本發(fā)明涉及環(huán)保行業(yè)，特別是一種采用雙離子膜電化學(xué)結(jié)合生化處理石油鉆井高鹽廢水的方法。

背景技術(shù)：

鉆井廢水是鉆井液的高倍稀釋液和油類的混合物，具有穩(wěn)定性好、高化學(xué)需氧量、難降解的特點(diǎn)，鉆井廢水通常被認(rèn)為是經(jīng)過稀釋的泥漿。泥漿處理劑種類繁多，已由過去的20多種，發(fā)展到今天的200多種，通常包括加重劑。降失水劑、增粘劑、稀釋劑和穩(wěn)定劑、解卡劑、減阻劑、pH調(diào)節(jié)劑、防地層傷害化學(xué)和防垢劑等。處理劑使用的種類和數(shù)量根據(jù)地質(zhì)、地層條件不同而異，一般而言，井越深、地層溫度越高，加入的處理劑越多。鉆井泥漿處理劑是COD值、色度的主要來源。鉆井廢水主要分為氣泥漿廢水、氣返排廢水、氣油田廢水，其中氣油田廢水為高鹽廢水，鹽分在十萬以上。目前石油鉆井高鹽廢水的處理技術(shù)缺乏，常規(guī)的污水處理工藝難以達(dá)到處理目的，且處理周期長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種經(jīng)濟(jì)，高效，達(dá)到降解有機(jī)物的同時，降低鹽分，回收酸堿，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化的采用雙離子膜電化學(xué)結(jié)合生化處理石油鉆井高鹽廢水的方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供以下技術(shù)方案：一種采用雙離子膜電化學(xué)結(jié)合生化處理石油鉆井高鹽廢水的方法，包括以下步驟：

1）廢水預(yù)處理：去除廢水中的懸浮物保證其不會堵塞雙離子膜；

2）將廢水通入雙離子膜電化學(xué)裝置進(jìn)行處理；

3）處理60分鐘后，取出廢水，將其注入至后面的生化系統(tǒng)中進(jìn)行處理；

在待處理廢水進(jìn)入雙離子膜電化學(xué)裝置前，要先在雙離子膜電化學(xué)裝置兩邊的清水室注入清水，用于收集污水中的陰陽離子，形成酸和堿；

雙離子膜電化學(xué)裝置的雙離子膜采用一張陰離子選擇透過性膜，一張陽離子選擇透過性膜；

生化生化系統(tǒng)處理分為厭氧和好氧兩個階段，厭氧在前，好氧在后。

作為優(yōu)選，去除懸浮物的預(yù)處理裝置為鐵碳微電解裝置，預(yù)處理完的廢水加入堿，沉淀后取上清液。

作為優(yōu)選，清水室中的清水定期跟換或回收，長時間運(yùn)行后，清水室靠近陰極的會變成濃堿水，pH>12，清水室靠近陽極的會變成濃酸水,pH<3，影響之后的效果。

作為優(yōu)選，雙離子膜電化學(xué)裝置的電力驅(qū)動采用直流電源，直流電壓為5～45V，電流為10～100A。

作為優(yōu)選，厭氧處理添加厭氧菌劑，添加量為0.5～2ppm。

作為優(yōu)選，好氧處理添加好氧菌劑，添加量為0.5～2ppm，添加好氧填料，便于好氧菌附著。

作為優(yōu)選，好氧填料的比表面積380～1200m²/m³，孔隙率大于99%，并由充氧裝置充氧，保持溶氧不小于2mg/L。

雙離子膜的單張膜只能透過與之極性相同的離子，在電力方向的驅(qū)動下，陰離子向正極移動，陽離子向負(fù)極移動，由于雙離子膜的這種特性，污水中的陰陽離子，向正負(fù)兩極移動，實(shí)現(xiàn)分離，達(dá)到去除鹽分的目的。

雙離子膜電化學(xué)在電能的作用下，可產(chǎn)生多種強(qiáng)氧化基，將大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，同時降解部分有機(jī)物。

本發(fā)明有益效果：利用電化學(xué)生成的強(qiáng)氧化基團(tuán)分解大分子有機(jī)物，使其成為小分子有機(jī)物，同時去除有機(jī)物；電能所產(chǎn)生的驅(qū)動力，使廢水的陰陽離子移動，利用兩張異性的單性離子選擇膜，將陰陽離子分開，降低鹽分，同時可回收產(chǎn)生的酸和堿；經(jīng)雙離子膜電化學(xué)處理后的廢水鹽分降低，能達(dá)到生化要求，且有機(jī)物均為小分子，利于生化處理，最終使得出水達(dá)標(biāo)。該方法運(yùn)行成本低，操作便捷，快速。

具體實(shí)施方式

一種采用雙離子膜電化學(xué)結(jié)合生化處理石油鉆井高鹽廢水的方法，包括以下步驟：

1）廢水預(yù)處理：去除廢水中的懸浮物保證其不會堵塞雙離子膜；

2）將廢水通入雙離子膜電化學(xué)裝置進(jìn)行處理；

3）處理60分鐘后，取出廢水，將其注入至后面的生化系統(tǒng)中進(jìn)行處理；

在待處理廢水進(jìn)入雙離子膜電化學(xué)裝置前，要先在雙離子膜電化學(xué)裝置兩邊的清水室注入清水，用于收集污水中的陰陽離子，形成酸和堿；

雙離子膜電化學(xué)裝置的雙離子膜采用一張陰離子選擇透過性膜，一張陽離子選擇透過性膜；

生化生化系統(tǒng)處理分為厭氧和好氧兩個階段，厭氧在前，好氧在后。

去除懸浮物的預(yù)處理裝置為鐵碳微電解裝置，預(yù)處理完的廢水加入堿，沉淀后取上清液。

清水室中的清水定期跟換或回收，長時間運(yùn)行后，清水室靠近陰極的會變成濃堿水，pH>12，清水室靠近陽極的會變成濃酸水,pH<3，影響之后的效果。

雙離子膜電化學(xué)裝置的電力驅(qū)動采用直流電源，直流電壓為5～45V，電流為10～100A。

厭氧處理添加厭氧菌劑，添加量為0.5～2ppm。

好氧處理添加好氧菌劑，添加量為0.5～2ppm，添加好氧填料，便于好氧菌附著。

好氧填料的比表面積380～1200m²/m³，孔隙率大于99%，并由充氧裝置充氧，保持溶氧不小于2mg/L。

雙離子膜電化學(xué)裝置包括殼體1，殼體1分為兩側(cè)的清水室4以及污水室3，污水室3內(nèi)間隔設(shè)置有陽離子選擇透過性膜7、陰離子選擇透過性膜8，兩側(cè)清水室4內(nèi)分別設(shè)置有陽極板5和陰極板6。

工程實(shí)例：

一、接通好直流電源，在清水室里注入清水。廢水為某石油集團(tuán)鉆井廢水，廢水呈現(xiàn)酸性，鹽分較高，常規(guī)工藝難以處理。先將廢水注入至鐵碳微電解裝置處理2h，取出加入絮凝劑，沉淀后取上清液注入至的污水室，接通電源調(diào)節(jié)電壓為15V，此時電流為1.4A。處理60分鐘后，測試結(jié)果如下表1所示。

表1

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該出水結(jié)果鹽分大于4000mg/L，生化效果較差。

二、接通好直流電源，在清水室里注入清水。廢水為某石油集團(tuán)鉆井廢水，廢水呈現(xiàn)酸性，鹽分較高，常規(guī)工藝難以處理。先將廢水注入至鐵碳微電解裝置處理2h，取出加入絮凝劑，沉淀后取上清液注入至污水室，接通電源調(diào)節(jié)電壓為30V，此時電流為2.1A。處理60分鐘后，取出廢水，將其注入至后面的厭氧及好氧生化系統(tǒng)中，測試結(jié)果如下表2所示。

表2

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實(shí)施例3

接通好直流電源，在清水室里注入清水。廢水為某石油集團(tuán)鉆井廢水，廢水呈現(xiàn)酸性，鹽分較高，常規(guī)工藝難以處理。先將廢水注入至鐵碳微電解裝置處理2h，取出加入絮凝劑，沉淀后取上清液注入至污水室，接通電源調(diào)節(jié)電壓為45V，此時電流為4.2A。處理60分鐘后，取出廢水，將其注入至后面的厭氧及好氧生化系統(tǒng)中，測試結(jié)果如下表3所示。

表3

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