CN111087129A - 一种泡排水的综合生化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡排水的综合生化处理方法。对泡排水进行单井回收及隔油沉降处理；处理后的泡排水置于破乳混凝池中进行处理；破乳混凝后的泡排水置于软化池中进行软化除硬处理；处理后得到的软化水依次置于厌氧池、一级好氧曝气池、二级好氧曝气池及沉淀池中处理；沉淀池中所得上清液依次进行超滤、纳滤及反渗透处理，反渗透处理的产水达标排放或再利用，反渗透产生的浓水再蒸发生产工业盐利用，冷却水达标排放。该方法对髙盐、发泡力强的采气废水进行生化处理，消除表面活性剂、有机物对高效蒸发、反渗透工艺的制约，提高了低温多效蒸发的效率，实现泡排水处理满足一级污水排放标准要求达标排放。过程简单，能耗低，费用成倍降低。

Description

一种泡排水的综合生化处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种泡排水的综合生化处理方法。
背景技术
石油、天然气及煤作为三大能源，在工业及生活等仍然具有重要的作用。其中气田开发是石油、天然气取得的重要途径。气田开发中后期地层压力降低，边、底水推进以及实施压裂、酸化等作业，使井底和井筒内产生积液，井筒积液将增加对气层的回压，限制井的生产能力，井筒积液量太大、可使气井完全停喷。井筒内的液柱也会使井筒附近地层收到伤害，气相渗透率降低，严重影响气田最终采收率，致使天然气产量降低甚至水淹停产。人们采用多种方法来消除井底积液，其中泡沫排水法因成本低、施工容易、不影响气井生产被广泛应用。
泡沫排水法排出的废水中除含有大量泡排剂外，还有破乳剂、缓蚀剂、阻垢剂等各种添加剂及其他化学药剂，污染成分复杂；泡排水中含有较多的表面活性物质、钙镁离子、溶解性固体等、COD含量极高。在常温下呈乳浊液状态，乳化程度高，表面有漂浮油，有异味，极易起泡、且泡沫量大，消泡速度慢，属于较难处理的废水，
目前虽然有较多的废水处理方法，但由于泡排水中成分极其复杂，各种化学成分、固体、油类、乳化物等，目前难以用普通废水处理方法进行处理。其中高级氧化法是处理泡排水较为常用的方法，但是该方法存在处理成本高，抗水质冲击负荷差，固体产生量大，工艺复杂，能耗高等缺点，消耗较大能量大大提高了处理成本，具有较大的局限性。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种泡排水的综合处理工艺方法。该方法采用组合工艺，其核心是对髙盐(10％≥全盐量≥3.5％；氯离子≤30000mg/l)、发泡力强(发泡力≥20cm)、高COD(＞1000mg/l)废水进行生化处理，消除表面活性剂对高效蒸发的影响，从而使废水满足回用及达标排放的要求，且处理能耗、费用大幅度降低，明显降低。在提高水处理效果的同时成倍数级降低了处理费用。对采气废水进行生化处理后，还可满足膜处理的技术指标要求，从而可进一步降低能耗、减少多效蒸发规模投资，消除蒸发、反渗透等工艺的制约因素，实现泡排采气废水的稳定达标排放，具有很好的应用前景。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种泡排水的综合生化处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)对泡排水进行单井回收及隔油沉降处理；
(2)将步骤(1)隔油沉降处理后的泡排水至于破乳混凝池中进行破乳混凝处理；
(3)步骤(2)破乳混凝处理后的泡排水至于软化池中进行软化除硬处理；
(4)步骤(3)软化除硬处理后得到的软化泡排水依次至于厌氧池、一级好氧曝气池、二级好氧曝气池及沉淀池中进行处理；
(5)步骤(4)沉淀池中得到的上清液泡排水依次进行超滤、纳滤及反渗透处理，反渗透处理的产水排放或进行回收再利用。
所述的泡排水的综合生化处理方法，该方法还包括以下步骤：将超滤、纳滤及反渗透处理得到的浓水至于低温多效蒸发器中进行处理，蒸发处理过程中压力控制在-60kPa～0.25Mpa；优选地，所述的低温多效蒸发器为低温四效蒸发器，其中一效蒸发温度控制在110～140℃，二效蒸发温度控制在90～105℃，三效蒸发温度控制在70～85℃，四效蒸发温度控制在50～65℃。
所述的泡排水的综合生化处理方法，该方法还包括以下步骤：将隔油沉降处理、破乳混凝处理、软化除硬处理及生化处理过程中得到的污泥经泵送进行收集，然后经过压滤机压滤至泥饼中含水量小于60％，进行回收再利用。
所述的泡排水的综合生化处理方法，步骤(1)所述的单井回收及隔油沉降处理为：将气田单井泡排水拉运或管线输送回收至集中储存池，经重力分离上部得到的游离油类回收进入污油回收罐储存；分离后悬浮固体沉降至储存池下部得到固相污泥，固体污泥经污泥集泥***；储存池中部得到的经除油、沉降后泡排水进入后续的破乳混凝池中。
所述的泡排水的综合生化处理方法，步骤(2)所述的破乳混凝处理为：将隔油沉降后得到的泡排水置于破乳混凝池中，向破乳混凝池中加入调节剂、搅拌3～10分钟；再加入混凝剂、搅拌3～10分钟；再加入絮凝剂、搅拌3～10分钟；搅拌完成后，自然沉降0.5～12小时，沉降后取上清液泡排水；优选地，所述的调节剂为盐酸、烧碱和石灰乳中的任一种，调节至水质pH值为6～9；所述的混凝剂为质量百分含量为10％聚合氯化铝溶液，其加入量为10～40ml/L；所述的絮凝剂为质量百分含量为1‰的聚丙烯酰胺溶液，其加入量为10～30ml/L。
所述的泡排水的综合生化处理方法，步骤(3)所述的软化除硬处理为：将步骤(2)自然沉降后的上清液泡排水置于软化池中，向软化池中加入调节剂、搅拌3～10分钟；再加入沉淀剂、搅拌3～10分钟；搅拌完成后进行自然沉降1～6小时；沉降后所得上清液为pH值为6～9、钙镁离子浓度≤1000mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力≥20cm、COD≤3000mg/l的软化水；
优选地，所述的调节剂为质量百分含量为10％～20％的石灰乳溶液或质量百分含量为10％的氢氧化钠溶液、其加入量为5～20ml/L；所述的沉淀剂为质量百分含量为10％～20％的碳酸钠溶液、其加入量为3～60ml/L。
所述的泡排水的综合生化处理方法，步骤(4)所述的生化处理为：将步骤(3)软化除硬处理得到的泡排水软化水依次置于厌氧池、一级好氧曝气池、二级好氧曝气池及沉淀池中进行处理；泡排水软化水在厌氧池中水力停留时间≥20小时，在一级好氧曝气池内的水力停留时间≥30小时，在二级好氧曝气池内的水力停留时间≥10小时；在一级好氧曝气池及二级好氧曝气池水力停留过程中均进行连续曝气，曝气过程中压缩空气的压力是0.06～0.07MPa，曝气量的气水体积比均为20：1～50：1；在厌氧池及好氧曝气池中生化处理的温度为10～40℃，优选为20～30℃；
二级好氧曝气池出水(溢流)送入沉淀池中、并加入絮凝剂进行混凝沉淀，自然沉降1～3小时；沉降后所得上清液为pH值为6～9、钙镁离子浓度≤1000mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力＜1cm、COD≤800mg/l的生化出水；
优选地，所述的絮凝剂为质量百分含量为10％～20％的聚合氯化铝溶液，絮凝剂的加入质量占沉淀池中总水质量的百分比为0.1～1.5％。
所述的泡排水的综合生化处理方法，厌氧池中加入耐盐菌菌液，该耐盐菌菌液中包括甘蓝梳状菌(Pectinatus brassicae)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes)、双酶杆菌(Clostridium bifermentans)及兼性厌氧菌(facultativeanaerobe)；一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中均加入耐盐菌菌液，该耐盐菌菌液中包括有Halomonas titanicae(泰坦尼克盐单胞菌)、Halomonas variabilis(可变盐单胞菌)、Bacillus atrophaeus(萎缩芽胞杆菌，曾用名：枯草芽胞杆菌黑色变种)、Bacillus pumilus(短小芽孢杆菌)、Bacillussubtilis(枯草芽孢杆菌)、Bacillus aryabhattai(阿耶波多氏芽孢杆菌)、Bacillusendophyticus(内生芽胞杆菌)；一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中还加入有占池内总水质量0.2～0.5％的质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液；优选地，所述厌氧池及一级好氧曝气池、二级好氧曝气池加入的耐盐菌菌液中混合菌液浓度均为108～109CFU/ml。
所述的泡排水的综合生化处理方法，所述一级好氧曝气池处理容积负荷为0.8～1.2kgCOD/(m3·d)，所述二级好氧曝气池的处理容积负荷为0.4～0.8kgCOD/(m3·d)；厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的污泥龄均为0.5～1d、浓度均为3～10g/L。
所述的泡排水的综合生化处理方法，步骤(5)所述的超滤、纳滤及反渗透处理为：将步骤(4)经过生化处理及沉淀池后得到的上清液泡排水输送至超滤装置(超滤后所得水pH 6～8，SS＜5mg/L,电导率＜30000μs/cm)中进行超滤处理；超滤后产水输送至纳滤装置中进行纳滤处理，纳滤处理后的产水输送至反渗透膜处理装置中进行反渗透处理，反渗透处理后产水直接满足GB8978《污水综合排放标准》一级污水排放标准要求。
与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果
泡排水由于含有较多杂质，成分复杂、含油量高、含盐量高(难以处理)。既含有有机物污泥、油类、也含有无机物、各种盐类物质，易发泡，因此难以处理。现有技术中一般采用高级氧化法进行处理，氧化能够在一定程度上进行处理，但处理不彻底、无法将其中的各种物质进行最优处理，最终排水中仍然含有一定量杂质，而且该方法处理成本高，大大降低了泡排水处理效益。
本发明采用能够高耐盐的微生物对泡排水进行生化处理，处理过程简单，能耗低，且能够较为彻底的处理泡排水中的各种物质，然后经过超滤、纳滤及反渗透处理使处理后的水达标排放。超滤、纳滤及反渗透后的含盐高浓度水中通过低温多效蒸发后进行回收，通过超滤、纳滤及反渗透处理后使得泡排水中的盐也得到高效回收，提高了泡排水的处理附加值。
泡排水由于其成分复杂，采用氧化、电解等处理方法进行处理时大大提高了处理成本，本发明处理方法降低了化学试剂的消耗，也大大降低了能源消耗。在低成本、低能耗处理的条件下达到了高效、更优的处理效果，具有很好的社会经济效益。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，以便于对本发明技术方案的理解，但并不用于对本发明保护范围的限制。
本发明提供了一种泡排水的综合生化处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)对泡排水进行单井回收、隔油沉降处理：
将气田单井泡排水拉运或管线输送回收至集中储存池，经重力分离上部得到的游离油类回收进入污油回收罐储存；分离后悬浮固体沉降至储存池下部得到固相污泥，固体污泥经污泥集泥***；储存池中部得到的经除油、沉降后泡排水进入后续的破乳混凝池中；
(2)破乳混凝处理：
将步骤(1)经过隔油沉降后得到的泡排水置于(可以采用泵送等本领域技术人员熟知的输送方式)破乳混凝池中，向破乳混凝池中加入调节剂、搅拌3～10分钟；然后再加入混凝剂、搅拌3～10分钟；再加入絮凝剂、搅拌3～10分钟；搅拌完成后，自然沉降0.5～12小时；其中的搅拌可以采用本领域技术人员熟知的搅拌方式(如机械搅拌或空气曝气搅拌)；
所述调节剂为盐酸、烧碱和石灰乳中的任一种，调节至水质pH值为6～9；所述混凝剂为质量百分含量为10％聚合氯化铝溶液，其加入量为10～40ml/L；所述絮凝剂为质量百分含量为1‰的聚丙烯酰胺溶液，其加入量为10～30ml/L；
(3)软化除硬：
步骤(2)所述乳化混凝池沉降后得到的上清液泡排水置于(可以采用泵送等本领域技术人员熟知的输送方式)软化池中，然后向软化池中加入调节剂、搅拌3～10分钟；再加入沉淀剂、搅拌3～10分钟；搅拌完成后进行沉降1～6小时；经过沉降得到泡排水上清液，沉降后泡排水上清液为pH值为6～9、钙镁离子浓度≤1000mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力≥20cm、COD≤3000mg/l的软化水；
其中所述调节剂为质量百分含量为10％～20％的石灰乳溶液或质量百分含量为10％的氢氧化钠溶液，调节剂的加入量为5～20ml/L；所述沉淀剂为质量百分含量为10％～20％的碳酸钠溶液，沉淀剂的加入量为3～60ml/L；
(4)生化处理：
步骤(3)中软化除硬处理后得到的软水至于(可以采用泵送等本领域技术人员熟知的输送方式)厌氧池中进行厌氧水解酸化处理，在厌氧池中水力停留时间≥20小时；厌氧池处理完成后依次进入一级好氧曝气池、二级好氧曝气池，在一级好氧曝气池内的水力停留时间≥30小时，在二级好氧曝气池内的水力停留时间≥10小时，在一级好氧曝气池及二级好氧曝气池水力停留过程中均进行连续曝气，曝气过程中压缩空气的压力是0.06～0.07MPa，曝气量的气水体积比均为20：1～50：1；一级好氧曝气池及二级好氧曝气池通过曝气给微生物供氧(一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的溶解氧量均保持为3～6mg/L)，有利于其中微生物的生长。
其中厌氧池中加入有耐盐菌菌液，该耐盐菌菌液中包括甘蓝梳状菌(Pectinatusbrassicae)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes)、双酶杆菌(Clostridiumbifermentans)及兼性厌氧菌(facultativeanaerobe)；一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中均加入耐盐菌菌液，该耐盐菌菌液中包括有Halomonas titanicae(泰坦尼克盐单胞菌)、Halomonas variabilis(可变盐单胞菌)、Bacillus atrophaeus(萎缩芽胞杆菌，曾用名：枯草芽胞杆菌黑色变种)、Bacillus pumilus(短小芽孢杆菌)、Bacillus subtilis(枯草芽孢杆菌)、Bacillus aryabhattai(阿耶波多氏芽孢杆菌)、Bacillus endophyticus(内生芽胞杆菌)，一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中还按0.2～0.5％的质量比(占泡排水的质量比)添加质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液。厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中加入的耐盐菌菌液中混合菌液浓度均为108～109CFU/ml；
一级好氧曝气池处理容积负荷为0.8～1.2kgCOD/(m3·d)，二级好氧曝气池的处理容积负荷为0.4～0.8kgCOD/(m3·d)；厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的污泥龄为0.5～1d、浓度为3～10g/L。二级好氧曝气池(一级好氧曝气池悬浮污泥多通过曝气作用进入二级好氧曝气池。厌氧池通过池体内布水***及回流泵可实现污泥池内循环，剩余部分污泥通过池体排渣措施定期排出进行减量化处理)中吸附有油类物质的污泥进入沉淀池中进行泥水分离，上清液泡排水进入后续过滤程序中，沉淀下来的污泥部分进行回流(回流入一级好氧曝气池及二级好氧曝气池)，以保持好氧曝气池的污泥浓度，部分以剩余污泥形式外排、以保证污泥吸附油类物质的能力。并保持厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的污泥浓度为3～10g/L，污泥龄为0.5～1d。
厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池生化处理过程中温度为10～40℃，优选为20～30℃；
二级好氧曝气池出水(溢流)送入沉淀池中、并按0.1～1.5％的质量比(占泡排水的质量)加入絮凝剂(质量百分含量为10％的聚合氯化铝溶液)进行混凝沉淀，自然沉降1～3小时；沉降后得到泡排水上清液；
其中厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池均为本领域技术人员熟知的厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池。可以采用泵送等本领域技术人员熟知的输送方式、活性污泥的驯化步骤、培养步骤进行。
该生化处理过程有效除去了水中的表面活性剂、油类、COD、BOD、氨氮、色度等。生化出水水质指标pH值为6～9、钙镁离子浓度≤1000mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力＜1cm、COD≤800mg/l，满足进入膜过滤条件；
(5)过滤及膜处理：
步骤(3)经过生化处理及自然沉降后，得到的泡排水上清液输送至超滤装置中进行超滤处理(超滤后产水pH6～8，SS＜5mg/L，电导率＜30000μs/cm)；超滤后产水输送至纳滤装置中进行纳滤处理，纳滤处理后的产水输送至反渗透膜处理装置中进行反渗透处理，反渗透处理后产水直接满足GB8978《污水综合排放标准》一级污水排放标准要求；
(6)低温多效蒸发：
过滤及膜处理后得到的浓水输送至低温多效蒸馏装置中进行蒸发处理，蒸发处理过程中压力控制在-0.06MPa～0.25Mpa；优选为四效低温蒸发：一效蒸发温度控制在110～140℃，二效蒸发温度控制在90～105℃，三效蒸发温度控制在70～85℃，四效蒸发温度控制在50～65℃；
(7)污泥收集：
各***沉降工艺沉降的污泥，经泵送集中收集，通过压滤机压滤脱水减量处理后，泥饼含水率达到小于60％，送入固体垃圾处理厂处理或用于烧制普通烧结砖利用。
下面通过具体实施例对本发明进行更加详细的说明。实施例以中石化西南油气分公司川西气田勘探开发采气泡排水处理应用为具体实施例。该过程中所述的厌氧池、一级好氧曝气池、二级好氧曝气池、超滤装置、纳滤装置及反渗透膜均为本领域技术人员熟知的设备。
其中厌氧池中加入的耐盐菌菌液中包括甘蓝梳状菌(Pectinatus brassicae)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes)、双酶杆菌(Clostridium bifermentans)及兼性厌氧菌(facultativeanaerobe)；一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中加入的耐盐菌菌液相同，该耐盐菌菌液中包括有Halomonas titanicae(泰坦尼克盐单胞菌)、Halomonas variabilis(可变盐单胞菌)、Bacillus atrophaeus(萎缩芽胞杆菌，曾用名：枯草芽胞杆菌黑色变种)、Bacillus pumilus(短小芽孢杆菌)、Bacillus subtilis(枯草芽孢杆菌)、Bacillusaryabhattai(阿耶波多氏芽孢杆菌)、Bacillus endophyticus(内生芽胞杆菌)，一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中还按0.2～0.5％的质量比(占泡排水的质量比)添加质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液。
厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中加入的耐盐菌菌液中混合菌液浓度均为108～109CFU/ml；
实施例1
中石化西南油气分公司在四川川西气田勘探开发采气泡排水利用本发明所述方法本申请单位实施日产量600m3运营项目。具体如下：
(1)将单井采气过程中产生的采气泡排水集中收集至600m3的集中存储池(隔油沉降池)中，经重力分离上部得到游离油类回收进入100m3的污油回收罐进行存储；分离后悬浮固体沉降至集中存储池下部得到固相污泥，固相污泥经污泥集泥***回收；集中存储池中部得到经除油、沉降后泡排水进入破乳混凝池中进行处理；
(2)步骤(1)经除油、沉降后的泡排水通过提升泵进入破乳混凝池中；然后在破乳混凝池中加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液、调节溶液的pH值为8～9，机械搅拌4min；搅拌完成后向破乳混凝池中加入质量百分含量为10％的聚合氯化铝溶液，加入量是10ml/L泡排水、并搅拌8min；然后再加入质量百分含量为0.1％的聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺溶液的加入量为10ml/L泡排水，完全加入后搅拌10min。搅拌完成后自然沉降1小时，沉降完成后得到上清液泡排水；将破乳混凝后、经过沉降得到的上清液泡排水泵送至软化池中进行处理；
(3)沉降后的上清液泡排水至于600m3的软化池中，向软化池中加入质量百分含量为15％的石灰乳溶液、其加入量为5ml/L上清液泡排水，完全加入后机械搅拌10min，然后再加入质量百分含量为20％的碳酸钠溶液、其加入量为15ml/L，完全加入后搅拌5min；搅拌完成后，自然沉降2小时，沉降后得到上清液的pH值为8.5，钙镁离子浓度约为800mg/l、含盐量＜60000mg/l，即成为软化水；
(4)将步骤(3)得到的软化水通过泵输送至生化处理***进行处理，具体如下：
a：将软化水泵送至700m3的厌氧池中(厌氧池中加入有对应的耐盐菌菌液0.7m3～3.5m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml)及其他本领域技术人员公知的营养物质。)进行厌氧水解酸化处理(水解指的是有机底物进入细胞之前，在胞外进行的生物化学反应。水解是复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。酸化则是一类典型的发酵过程，即产酸发酵过程。)，软化水厌氧池中的水力停留时间为20小时；厌氧池中污泥的浓度为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
b：厌氧池中水解酸化后的混合物进入1600m3的一级好氧曝气池中(一级好氧曝气池中加入有对应的耐盐菌菌液1.6m3～8m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml)及质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液(磷酸二氢钾溶液的加入量占一级好氧曝气池中总处理溶液质量的质量比为0.2％。)及其他本领域技术人员公知的营养物质。)进行好氧处理，同时也由一级好氧曝气池的底部向池中曝气，曝气时压缩空气的压力是0.06～0.07MPa，曝气量的气水比为20：1；
在一级好氧曝气池中的水力停留时间为30小时，一级好氧曝气池的处理容积负荷为0.8kgCOD/(m3·d)，其中的污泥浓度保持为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
c：一级好氧曝气池好氧处理后的混合物泵送至1000m3的二级好氧曝气池中(二级好氧曝气池中加入有对应的耐盐菌菌液1m3～5m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml)及质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液(磷酸二氢钾溶液的加入量占一级好氧曝气池中总处理溶液质量的质量比为0.2％。)及其他本领域技术人员公知的营养物质。)进行好氧处理，同时也由二级好氧曝气池底部对二级好氧曝气池进行曝气，曝气时的压缩空气压力为0.06～0.07MPa，曝气量的气水比为20：1；
在二级好氧曝气池中的水力停留时间为10小时，二级好氧曝气池的处理容积负荷为0.4kgCOD/(m3·d)，其中的污泥浓度保持为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的溶解氧量均保持为3～6mg/L；
d：二级好氧曝气池进行好氧处理后，溢流进入沉淀池中，然后在沉淀池中加入质量百分含量为10％的聚合氯化铝溶液，聚合氯化铝溶液的加入量占其中总水量的百分比为1％；加入絮凝剂后自然沉降1小时，沉降完成后得到的上清液pH值为6～9、钙镁离子浓度≤800mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力＜1cm、COD≤700mg/l，生化出水泵送至过滤及膜处理***中。
该过程中，二级好氧曝气池中吸附有油类物质的污泥进入沉淀池后进行沉淀、水泥分离，沉淀下来的污泥部分回流进入二级好氧曝气池中以保持二级好氧曝气池中的污泥浓度，一部分以剩余污泥外排，经浓缩脱水作减量化处理，(一级好氧曝气池悬浮污泥通过曝气作用进入二级好氧曝气池。厌氧池通过池体内布水***及回流泵进行污泥池内循环，剩余部分污泥通过池体排渣措施定期排出进行减量化处理)。
(5)生化处理***沉淀池得到的上清液泡排水通过提升泵输送至超滤及膜处理***中进行处理，具体如下：
a：超滤装置中进行超滤处理，超滤过程中的最大处理量为30m3/h，处理完成后进入300m3的超滤产水池；
超滤产水的pH 6～8、SS＜5mg/l，水的电导率＜30000us/cm；
b：超滤产水泵送至纳滤装置中进行纳滤处理，纳滤过程中的最大处理量为25m3/h，纳滤处理完成后的产水泵送至反渗透膜处理装置中进行处理，反渗透膜的产水量为12m3，反渗透膜的产水率为45～55％，反渗透膜处理后的产水达标排放或作为油田回注水、绿化、杂用水回利用，提高处理回收附加值；
c：超滤装置、纳滤装置及反渗透处理后得到的浓水通过泵送至四效蒸发器中进行蒸发，，其中一效蒸发温度控制在110～140℃，二效蒸发温度控制在90～105℃，三效蒸发温度控制在70～85℃，四效蒸发温度控制在50～65℃。
蒸发后能够对蒸发水进行再次回收，也可以将所得水蒸气作为热源进行回收利用、用于其他物质的加热，冷却产水达标排放，蒸发得到的固体盐类能够回收，作为氯碱厂原料；
(6)上述过程中，各步骤沉淀得到的污泥均经过高压提升泵输送至污泥存储槽中进行收集，收集后采用压滤机进行压滤处理，压滤至泥饼中水含量＜60％，则得到的泥饼可以用于路基垫层、修建井场用土等。
处理后排放产出水排入绵远河，水质在线监测，满足GB8978《污水综合排放标准》一级污水排放标准要求。
实施例2
中石油川庆分公司在四川川西气田勘探开发采气泡排水利用本发明所述方法本申请单位实施日产量800m3运营项目。具体如下：
(1)将单井采气过程中产生的采气泡排水集中收集至600m3的集中存储池(隔油沉降池)中，经重力分离上部得到游离油类回收进入100m3的污油回收罐进行存储；分离后悬浮固体沉降至集中存储池下部得到固相污泥，固相污泥经污泥集泥***回收；集中存储池中部得到经除油、沉降后泡排水进入破乳混凝池中进行处理；
(2)步骤(1)经除油、沉降后的泡排水通过提升泵进入破乳混凝池中；然后在破乳混凝池中加入盐酸溶液、调节溶液的pH值为6～6.5，机械搅拌10min；机械搅拌完成后向破乳混凝池中加入质量百分含量为10％的聚合氯化铝溶液，加入量是40ml/L泡排水、并搅拌4min；然后再加入质量百分含量为0.1％的聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺溶液的加入量为30ml/L泡排水，完全加入后搅拌3min。搅拌完成后自然沉降10小时，沉降完成后得到上清液泡排水；将破乳混凝后、经过沉降得到的上清液泡排水泵送至软化池中进行处理；
(3)沉降后的上清液泡排水至于600m3的软化池中，向软化池中加入质量百分含量为10％的石灰乳溶液、其加入量为20ml/L上清液泡排水，完全加入后机械搅拌3min，然后再加入质量百分含量为10％的碳酸钠溶液、其加入量为50ml/L，完全加入后搅拌10min；搅拌完成后，自然沉降5～6小时，沉降后得到上清液的pH值为9.0，钙镁离子浓度约为800mg/l、含盐量＜60000mg/l，即成为软化水；
(4)将步骤(3)得到的软化水通过泵输送至生化处理***进行处理，具体如下：
a：将软化水泵送至700m3的厌氧池中(厌氧池中加入有对应的耐盐菌菌液0.7m3～3.5m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml))进行水解酸化处理(水解指的是有机底物进入细胞之前，在胞外进行的生物化学反应。水解是复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。酸化则是一类典型的发酵过程，即产酸发酵过程。)，软化水厌氧池中的水力停留时间为28小时；厌氧池中污泥的浓度保持为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
b：厌氧池肿水解酸化后的混合物进入1600m3的一级好氧曝气池中(一级好氧曝气池中加入有对应的耐盐菌菌液1.6m3～8m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml)及质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液(一级好氧曝气池中加入的磷酸二氢钾溶液的质量占池中总待处理水质量的百分比为0.5％)中)进行好氧处理，同时也由一级好氧曝气池的底部向池中曝气，曝气时压缩空气的压力是0.06～0.07MPa，曝气量的气水比为50：1；
在一级好氧曝气池中的水力停留时间为40小时，一级好氧曝气池的处理容积负荷为1.2kgCOD/(m3·d)，其中的污泥浓度保持为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
c：一级好氧曝气池好氧处理后的混合物泵送至1000m3的二级好氧曝气池中(二级好氧曝气池中加入有对应的耐盐菌菌液1m3～5m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml)及质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液(二级好氧曝气池中加入的磷酸二氢钾溶液的质量占池中总待处理水质量的百分比为0.5％))进行好氧处理，同时也由二级好氧曝气池底部对二级好氧曝气池进行曝气，曝气时的压缩空气压力为0.06～0.07MPa，曝气量的气水比为45：1；
在二级好氧曝气池中的水力停留时间为20小时，二级好氧曝气池的处理容积负荷为0.8kgCOD/(m3·d)，其中的污泥浓度为4～5g/l，污泥龄为0.5～1d；
一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的溶解氧量均保持为3～6mg/L；
d：二级好氧曝气池进行好氧处理后，溢流进入沉淀池中，然后在沉淀池中加入质量百分含量为10％的聚合氯化铝溶液，聚合氯化铝溶液的加入量占其中总水量的百分比为1.5％；加入絮凝剂后自然沉降3小时，沉降完成后得到的上清液pH值为6～9、钙镁离子浓度≤800mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力＜1cm、COD≤700mg/l，生化出水泵送至过滤及膜处理***中。
该过程中，二级好氧曝气池中吸附有油类物质的污泥进入沉淀池后进行沉淀、水泥分离，沉淀下来的污泥部分回流进入二级好氧曝气池中以保持二级好氧曝气池中的污泥浓度，一部分以剩余污泥形势外排以保证污泥吸附油类物质的能力；(一级好氧曝气池悬浮污泥通过曝气作用进入二级好氧曝气池。厌氧池通过池体内布水***及回流泵有效降低池体内悬浮污泥含量，剩余部分污泥通过池体排渣措施定期排出进行减量化处理)。
(5)生化处理***沉淀池得到的上清液泡排水通过提升泵输送至超滤及膜处理***中进行处理，具体如下：
a：超滤装置中进行超滤处理，超滤过程中的最大处理量为50m3/h，处理完成后进入400m3的超滤产水池；
超滤产水的pH为6～8，其中SS＜5mg/l，水的电导率＜30000us/cm；
b：超滤产水泵送至纳滤装置中进行纳滤处理，纳滤过程中的最大处理量为40m3/h，纳滤处理完成后的产水泵送至反渗透膜处理装置中进行处理，反渗透膜的产水量为20m3，产水率为50％，反渗透膜处理后的产水达标排放或作为油田回注水、绿化、杂用水回利用；
c：超滤装置、纳滤装置及反渗透处理后得到的浓水通过泵送至四效蒸发器中进行蒸发，其中一效蒸发温度控制在110～140℃，二效蒸发温度控制在90～105℃，三效蒸发温度控制在70～85℃，四效蒸发温度控制在50～65℃。
蒸发后能够对蒸发水进行再次回收，也可以将所得水蒸气作为热源进行回收利用、用于其他物质的加热，蒸发得到的固体盐类能够回收，作为氯碱厂原料。
(6)上述过程中，各步骤沉淀得到的污泥均经过高压提升泵输送至污泥存储槽中进行收集，收集后采用压滤机进行压滤处理，压滤至泥饼中水含量＜60％，则得到的泥饼可以用于工业原料使用，如路基垫层、修建井场用土。
处理后排放产出水满足GB8978《污水综合排放标准》一级污水排放标准要求。
实施例3
中石油长庆油田分公司在苏里格气田勘探开发采气压裂泡排水利用本发明所述方法本申请单位实施日产量700m3运营项目。具体如下：
(1)将单井采气过程中产生的采气泡排水集中收集至600m3的集中存储池(隔油沉降池)中，经重力分离上部得到游离油类回收进入100m3的污油回收罐进行存储；分离后悬浮固体沉降至集中存储池下部得到固相污泥，固相污泥经污泥集泥***回收；集中存储池中部得到经除油、沉降后泡排水进入破乳混凝池中进行处理；
(2)步骤(1)初步除油、沉降后的泡排水通过提升泵进入破乳混凝池中；然后在破乳混凝池中加入质量分数为10％的石灰乳溶液、调节溶液的pH值为7～8，空气搅拌10min；空气搅拌完成后向破乳混凝池中加入质量百分含量为10％的聚合氯化铝溶液，加入量是25ml/L泡排水、并搅拌7min；然后再加入质量百分含量为0.1％的聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺溶液的加入量为20ml/L泡排水，完全加入后搅拌7min。搅拌完成后自然沉降5小时，沉降完成后得到上清液泡排水；将破乳混凝后、经过沉降得到的上清液泡排水泵送至软化池中进行处理；
(3)沉降后的上清液泡排水至于600m3的软化池中，向软化池中加入质量百分含量为17％的石灰乳溶液、其加入量为13ml/L上清液泡排水，完全加入后空气搅拌7min，然后再加入质量百分含量为15％的碳酸钠溶液、其加入量为30ml/L，完全加入后搅拌7min；搅拌完成后，自然沉降4小时，沉降后得到上清液的pH值为8.0，钙镁离子浓度约为800mg/l、含盐量＜60000mg/l，即成为软化水；
(4)将步骤(3)得到的软化水通过泵输送至生化处理***进行处理，具体如下：
a：将软化水泵送至700m3的厌氧池中(厌氧池中加入有对应的耐盐菌菌液0.7m3～50m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml))进行水解酸化处理，软化水厌氧池中的水力停留时间为25小时；厌氧池中污泥的浓度保持为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
b：厌氧池中水解酸化后的混合物进入1600m3的一级好氧曝气池中(一级好氧曝气池中加入有对应的耐盐菌菌液1.6m3～8m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml)及质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液(一级好氧曝气池中加入的磷酸二氢钾溶液的质量占池中总水质量的百分比为0.4％))进行好氧处理，同时也由一级好氧曝气池的底部向池中曝气，曝气时压缩空气的压力是0.06～0.07MPa，曝气量的气水比为35：1；
在一级好氧曝气池中的水力停留时间为36小时，一级好氧曝气池的处理容积负荷为0.8kgCOD/(m3·d)，其中的污泥浓度保持为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
c：一级好氧曝气池好氧处理后的混合物泵送至1000m3的二级好氧曝气池中(二级好氧曝气池中加入有对应的耐盐菌菌液1m3～5m3(混合菌液浓度为108～109CFU/ml)及质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液(二级好氧曝气池中加入的磷酸二氢钾溶液的质量占池中总水质量的百分比为0.3％))进行好氧处理，同时也由二级好氧曝气池底部对二级好氧曝气池进行曝气，曝气时的压缩空气压力为0.06～0.07MPa，曝气量的气水比为30：1；
在二级好氧曝气池中的水力停留时间为28小时，二级好氧曝气池的处理容积负荷为0.6kgCOD/(m3·d)，其中的污泥浓度保持为3～10g/l，污泥龄为0.5～1d；
一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的溶解氧量均保持为3～6mg/L；
d：二级好氧曝气池进行好氧处理后，溢流进入沉淀池中，然后在沉淀池中加入质量百分含量为10％的聚合氯化铝溶液，聚合氯化铝溶液的加入量占其中总水量的百分比为1.2％；加入絮凝剂后自然沉降2小时，沉降完成后得到的上清液pH值为6～9、钙镁离子浓度≤800mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力＜1cm、COD≤700mg/l，生化出水泵送至过滤及膜处理***中。
该过程中，二级好氧曝气池中吸附有油类物质的污泥进入沉淀池后进行沉淀、水泥分离，沉淀下来的污泥部分回流进入二级好氧曝气池中以保持二级好氧曝气池中的污泥浓度，一部分以剩余污泥形势外排以保证污泥吸附油类物质的能力；(一级好氧曝气池悬浮污泥通过曝气作用进入二级好氧曝气池。厌氧池通过池体内布水***及回流泵有效降低池体内悬浮污泥含量，剩余部分污泥通过池体排渣措施定期排出进行减量化处理)。
(5)生化处理***沉淀池得到的上清液泡排水通过提升泵输送至超滤及膜处理***中进行处理，具体如下：
a：超滤装置中进行超滤处理，超滤过程中的最大处理量为30m3/h，处理完成后进入300m3的超滤产水池；
超滤产水的pH为6～8，其中SS＜5mg/l，水的电导率＜30000us/cm；
b：超滤产水泵送至纳滤装置中进行纳滤处理，纳滤过程中的最大处理量为25m3/h，纳滤处理完成后的产水泵送至反渗透膜处理装置中进行处理，反渗透膜的产水量为15m3，产水率为60％，反渗透膜处理后的产水达标排放或作为油田回注水、绿化、杂用水回利用；
c：超滤装置、纳滤装置及反渗透处理后得到的浓水通过泵送至四效蒸发器中进行蒸发，，其中一效蒸发温度控制在110～140℃，二效蒸发温度控制在90～105℃，三效蒸发温度控制在70～85℃，四效蒸发温度控制在50～65℃。
蒸发后能够对蒸发水进行再次回收，也可以将所得水蒸气作为热源进行回收利用、用于其他物质的加热，蒸发得到的固体盐类能够回收，作为氯碱厂原料；
(6)上述过程中，各步骤沉淀得到的污泥均经过高压提升泵输送至污泥存储槽中进行收集，收集后采用压滤机进行压滤处理，压滤至泥饼中水含量＜62％，则得到的泥饼可以用于工业原料使用，如路基垫层、修建井场用土。
处理后排放产出水满足GB8978《污水综合排放标准》一级污水排放标准要求。

Claims (10)

1.一种泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)对泡排水进行单井回收及隔油沉降处理；
(2)将步骤(1)隔油沉降处理后的泡排水至于破乳混凝池中进行破乳混凝处理；
(3)步骤(2)破乳混凝处理后的泡排水至于软化池中进行软化除硬处理；
(4)步骤(3)软化除硬处理后得到的软化泡排水依次至于厌氧池、一级好氧曝气池、二级好氧曝气池及沉淀池中进行处理；
(5)步骤(4)沉淀池中得到的上清液泡排水依次进行超滤、纳滤及反渗透处理，反渗透处理的产水达标排放或进行回收再利用。
2.根据权利要求1所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：将超滤、纳滤及反渗透处理得到的浓水至于低温多效蒸发器中进行处理，蒸发处理过程中压力控制在-0.06MPa～0.25Mpa；
优选地，所述的低温多效蒸发器为低温四效蒸发器，其中一效蒸发温度控制在110～140℃，二效蒸发温度控制在90～105℃，三效蒸发温度控制在70～85℃，四效蒸发温度控制在50～65℃。
3.根据权利要求1所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：将隔油沉降处理、破乳混凝处理、软化除硬处理及生化处理过程中得到的污泥经泵送进行收集，然后经过压滤机压滤至泥饼中含水量小于60％，进行回收再利用。
4.根据权利要求1所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，步骤(1)所述的单井回收及隔油沉降处理为：将气田单井泡排水拉运或管线输送回收至集中储存池，经重力分离上部得到的游离油类回收进入污油回收罐储存；分离后悬浮固体沉降至集中储存池下部得到固相污泥，固体污泥经污泥集泥***回收；集中储存池中部得到经除油、沉降后的泡排水进入后续的破乳混凝池中。
5.根据权利要求1所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，步骤(2)所述的破乳混凝处理为：将隔油沉降后得到的泡排水置于破乳混凝池中，向破乳混凝池中加入调节剂、搅拌3～10分钟；再加入混凝剂、搅拌3～10分钟；再加入絮凝剂、搅拌3～10分钟；搅拌完成后，自然沉降0.5～12小时，沉降后取上清液泡排水；
优选地，所述的调节剂为盐酸、烧碱和石灰乳中的任一种，调节至水质pH值为6～9；所述的混凝剂为质量百分含量为10％聚合氯化铝溶液，其加入量为10～40ml/L；所述的絮凝剂为质量百分含量为1‰的聚丙烯酰胺溶液，其加入量为10～30ml/L。
6.根据权利要求1所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，步骤(3)所述的软化除硬处理为：将步骤(2)自然沉降后的上清液泡排水置于软化池中，向软化池中加入调节剂、搅拌3～10分钟；再加入沉淀剂、搅拌3～10分钟；搅拌完成后进行自然沉降1～6小时；沉降后所得上清液为pH值为6～9、钙镁离子浓度≤1000mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力≥20cm、COD≤3000mg/l的软化水；
优选地，所述的调节剂为质量百分含量为10％～20％的石灰乳或质量百分含量为10％的氢氧化钠溶液、其加入量为5～20ml/L；所述的沉淀剂为质量百分含量为10％～20％的碳酸钠溶液、其加入量为3～60ml/L。
7.根据权利要求1～6任一项所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，步骤(4)所述的生化处理为：将步骤(3)软化除硬处理得到的泡排水软化水依次置于厌氧池、一级好氧曝气池、二级好氧曝气池及沉淀池中进行处理；
泡排水软化水在厌氧池中水力停留时间≥20小时，在一级好氧曝气池内的水力停留时间≥30小时，在二级好氧曝气池内的水力停留时间≥10小时；在一级好氧曝气池及二级好氧曝气池水力停留过程中均进行连续曝气，曝气过程中压缩空气的压力是0.06～0.07MPa，曝气量的气水体积比均为20:1～50:1，在厌氧池及好氧曝气池中生化处理的温度范围在10～40℃；
二级好氧曝气池出水送入沉淀池中、并加入絮凝剂进行混凝沉淀，自然沉降1～3小时；沉降后得到的上清液为pH值为6～9、钙镁离子浓度≤1000mg/l、全盐量≤60000mg/l、氯离子≤30000mg/l、发泡力＜1cm、COD≤800mg/l的生化出水；
优选地，所述的絮凝剂为质量百分含量为10％～20％的聚合氯化铝溶液，絮凝剂的加入质量占沉淀池中总水质量的百分比为0.1～1.5％。
8.根据权利要求7所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，厌氧池加入的耐盐菌菌液中包括甘蓝梳状菌、生孢梭菌、双酶杆菌及兼性厌氧菌；一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中均加入的耐盐菌菌液中包括泰坦尼克盐单胞菌、可变盐单胞菌、萎缩芽胞杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、阿耶波多氏芽孢杆菌、内生芽胞杆菌；
一级好氧曝气池及二级好氧曝气池中还加入有占池内总水质量0.1～0.5％的质量百分含量为10％的磷酸二氢钾溶液。
9.根据权利要求8所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，所述一级好氧曝气池处理容积负荷为0.8～1.2kgCOD/(m3·d)，所述二级好氧曝气池的处理容积负荷为0.4～0.8kgCOD/(m3·d)；厌氧池、一级好氧曝气池及二级好氧曝气池的污泥龄为0.5～1d、浓度为3～10g/L。
10.根据权利要求1所述的泡排水的综合生化处理方法，其特征在于，步骤(5)所述的超滤、纳滤及反渗透处理为：将步骤(4)经过生化处理及沉淀池后得到的上清液泡排水输送至超滤装置中进行超滤处理；超滤后产水输送至纳滤装置中进行纳滤处理，纳滤处理后的产水输送至反渗透膜处理装置中进行反渗透处理，反渗透处理后产水直接满足一级污水排放标准要求。
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