CN112811686A - 一种天然气开采废水处理工艺 - Google Patents

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宋阳雨
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Abstract

本发明公开了一种天然气开采废水处理工艺，包括如下工序1)对废水进行收集，待集中处理；2)通过泵将废水输送至脱盐工序，采用热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置进行脱盐处理；3)收集脱盐后的废水，通过泵将废水输送至臭氧氧化‑吸附处理单元，处理后达标排放至污水管网。本发明属于废水处理技术领域，具体是指一种通过热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置对开采废水进行脱盐处理，可以在常压、较小的温差下进行蒸馏，需要的温度远低于液体的沸点，运行较安全，臭氧氧化‑吸附处理单元利用活性炭的吸附性能和臭氧的氧化性能，增加气－液接触传质，强化氧化效果，增强废水净化效果的天然气开采废水处理工艺。

Description

一种天然气开采废水处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体是指一种天然气开采废水处理工艺。
背景技术
天然气的开采在我国的国民经济中占据着重要的地位，我国的天然气资源比较丰富，主要分布在我国的中西部地区。由于天然气的开采属于地下工程，在开采的过程中会产生一定量的废水，这些废水中的矿化度很高，具有水质成分复杂、高含盐、油类物质含量高、COD含量高、氯离子浓度高、难以生化等特点。如果不进行及时有效的治理，将会严重影响着周围的生态环境。
目前我国采用的天然气开采废水处理的手段主要有回注地层、处理后综合利用等方式。但是，由于我国目前的废水处理技术还不够完善，在处理中难免会对周边的土地、地下水造成影响。我国已经严禁使用回注处理法处理天然气开采中的废水。
专利号为CN201410274255.7的专利申请公开了一种页岩气开采废水处理工艺，在热风炉中采用天然气作为燃料直接燃烧，经净化处理形成热风，将页岩气开采废水与热风共同通入离心喷雾干燥塔，热风进入离心喷雾干燥塔顶部的空气分配器，页岩气开采废水进入离心喷雾干燥塔顶部的离心雾化器，控制离心喷雾干燥塔进口的风温为300～600℃，尾气出口的风温为80～120℃，干燥后得到的干粉由离心喷雾干燥塔底部的旋风分离器排出，离心喷雾干燥过程中产生的废气由风机排出，经水膜除尘净化处理后达标排放，处理温度较高，容易产生灰尘。
发明内容
为了解决上述难题，本发明提供了一种天然气开采废水处理工艺，通过热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置对开采废水进行脱盐处理，可以在常压、较小的温差下进行蒸馏，需要的温度远低于液体的沸点，运行较安全，臭氧氧化-吸附处理单元利用活性炭的吸附性能和臭氧的氧化性能，增加气－液接触传质，强化氧化效果，增强废水净化效果。
为了实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：一种天然气开采废水处理工艺，包括如下步骤：
1)对废水进行收集，待集中处理；
2)通过泵将废水输送至脱盐工序，采用热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置进行脱盐处理；
3)收集脱盐后的废水，通过泵将废水输送至臭氧氧化-吸附处理单元，处理后达标排放至污水管网。
进一步地，步骤2所述热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置包括热泵机组、蒸发塔和冷凝洗涤塔，热泵机组抽取外部空气增压升温，所述蒸发塔通过风管与热泵机组连接，所述冷凝洗涤塔与蒸发塔通过风管连接，所述蒸发塔排出的饱和盐水经降温和压滤操作实现固-液分离，压滤水循环再进入蒸发塔，所述蒸发塔顶部排出的饱和水蒸气进入冷凝洗涤塔进行气-液分离，气体返回高热泵机组重复利用，冷凝下来的废水进入臭氧氧化-吸附处理单元。
进一步地，步骤3所述臭氧氧化-吸附处理单元包括臭氧发生器和活性炭吸附塔，所述臭氧发生器与活性炭吸附塔通过管线连接，所述活性炭吸附塔内填充活性炭吸附剂，利用活性炭的吸附性能和臭氧的氧化性能，增加气－液接触传质，强化氧化效果，增强废水净化效果。
进一步地，所述臭氧投加量为2～5g/L，可根据废水浓度进行调节。
进一步地，所述蒸发塔采用多段喷淋方式进料，便于热干空气与废水的接触，增大蒸发效率。
进一步地，所述臭氧发生器产生的臭氧通过射流的方式输送至活性炭吸附塔，有助于气-液传质。
进一步地，所述精馏塔组内的精馏塔均采用玻璃钢材质制成，减缓废水对设备的腐蚀。
进一步地，所述活性炭吸附塔采用玻璃钢材质制成，减缓废水对设备的腐蚀。
本发明采取上述结构取得有益效果如下：本发明提供的一种天然气开采废水处理工艺，通过热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置对开采废水进行脱盐处理，可以在在低温常压下蒸发，具有少结垢、易清洗、能耗低、操作及维护简便的优点；臭氧氧化-吸附处理单元利用活性炭的吸附性能和臭氧的氧化性能，增加气－液接触传质，强化氧化效果，增强废水净化效果。
附图说明
图1为一种天然气开采废水处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一种天然气开采废水处理工艺，包括如下步骤：
1)对废水进行收集，待集中处理；
2)通过泵将废水输送至脱盐工序，采用热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置进行脱盐处理；
3)收集脱盐后的废水，通过泵将废水输送至臭氧氧化-吸附处理单元，处理后达标排放至污水管网。
步骤2所述热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置包括热泵机组、蒸发塔和冷凝洗涤塔，所述蒸发塔通过风管与热泵机组连接，所述冷凝洗涤塔与蒸发塔通过风管连接，所述蒸发塔排出的饱和盐水经降温和压滤操作实现固-液分离，压滤水循环再进入蒸发塔，所述蒸发塔顶部排出的饱和水蒸气进入冷凝洗涤塔进行气-液分离，气体返回高热泵机组重复利用，冷凝下来的废水进入臭氧氧化- 吸附处理单元。
步骤3所述臭氧氧化-吸附处理单元包括臭氧发生器和活性炭吸附塔，所述臭氧发生器与活性炭吸附塔通过管线连接，所述活性炭吸附塔内填充活性炭吸附剂。
所述臭氧投加量为2～5g/L。
所述蒸发塔采用多段喷淋方式进料。
所述臭氧发生器产生的臭氧通过射流的方式输送至活性炭吸附塔。
所述精馏塔组内的精馏塔均采用玻璃钢材质制成。
所述活性炭吸附塔采用玻璃钢材质制成。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)对废水进行收集，待集中处理；
2)通过泵将废水输送至脱盐工序，采用热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置进行脱盐处理；
3)收集脱盐后的废水，通过泵将废水输送至臭氧氧化-吸附处理单元，处理后达标排放至污水管网。
2.根据权利要求1所述的一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，步骤2所述热泵干热风接触蒸发浓缩结晶装置包括热泵机组、蒸发塔和冷凝洗涤塔，所述蒸发塔通过风管与热泵机组连接，所述冷凝洗涤塔与蒸发塔通过风管连接，所述蒸发塔排出的饱和盐水经降温和压滤操作实现固-液分离，压滤水循环再进入蒸发塔，所述蒸发塔顶部排出的饱和水蒸气进入冷凝洗涤塔进行气-液分离，气体返回高热泵机组重复利用，冷凝下来的废水进入臭氧氧化-吸附处理单元。
3.根据权利要求1所述的一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，步骤3所述臭氧氧化-吸附处理单元包括臭氧发生器和活性炭吸附塔，所述臭氧发生器与活性炭吸附塔通过管线连接，所述活性炭吸附塔内填充活性炭吸附剂。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，所述臭氧投加量为2～5g/L。
5.根据权利要求2所述的一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，所述蒸发塔采用多段喷淋方式进料。
6.根据权利要求3所述的一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，所述臭氧发生器产生的臭氧通过射流的方式输送至活性炭吸附塔。
7.根据权利要求2所述的一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，所述精馏塔组内的精馏塔均采用玻璃钢材质制成。
8.根据权利要求3所述的一种天然气开采废水处理工艺，其特征在于，所述活性炭吸附塔采用玻璃钢材质制成。
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