本文摘要：本《 特種油氣藏 》論文提出油氣田高含鹽廢水無害化處理技術，利用低溫多效蒸餾室前效的蒸汽輸送到后效進一步利用，同時控制每一效蒸餾室真空度，使其后一效為前一效的一半，相應廢水的蒸發(fā)溫度逐效降低，達到節(jié)約能源的目的，比現(xiàn)有簡單的蒸餾廢水方法大大
本《特種油氣藏》論文提出油氣田高含鹽廢水無害化處理技術，利用低溫多效蒸餾室前效的蒸汽輸送到后效進一步利用，同時控制每一效蒸餾室真空度，使其后一效為前一效的一半，相應廢水的蒸發(fā)溫度逐效降低，達到節(jié)約能源的目的，比現(xiàn)有簡單的蒸餾廢水方法大大節(jié)約能源。并可實現(xiàn)廢水和鹽類的分離，廢水再經澄清、過濾，其中的石膏、有機物等雜質進行高溫焚燒，液體進行回注處理。分離后的鹽類作為工業(yè)鹽被回收利用，石膏、有機物等雜質進入高溫焚燒，未被蒸發(fā)液體進行回注再蒸餾處理，實現(xiàn)了廢水無害化處理。
《特種油氣藏》是國內唯一一份專門報道特種油氣藏新理論、新技術、新工藝、新方法、新動向的國家級科技期刊。“特種油氣藏”即“非常規(guī)油氣藏”，系指稠油、高凝油、低滲秀和巖漿巖、變質巖、裂縫、古潛山及其它一切特殊油氣藏。凡是反映與特種油氣藏的生成、產狀、分布規(guī)律、勘探與開發(fā)方法、儲運加工、生態(tài)環(huán)境、科技信息、綜合論述等有關的科技論文均可向本刊投稿。同時征集學術活動、會議簡訊等信息，并竭誠為各單位刊登廣告和各種技術轉讓、咨詢服務等。
摘要：隨著工業(yè)化進程的提高，用氣量增加導致油氣田廢水產生量大大增加。傳統(tǒng)的處理方法對廢水中的高含鹽量無法去除。近年來發(fā)展了低溫多效蒸餾除鹽技術，但還未應用于油氣田高含鹽廢水的處理中。文章首次報道了將低溫多效蒸餾脫鹽技術用于油氣田高含鹽廢水的處理。在大量調研的基礎上，我們確定了實驗方法以及設備工藝參數(shù)。低溫多效蒸餾系統(tǒng)處理性能良好，經低溫多效蒸餾系統(tǒng)處理的油氣田高含鹽廢水中氯化物含量達到排放要求，并且經過四效蒸餾處理的廢水各項指標均優(yōu)于三效蒸餾處理的效果。
關鍵詞：低溫多效蒸餾;油氣田;高含鹽廢水
隨著科學技術的發(fā)展和工業(yè)化進程的不斷提高，各行各業(yè)用氣量不斷增加，油氣田廢水的產生量也大大增加。油氣田廢水中含有大量的有機物，COD的含量高達數(shù)千甚至上萬;通過一般的物理化學方法降解COD后，廢水中仍含有大量的Na、K、Cl等離子，其含鹽量大大超過了農田灌溉水的標準。如果直接排放，必將對江河湖泊、飲用水及農田造成極大的污染，甚至導致農作物的減產。現(xiàn)有的化學處理方法脫鹽難度較大，即使脫了廢水中的鹽，但產生了新的污染物，還是不能直接排放。而采用簡單的蒸餾方法脫鹽，雖然能夠達到理想的脫鹽效果，但能耗太高，廢水處理成本高。尋找一種經濟有效的治理辦法勢在
必行。
淡化常用的方法有蒸餾法和膜分離法，還有冷凍法、水合物法、溶劑萃取法、離子交換法等。蒸餾法又分多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)(MED)、壓汽蒸餾(VC)和太陽能蒸餾(SD);膜分離法分反滲透法(RO)和電滲析法(ED)。而常用的適用于大型的水質淡化方法主要有反滲透(RO)法、多級閃蒸(MSF)法和多效蒸發(fā)(MED)法。反滲透和電滲析法投資大，運行費用較高。
低溫多效蒸餾技術是在低溫壓汽蒸餾技術的基礎上發(fā)展起來的，早期主要用于海水淡化，在國外，該技術已經成功地用于鍋爐廢水的處理，但在油氣田高含鹽廢水處理上的應用還是空白。
低溫多效技術是指鹽水的最高蒸發(fā)溫度低于70℃的淡化技術，其特征是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來，用一定量的蒸汽輸入，通過多次的蒸發(fā)和冷凝，后面一效的蒸發(fā)溫度均低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。相比于高含鹽水淡化的其他技術，如膜技術中較先進的反滲透，蒸餾技術中的多級閃蒸技術，其在投資、后期運行和維護、處理效果、運行成本及對廢水來水水質的要求嚴格程度等多方面，具有其他技術不可比擬的綜合優(yōu)勢。本研究首次將低溫多效蒸餾技術用于油氣田高含鹽廢水脫鹽處理中。
1 實驗方法
在油氣田高氯廢水中加入石膏，石膏加入量為每升廢水加入15~40g。
(1)本實驗原料廢水中含有一定量的硫酸鈣(0.57g/L)，蒸發(fā)過程中容易在管壁上結垢，結垢層不但影響傳熱，而且可能導致被迫停車，造成大量熱能、電能浪費。若采用化學方法除鈣，雖然能減輕結垢，達到長周期運行的目的，但要增加廢水預處理裝置及增加生產費用，在此僅采用石膏晶種防垢法生產即能滿足產品要求。石膏晶種防垢法是蒸發(fā)過程中，只要控制罐內石膏含量15~40g/L，固液比15%~20%，即可達到較長周期運行，減少刷罐次數(shù)的目的。
(2)廢水預熱后進入低溫多效蒸餾室，低溫多效蒸餾室根據廢水濃縮要求確定使用效數(shù)，第一效低溫多效蒸餾室通過蒸汽熱源對廢水進行蒸餾，控制蒸發(fā)溫度在100℃~105℃，真空度0.09~0.12MPa。
(3)將第一效蒸餾室產生的蒸汽輸送到第二效蒸餾室對廢水進行蒸餾，控制第二效蒸餾室蒸發(fā)溫度比第一效蒸餾室蒸發(fā)溫度降低18℃~22℃，真空度為第一效低溫多效蒸餾室的一半，依此類推，后一效低溫多效蒸餾室利用前一效低溫多效蒸餾室產生的蒸汽，控制蒸發(fā)溫度比前一效蒸發(fā)溫度降18℃~22℃，真空度為前一效低溫多效蒸餾室的一半。
(4)末效蒸汽被冷凝后回收，末效低溫多效蒸餾室中未蒸餾的廢水利用離心分離裝置實現(xiàn)廢水和鹽類的分離。
2 實驗結果與討論
采用四效低溫多效蒸餾室，用2噸蒸汽鍋爐供蒸汽，在廢水中，石膏加入量為每升廢水加10.49g，相應處理過程中各參數(shù)及性能指標如表1。
處理后廢水各項性能指標如表2。
采用三效低溫多效蒸餾室，用1噸蒸汽鍋爐供蒸汽，在廢水中，石膏加入量為每升廢水加8.56g，相應處理過程中各參數(shù)及性能指標如表3：
經三效和四效蒸餾的實驗比較，其效果性能如表4顯示，低溫三效蒸餾的效果優(yōu)于四效蒸餾的效果。
在本研究方案中第一效低溫多效蒸餾室產生的二次蒸汽再輸送到第二效低溫多效蒸餾室對廢水進行蒸餾，第二效低溫多效蒸餾室產生的蒸汽再輸送到第三效低溫多效蒸餾室對廢水進行蒸餾，依此類推達到節(jié)約能源的目的。同時控制每一效蒸餾室真空度，使其后一效為前一效的一半，相應廢水的蒸發(fā)溫度逐效降低，達到節(jié)約能源的目的。在反復的蒸發(fā)、冷凝過程下，得到多倍于蒸汽量的蒸餾水。蒸餾水通過降溫冷凝后，作為工業(yè)蒸餾水回收利用。由于原料廢水中大多含有一定量的硫酸鈣，蒸發(fā)過程中容易在管壁上結垢，結垢層不但影響傳熱，而且可能導致被迫停車，造成大量熱能、電能浪費。若采用化學方法除鈣，能減輕結垢和達到長周期運行的目的，但要增加廢水預處理裝置及增加生產費用。本實驗為從環(huán)保和節(jié)能角度出發(fā)，采用在廢水中加入石膏，可防止蒸發(fā)管壁上結垢，達到較長周期運行，減少刷罐次數(shù)的目的。
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