含盐气田废水的脱盐采用MVR蒸发结晶工艺。蒸发温度90℃，压缩机温升16℃。MVR蒸发结晶的工作原理：物料在一个降膜蒸发器里，通过物料循环泵 在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热，将溶液加热沸腾产生二次蒸汽，产生的二次蒸汽由涡轮增压风机吸入，经增压后，二次蒸汽温度提高，作为加热热源进入加热室循环蒸发。MVR蒸发结晶技术采用电能加热代替蒸汽加热，且低电耗，蒸发产生的二次蒸汽被压缩且被充分利用，蒸汽在***内几乎无损失，将冷凝水各浓缩液的输出热能与原液进行热 交换，不凝气与原液进行换热，压缩机电机采用转速变频控制，因而具有蒸发设备紧凑，占 地面积小、所需空间也小，能耗低的特点。具体工作方式：蒸发装置由预热装置、加热装置、 汽液分离器、分离结晶器、冷凝器五部分组成。介孔介质吸附过滤单元处理后的废水中按顺序加入阻垢剂、氨氮去除剂后，经预热后进入加热器，在泵的作用下按照特定的流速与蒸汽 进行热交换，废水在汽液分离器中进行汽液分离，析出的晶粒在液体中悬浮作流态化运动， 小的晶粒逐渐上升，随液体从上部排出，经管道吸入循环泵，再次进入加热器进行加热浓缩； 大的晶体逐渐下沉，并由出料泵排出进入分离结晶器，经离心分离后收集到大部分的晶体- 固盐，产生少量的母液重新回到蒸发***蒸发结晶；产生的蒸汽由涡轮压缩机将其吸入，经 增压提高温度后，作为加热热源进入加热器循环蒸发。产生冷凝水收集进入冷凝水罐。

步骤四：高级氧化：本工艺采用非均相臭氧催化氧化降解难降解的有机物。利用活性碳 作为载体，负载上过渡金属及其氧化物，臭氧在催化剂的作用下，产生了·OH，氧化还原电 位高达2.80V，·OH自由基作为二次氧化剂使得有机物迅速氧化分解为CO₂和H₂O以及其他 无毒的小分子酸，从而降低气田水的COD，出水COD20～40mg/L。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的 保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁 从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (5)

1.一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***，其特征在于，包括依次连接的混凝气浮过滤预处理单元、介孔介质吸附单元、蒸发结晶单元和氧化单元，所述混凝气浮过滤预处理单元具有气田废水入口，所述氧化单元具有净水出水口，所述蒸发结晶单元包括加热器、汽液分离器、分离结晶器和压缩机，所述加热器具有回用蒸汽入口和第十一处理水出口，所述回用蒸汽入口连接所述压缩机的被压缩回用蒸汽出口，所述压缩机连接所述汽液分离器的回用蒸汽出口，所述第十一处理水出口连接所述汽液分离器，所述汽液分离器具有分离液体出口、第一蒸发冷凝水出口和母液循环入口，所述分离液体出口连接所述分离结晶器，所述分离结晶器具有固盐出口和母液循环出口，所述母液循环出口连接所述母液循环入口；

汽液分离器的回用蒸汽被吸入到所述压缩机通过压缩以获得增压和升温后形成被压缩回用蒸汽，被压缩回用蒸汽通过所述回用蒸汽入口进入所述加热器替代启动加热时的初始蒸汽后形成回用蒸汽循环，不再需要初始蒸汽；

所述加热器连接预热器的第十处理水出口，所述预热器连接所述第一蒸发冷凝水出口，所述预热器具有第二蒸发冷凝水出口，所述第二蒸发冷凝水出口连接冷凝器，所述冷凝器通过被冷凝水出口连接冷凝水罐，所述冷凝水罐通过冷凝水出口连接氧化单元；

所述介孔介质吸附单元包括预涂膜硅藻土过滤器、活性碳吸附过滤器和第二缓冲罐，所述预涂膜硅藻土过滤器具有反洗水出口和第七处理水出口，所述第七处理水出口连接所述活性碳吸附过滤器，所述活性碳吸附过滤器具有反洗水出口和第八处理水出口，所述第八处理水出口连接所述第二缓冲罐，所述第二缓冲罐具有污泥出口和第九处理水出口，所述第九处理水出口连接预热器，在所述预热器与所述第九处理水出口之间的管路上设置有阻垢剂添加装置，所述预热器上设置有氨氮去除剂添加装置，所述第二缓冲罐的污泥出口连接污泥储罐；

所述混凝气浮过滤预处理单元包括隔油池、调储罐、第一级气浮装置、第二级气浮装置、第一缓冲罐和多介质过滤器，所述隔油池具有气田废水入口、污泥出口、反洗水入口和第一处理水出口，所述第一处理水出口连接所述调储罐，所述调储罐具有污泥出口和第二处理水出口，所述第二处理水出口连接所述第一级气浮装置，所述第一级气浮装置具有污泥出口和第三处理水出口，所述第三处理水出口连接所述第二级气浮装置，所述第二级气浮装置具有污泥出口和第四处理水出口，所述第四处理水出口连接所述第一缓冲罐，所述第一缓冲罐具有污泥出口和第五处理水出口，所述第五处理水出口连接所述多介质过滤器，所述多介质过滤器具有反洗水出口和第六处理水出口，所述第六处理水出口连接所述介孔介质吸附单元；

经过混凝气浮过滤预处理单元后的气田废水中油去除率90％、COD去除率30％～50％、杂质去除率95％、表面活性剂去除率25％～45％、脱硫率99.9％；

经过介孔介质吸附过滤单元后的气田废水中表面活性剂的去除率90％、COD去除率60～80％。

2.根据权利要求1所述的含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***，其特征在于，所述固盐出口连接污泥储罐。

3.根据权利要求1所述的含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***，其特征在于，所述氧化单元为臭氧催化氧化单元。

4.根据权利要求1所述的含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理***，其特征在于，所述调储罐的第二处理水出口与所述第一级气浮装置的连接管路上设置有Fenton试剂添加装置，所述第一级气浮装置上沿水流方向依次设置有吸附剂添加装置、混凝剂添加装置和助凝剂添加装置。

5.一种含表面活性剂的气田废水脱硫脱盐处理方法，其特征在于，包括通过以下步骤对含表面活性剂的气田废水进行处理：步骤1为混凝气浮过滤预处理，步骤2为介孔介质吸附处理，步骤3为蒸发结晶处理，步骤4为氧化处理，所述氧化处理为臭氧催化氧化处理，所述蒸发结晶处理包括预热、加热、汽液分离、分离结晶、冷凝和回用蒸汽的压缩增压升温，所述回用蒸汽在所述汽液分离中形成，所述回用蒸汽被吸入到压缩机通过压缩以获得增压和升温后形成被压缩回用蒸汽，所述被压缩回用蒸汽进入加热器替代启动加热时的初始蒸汽后形成回用蒸汽循环，不再需要初始蒸汽；废水在汽液分离器中进行汽液分离，析出的晶粒在液体中悬浮作流态化运动，小的晶粒逐渐上升，随液体从上部排出，经管道吸入循环泵，再次进入加热器进行加热浓缩；大的晶体逐渐下沉，并由出料泵排出进入分离结晶器，经离心分离后收集到晶体即固盐，剩余母液重新回到汽液分离器中蒸发结晶；汽液分离器中产生的产生冷凝水收集进入冷凝水罐；所述冷凝水罐中冷凝水经过所述臭氧催化氧化处理后成为净水；

所述介孔介质吸附处理包括预涂膜硅藻土过滤处理和活性碳吸附过滤处理，所述混凝气浮过滤预处理采用隔油、气浮和多介质过滤工艺；

经过混凝气浮过滤预处理单元后的气田废水中油去除率90％、COD去除率30％～50％、杂质去除率95％、表面活性剂去除率25％～45％、脱硫率99.9％；

经过介孔介质吸附过滤单元后的气田废水中表面活性剂的去除率90％、COD去除率60～80％。