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油田含油污水深度凈化處理裝置

發布時間:2020-12-20 8:47:04  中國污水處理工程網

申請日 2020.09.25 

公開(公告)日 2020.12.04 

IPC分類號 C02F9/04; C02F103/10 

摘要

本發明涉及油田含油污水處理技術領域,是一種油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置及使用方法,前者包括界面除油器、調儲緩沖罐、界面聚結器和膜處理器,界面除油器進水口連通有來水管線,界面除油器與調儲緩沖罐之間連通有第一進水管線,調儲緩沖罐與界面聚結器之間連通有第二進水管線,界面聚結器與膜處理器之間連通有第三進水管線,膜處理器第一出水口連通有出水管線;后者通過配套的界面活性材料和界面聚結劑,充分利用工藝設備、材料和化學藥劑的共同作用下,實現污水的凈化。本發明工藝流程簡便,所用化學藥劑加藥濃度60%以上,含油污泥量減少50%以上,體現出高效、經濟、環保的特點,具有顯著的環保效益、社會效益和經濟效益。 

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權利要求書 

1.一種油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,其特征在于包括界面除油器、調儲緩沖罐、界面聚結器和膜處理器,界面除油器進水口固定連通有來水管線,界面除油器出水口與調儲緩沖罐進水口之間固定連通有第一進水管線,調儲緩沖罐第一出水口與界面聚結器進水口之間固定連通有第二進水管線,第二進水管線上固定安裝有污水提升泵,界面聚結器第一出水口與膜處理器進水口之間固定連通有第三進水管線,膜處理器第一出水口固定連通有出水管線,調儲緩沖罐底部第二出口固定連通有第一排污管線,界面聚結器第二出水口與第一排污管線之間固定連通有第二排污管線,膜處理器第二出水口固定連通有第三排污管線,來水管線上沿介質流向依次固定連通有腐蝕劑加入管線、阻聚劑加入管線和除油劑加入管線,第一進水管線上固定連通有預處理劑加入管線,污水提升泵與界面聚結器進水口之間的第二進水管線上固定連通有界面聚結劑加入管線,出水管線上固定連通有水質穩定劑加入管線。 

2.根據權利要求1所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,其特征在于阻聚劑加入管線出口和界面除油器進水口之間的來水管線與界面除油器出水口和預處理劑加入管線出口之間的第一進水管線之間連通有第四進水管線。 

3.根據權利要求1或2所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,其特征在于水質穩定劑加入管線與膜處理器第二出水口之間的出水管線與第三進水管線之間連通有第五進水管線。 

4.根據權利要求1或2或3所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,其特征在于第四進水管線與界面除油器進口之間的來水管線上固定安裝有第一閥門,界面除油器出口與第四進水管線之間的第一進水管線上固定安裝有第二閥門,第五進水管線與膜處理器之間的第三進水管線上固定安裝有第三閥門,第五進水管線與膜處理器之間的出水管線上固定安裝有第四閥門。 

5.根據權利要求1或2或3或4所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,其特征在于第四進水管線進出口處分別固定安裝有第五閥門和第六閥門,第五進水管線進出口處分別固定安裝有第七閥門和第八閥門。 

6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,其特征在于第二排污管線與調儲緩沖罐之間的第一排污管線上固定安裝有第九閥門,第二排污管線上固定安裝有第十閥門,第三排污管線上固定安裝有第十一閥門。 

7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,其特征在于第二排污管線與調儲緩沖罐之間的第一排污管線上固定安裝有第九閥門,第二排污管線上固定安裝有第十閥門,第三排污管線上固定安裝有第十一閥門。 

8.一種根據權利要求1至7任意一項所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置的使用方法,其特征在于按照下述方法進行:第一步,油田含油污水在來水管線內與腐蝕劑、阻垢劑和除油劑共同進入界面除油器內,油田含油污水中的乳化油流經界面除油器內填充的界面活性材料時,油水界面膜快速破裂,油相被該材料捕獲而滯留于界面活性材料表面和孔隙內,隨著捕獲油粒的增加,油粒間會產生變形,乳化油合并聚結成較大且易于從水中被分離的油珠;第二步,經界面除油器處理后的油田含油污水在第一進水管線內與預處理劑共同直接進入調儲緩沖罐,調儲緩沖罐通過來水調節的功能,為來水提供一定的油水分離時間和空間,對油田含油污水進行沉降分離;第三步,沉降分離后的油田含油污水在第二進水管線內與界面聚結劑共同進入界面聚結器,在藥劑作用下油田含油污水中的含油、懸浮物聚集,并被界面聚結器中的界面活性材料捕獲而滯留于材料表面和孔隙內,得到初步凈化水;第四步,初步凈化水經第三進水管線進入膜處理器,在膜處理器內采用微濾方式進行深度凈化,得到深度凈化水。 

9.根據權利要求8所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置的使用方法,其特征在于膜處理器中的微濾膜采用超濾或納濾膜。 

10.根據權利要求8或9所述的油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置的使用方法,其特征在于界面除油器和界面聚結器中的界面活性材料筒壓強度為11.5MPa至13MPa,孔隙率為42%至47%,密度1.6g/cm3至1.8g/cm3,比表面積大于2×104cm2/g,與油的接觸角θ為3°至5°,與水的接觸角大于148°。 


說明書  

油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置及使用方法 

技術領域 

本發明涉及油田含油污水處理技術領域,是一種油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置及使用方法。 

背景技術 

國內外各大油田主要采用注水開發方式,即注入高壓水驅動原油使其從油井中開采出來。采出液通過地面集輸至聯合處理站,歷經原油脫水、污水凈化、高壓回注地層,實現循環注水采油。油田污水處理方法按照技術原理分為有物理法、化學法以及生物法,其中物理法有旋流、氣浮、過濾、膜處理等;化學法有混凝沉降、電化學絮凝等;生物處理有活性污泥法、接觸氧化、MBR等。從工業化應用來看,僅靠單一的技術很難滿足現場處理要求,現場工業化應用的多為聯合技術,比如主要有重力式污水處理工藝、壓力式污水處理工藝、浮選式污水處理工藝、開式生化處理工藝等。當前油田含油污水通常采用重力式污水處理工藝(“重力除油+化學混凝+壓力過濾”),其核心是利用化學凈水劑(聚合氯化鋁)逐步水解—吸附—架橋—凝聚污水中的含油、懸浮物等膠體顆粒,達到污水混凝凈化。 

伴隨著油田開采進入中后期,采出液含水率持續增大,后端污水處理系統壓力遞增,主要表現為:來水含油、懸浮物逐漸升高,凈水劑加藥量劇增,過濾器進口水質不達標而頻繁停運,導致注水超標,堵塞油層孔道,降低原油采收率。于此同時污水處理產生的含油污泥屬于危險廢物,其有效處理已成為油田開采最大的難題之一。 

考慮到當下國際油價持續低迷以及生態文明建設的要求,油田污水處理應進一步提質增效,朝著更為高效、經濟、環保的方向發展,確保污水處理主控新項目含油、懸浮物達到不同油藏的注水指標已顯得尤為重要。近年來綜合當前污水處理技術特點以及現場推廣的可行性,采用高效的設備、聚結材料以及配套的化學藥劑體系是今后油田污水處理工藝優化的關鍵突破口和發展的方向。 

發明內容 

本發明提供了一種油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置及使用方法,克服了上述現有技術之不足,其能有效解決現有油田含油污水處理時存在注水超標、堵塞油層孔道以及原油采收率降低的問題。 

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的:一種油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置,包括界面除油器、調儲緩沖罐、界面聚結器和膜處理器,界面除油器進水口固定連通有來水管線,界面除油器出水口與調儲緩沖罐進水口之間固定連通有第一進水管線,調儲緩沖罐第一出水口與界面聚結器進水口之間固定連通有第二進水管線,第二進水管線上固定安裝有污水提升泵,界面聚結器第一出水口與膜處理器進水口之間固定連通有第三進水管線,膜處理器第一出水口固定連通有出水管線,調儲緩沖罐底部第二出口固定連通有第一排污管線,界面聚結器第二出水口與第一排污管線之間固定連通有第二排污管線,膜處理器第二出水口固定連通有第三排污管線,來水管線上沿介質流向依次固定連通有腐蝕劑加入管線、阻聚劑加入管線和除油劑加入管線,第一進水管線上固定連通有預處理劑加入管線,污水提升泵與界面聚結器進水口之間的第二進水管線上固定連通有界面聚結劑加入管線,出水管線上固定連通有水質穩定劑加入管線。 

下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進: 

上述阻聚劑加入管線出口和界面除油器進水口之間的來水管線與界面除油器出水口和預處理劑加入管線出口之間的第一進水管線之間連通有第四進水管線。 

上述水質穩定劑加入管線與膜處理器第二出水口之間的出水管線與第三進水管線之間連通有第五進水管線。 

上述第四進水管線與界面除油器進口之間的來水管線上固定安裝有第一閥門,界面除油器出口與第四進水管線之間的第一進水管線上固定安裝有第二閥門,第五進水管線與膜處理器之間的第三進水管線上固定安裝有第三閥門,第五進水管線與膜處理器之間的出水管線上固定安裝有第四閥門。 

上述第四進水管線進出口處分別固定安裝有第五閥門和第六閥門,第五進水管線進出口處分別固定安裝有第七閥門和第八閥門。 

上述第二排污管線與調儲緩沖罐之間的第一排污管線上固定安裝有第九閥門,第二排污管線上固定安裝有第十閥門,第三排污管線上固定安裝有第十一閥門。 

本發明的技術方案之二是通過以下措施來實現的:一種油田含油污水界面聚結深度凈化處理裝置的使用方法,按照下述方法進行:第一步,油田含油污水在來水管線內與腐蝕劑、阻垢劑和除油劑共同進入界面除油器內,油田含油污水中的乳化油流經界面除油器內填充的界面活性材料時,油水界面膜快速破裂,油相被該材料捕獲而滯留于界面活性材料表面和孔隙內,隨著捕獲油粒的增加,油粒間會產生變形,乳化油合并聚結成較大且易于從水中被分離的油珠;第二步,經界面除油器處理后的油田含油污水在第一進水管線內與預處理劑共同直接進入調儲緩沖罐,調儲緩沖罐通過來水調節的功能,為來水提供一定的油水分離時間和空間,對油田含油污水進行沉降分離;第三步,沉降分離后的油田含油污水在第二進水管線內與界面聚結劑共同進入界面聚結器,在藥劑作用下油田含油污水中的含油、懸浮物聚集,并被界面聚結器中的界面活性材料捕獲而滯留于材料表面和孔隙內,得到初步凈化水;第四步,初步凈化水經第三進水管線進入膜處理器,在膜處理器內采用微濾方式進行深度凈化,得到深度凈化水。 

下面是對上述發明技術方案之二的進一步優化或/和改進: 

上述膜處理器中的微濾膜采用超濾或納濾膜。 

上述界面除油器和界面聚結器中的界面活性材料筒壓強度為11.5MPa至13MPa,孔隙率為42%至47%,密度1.6g/cm3至1.8g/cm3,比表面積大于2×104cm2/g,與油的接觸角θ為3°至5°,與水的接觸角大于148°。 

本發明工藝流程簡便,所用化學藥劑加藥濃度60%以上,含油污泥量減少50%以上,體現出高效、經濟、環保的特點,具有顯著的環保效益、社會效益和經濟效益。(發明人 周少雄;趙波;卜魁勇;張杰;顏亨兵;段雄峰;李忠杰;周強強;李平原;趙波銳 )

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