油田鉆井污水的無害化處理工藝和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油田鉆井領域，具體涉及一種油田鉆井污水的無害化處理工藝和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]鉆井廢水是在鉆井過程中從泥漿的反排流失、泥漿循環(huán)系統(tǒng)的滲漏、沖洗設備油污和清洗平臺等環(huán)節(jié)產生的廢水。鉆井廢水水質非常復雜，其主要表征為:C0D濃度高，而且大部分是生物難降解的有機物；色度較高；固體懸浮物含量較多。目前主要采用物理化學方法進行處理，但這些方法很難使其達到排放標準。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的缺點，通過多年的研究和實驗，得到一種新的油田鉆井污水的無害化處理工藝和系統(tǒng)。本發(fā)明采用MUCT生物膜相工藝，即在反應池中添加生物膜反應器。本發(fā)明采用的脫氮除磷工藝為MUCT，采用的生物膜反應器為生物膜固定床反應器，固定床反應器中添加的填料為纖維束填料。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]—種油田鉆井污水的無害化處理工藝，其包括如下步驟:
[0006](I)構建 MUCT 裝置:
[0007]MUCT由5個功能區(qū)組成:水解酸化池、預缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厭氧池內設有攪拌裝置，在缺氧池和厭氧池進水口放置一組復合填料懸掛床，水解酸化池出水口和入水口各放置一組復合填料懸掛床，好氧池內放置4組填料固定床，池子底部放置暴氣設備；
[0008]將原有的二沉池省略，將好氧池出水口設置過濾膜，將污泥截留在好氧池中，污水經(jīng)處理后不需經(jīng)過二沉池直接流出，節(jié)省二沉池的基建費用。將初沉池改為水解酸化池，由于生活污水中有機碳源底，經(jīng)過酸水解后將微生物難利用的有機大分子水解為小分子，增加廢水中微生物可利用碳源；
[0009]在水解酸化池中接種短乳桿菌(Lactobacillus breris)、脂環(huán)酸芽孢桿菌(Alicyclobacilus Wistzkey)，pH = 5.6，溫度:29°C，污泥停留時間為8d，短乳桿菌和脂環(huán)酸芽孢桿菌為嗜酸菌，均能夠在酸性條件下生存，且能降解大分子有機物；
[0010]預缺氧池、缺氧池接種臘狀芽孢桿菌(Bacillus Cereus)、香魚假單胞菌(Pseudomona plecoylossicida)，溫度34°C，pH = 7.5，污泥停留時間為8d，臘狀芽孢桿菌和香魚假單胞菌均為兼性厭氧菌，能夠進行反硝化作用，為污水進行脫氮；
[0011]厭氧池接種乙醇嗜熱厭氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)溫度 38°C，pH =6.3,pH = 6.5?7.4，為嚴格厭氧菌，污泥停留時間為8d，可在嚴格厭氧的條件下降解有機物，將廢水經(jīng)進行脫氮除磷；
[0012]好氧池接種產脘絲酵母(Candida utilis)、固氮紅細菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽抱桿菌枯草亞種(Bacillus subtilis subsp.subtilis),溫度:28°C, pH = 8.0，污泥停留時間為8d，降解有機物能力強，降低廢水的C0D，提高出水質量；
[0013]所述每組懸掛式固定床設置四束復合纖維絲生物膜載體；
[0014]所述復合纖維絲生物膜載體分為:
[0015]外夾層:活性碳纖維和丙綸混合的網(wǎng)布，在網(wǎng)布上編織玻璃纖維絲環(huán)狀圈；
[0016]內芯:混合纖維絲辮帶，麻絲與聚酯纖維絲編織成辮帶；
[0017]由于進水在工藝前段停留時間過長，增加缺氧池與厭氧池對有機碳源的過度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纖維絲中添加麻絲，為好氧池增加碳源。在外層毛圈的原料上，將玻璃纖維絲編制環(huán)狀圈，增加材料的韌性，增加環(huán)狀圈對水中氣泡的切割力度。在外層網(wǎng)布中添加活性碳纖維，利用活性碳纖維增加外層網(wǎng)微生物的附著。
[0018]所述復合纖維絲生物膜載體規(guī)格為:
[0019](I)復合填料束尺寸:Φ 16 X 100cm。根據(jù)反應池深度設計填料尺寸，一般池深4m，復合填料設置為100cm，放置于反應池中部，因此要小于池水深度。
[0020](2)環(huán)狀圈長度:12cm，即向外擴展6cm。環(huán)狀圈直徑為6cm可以有力的切割水中氣泡。
[0021](3)外層網(wǎng)尺寸:Φ3Χ 100cm，保持一定外層網(wǎng)厚度，為好氧菌提供生存場所，提高填料的透氣效果。
[0022](4)內部復合纖維束辮料尺寸:Φ 13 X 90cm，復合纖維束辮料直徑設置為8cm，為厭氧菌及兼性厭氧菌提供缺氧、厭氧場所生存。
[0023](5)外層網(wǎng)布網(wǎng)孔大小:0.4mm，網(wǎng)布孔徑設置為0.4mm，增加環(huán)狀圈分布密度，加強切割氣泡效果，同時能夠吸附氣泡，環(huán)狀圈也是微生物的附著場所，因此可以增加生物膜中的生物量。
[0024](2)油田鉆井污水處理:
[0025]油田鉆井污水的原水依次進入水解酸化池停留0.8小時，預缺氧池停留48min、厭氧池停留30min、缺氧池停留17min、好氧池停留35_50min ;缺氧池和厭氧池內的攪拌裝置一直處于攪拌狀態(tài)；
[0026](3)油田鉆井污水排放；
[0027]處理后的油田鉆井污水經(jīng)排放口排出。
[0028]微生物的種類和反應器內水力停留時間對于厭氧COD的去除降解具有很明顯的影響。較高的流速可以增加反應器內的擾動，從而使污泥與廢水中的有機物的接觸更為充分，有利于提高去除率。但高流速的出水流經(jīng)常攜帶厭氧膜，減少了反應器內生物膜量。較低的流速可以增加污水與生物膜的接觸時間，使微生物能夠充分地吸收、降解污水中的營養(yǎng)物質，提高處理效率；但是過低的流速也會導致部分微生物無法得到充足的營養(yǎng)物，若長期得不到充足營養(yǎng)，必將引起微生物內源呼吸從而生物膜脫落。因此，為了獲得較好的處理效果，選取適當水力停留時間是至關重要的。本發(fā)明從裝置，到微生物，到處理時的工藝進行了全面的優(yōu)化，從而得到一種處理廢水非常優(yōu)異的工藝，其可以有效去除水中氮磷元素，并非常顯著的降低C0D。
[0029]采用上述處理工藝制備的油田鉆井污水的無害化處理系統(tǒng)。
[0030]本發(fā)明的有益之處在于:
[0031]1、油田鉆井污水中含有很高的氮磷元素，本發(fā)明的工藝和系統(tǒng)適合于油田鉆井污水，可有效去除油田鉆井污水中氮磷元素，并且顯著降低C0D。
[0032]2、本發(fā)明的工藝操作簡單，可以大范圍實施。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明的工藝圖。MUCT由5個功能區(qū)組成:水解酸化池、預缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厭氧池內設有攪拌裝置，在缺氧池和厭氧池進水口放置一組復合填料懸掛床，水解酸化池出水口和入水口各放置一組復合填料懸掛床，好氧池內放置4組填料固定床，池子底部放置暴氣設備。
【具體實施方式】
[0034]污水生物脫氮除磷是指在人工構筑的反應池里，利用高密度、高活性的微生物種群吸收轉化含氮磷元素的化合物，通過微生物同化作用轉化為細胞組成或通過異化作用轉化為小分子物質，經(jīng)凈化處理后，污水中含氮磷污染物的濃度達到排放標準。由于納污水體自凈能力有限，長期納污的累積效應會使天然湖庫的污染負荷逐漸增加。水體中的氮經(jīng)生物轉化會變成氮氣，從污水中徹底去除掉。水體中的磷經(jīng)化學作用和生物化學作用從溶解態(tài)轉化成沉淀，累積在底泥中，當條件改變時，沉積的磷又會溶解，再次釋放到水體中。
[0035]污水生物脫氮除磷工藝，通常是通過調節(jié)水力條件、基質成分、溶解氧、電導率等條件，讓確化細菌、反硝化細菌、聚磷細菌等在工藝的不同反應段增殖并成為優(yōu)勢種群，參與污水中氮磷的去除和轉化，一般都包括厭氧、好氧和污泥處理等操作環(huán)節(jié)。
[0036]UCT工藝與傳統(tǒng)的A2/0工藝的區(qū)別在于:二沉池泥水混合液沒有回流到厭氧池，而是回流到缺氧池，這樣，能有效防止回流液中的硝態(tài)氮進入?yún)捬鯀^(qū)抑制聚磷菌(PAO)生長和釋磷，UCT工藝比傳統(tǒng)A2/0工藝除磷效率高，但無法避免進水中的硝態(tài)氮對PAO的影響。同時，厭氧池因沒有污泥回流，污泥濃度和污泥沉降性能會受到影響。UCT工藝與傳統(tǒng)的A2/0工藝的區(qū)別在于:二沉池泥水混合液沒有回流到厭氧池，而是回流到缺氧池，這樣，能有效防止回流液中的硝態(tài)氮進入?yún)捬鯀^(qū)抑制聚磷菌(PAO)生長和釋磷，UCT工藝比傳統(tǒng)A2/0工藝除磷效率高，但無法避免進水中的硝態(tài)氮對PAO的影響。同時，厭氧池因沒有污泥回流，污泥濃度和污泥沉降性能會受到影響。
[0037]改良UCT脫氮除磷工藝是在UCT工藝基礎上，將缺氧池分割成兩個控制單元，增設了從缺氧池一到厭氧池的回流，保證了厭氧池的污泥濃度和水力停留時間。此時，系統(tǒng)包括好氧池末端至缺氧池二、缺氧池一至厭氧池的兩個內回流，大大減少了進入?yún)捬醭氐拇_態(tài)氮。膜生物反應器(是膜分離技術與生物技術結合的新型污水處理技術，利用中空纖維膜或平板膜物理隔離凈化水和活性污泥，省掉二沉池，提高了活性污泥濃度，實現(xiàn)了水力停留時間和污泥停留時間的徹底分離，難降解的大分子物質可以在反應器中不斷與活性污泥接觸、最終被降解。
[0038]固定床生物膜反應器，生物膜附著載體一般為軟性、半軟性填料和彈性立體填料，填料固定在反應器內，相對位置基本不變。根據(jù)液相流動方式，分為上流式和下流式。一般情況下，沒有去污效率高。優(yōu)點是不用反沖洗操作、污泥生成量小、動力消耗相對較小。
[0039]填料是生物膜法的核心，對提高生物膜反應器的處理效率、降低運行成本具有至關重要的作用填料負載生物膜，為厭氧、兼性和好氧微生物的生長、代謝、繁殖提供場所，同時作為相對固定相，為氣、液、固三相提供接觸面。填料還是切割水流和氣泡的介質，為提高氣相、液相的瑞流創(chuàng)造條件，促進氣液、固液和氣固之間的傳質。填料的性能關系到生物膜中生物相的分布、微生物的生長狀況，氧氣、污染物的傳質效率，設備運行的￡力損失等，最終影響生物膜反應器