CN102807291B

CN102807291B - 一种油田采出水处理方法及处理设备

Info

Publication number: CN102807291B
Application number: CN201110148147.1A
Authority: CN
Inventors: 杨敏; 周宁玉; 高迎新; 安伟
Original assignee: Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Current assignee: Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2031-06-02
Also published as: CN102807291A

Abstract

本发明涉及一种油田采出水的处理工艺，采用了带回流的两级油水旋流分离为主体的处理工艺。首先，加入破乳剂进行破乳预处理，然后采取两级油水旋流分离处理，最后采用气浮和纤维过滤相组合的深度处理。经本发明提供的处理工艺处理后，油田采出水中的油得以回收利用，出水达到《碎屑岩藏注水水质推荐标准》(SY/T5329-1994)，可回用于油田注水。本发明不仅能有效减小油田采出水对环境的影响，还能实现资源的回收利用。

Description

一种油田采出水处理方法及处理设备

技术领域

本发明涉及一种含油水处理工艺，具体地说是涉及一种油田采出水的处理工艺。

背景技术

随着石油化工工业的发展，含油废水的排放量与日俱增。如在石油的开采过程中我国大部分油田已进入石油开采的中后期，采出原油的含水率已超过80％，有的油田甚至高达90％，导致大量的含油污水产生。这些含油污水可能引起环境污染，甚至危害人体健康。因此有必要对其进行处理。

含油污水具有高粘度、成分复杂、强乳化稳定性和难以处理的特点。含油污水不仅含有大量的油和悬浮颗粒物，还有大量的表面活性剂等其它污染物质，表面活性剂改变油珠表面的疏水性能降低了油水间的界面张力，使水中悬浮物、油及其它各种污染物进一步分散、稳定。目前一股采用隔油、加药、破乳、混凝、沉淀(或气浮)、过滤和强氧化，再辅以阻垢、缓蚀、杀菌、或膜处理等处理工艺处理含油污水，该方法工艺复杂，油的回收率低，易堵塞，污泥量大，劳动强度大，安全性差，药剂费用高，容易发生膜污染，存在二次污染等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有含油污水处理技术存在的不足，提供一种用于油田采出水的处理设备和处理方法。本发明的处理设备紧凑，占地面积小，处理方法工艺简单，油水分离效果好。

为实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种含油污水处理设备，包括顺序连接的如下装置：

破乳处理装置，利用破乳剂使油田采出水中的乳化油破乳，实现油相和水相分离；

旋流分离装置，对油田采出水进行旋流处理，使其中的油水分离；

气浮装置，通过向油田采出水中通入压力溶气水，使压力溶气水释放压力后形成的微气泡与油田采出水中的油接触，以便去除油污；

过滤装置：对油田采出水进行过滤。

其中，所述破乳处理装置，包括破乳反应池和向破乳反应池供应破乳剂的破乳剂罐；

所述旋流分离装置，包括二级旋流分离器；

所述气浮装置，具有气浮池和安置在气浮池中的溶气释放器；

所述过滤装置，为纤维球过滤器，其内设有对油水进行过滤的纤维球。

特别是，所述破乳处理装置还包括原污水调节池，用于储存油田采出水，并去除油田采出水中的泥沙和浮油。

由于油田采出水中含有大量的固体悬浮物和部分浮油，在油田采出水进入破乳处理装置之前设置调节池，一方面可对油田采出水起到均匀和缓冲作用，另一方面还可初步去除污水中的泥沙和部分浮油，提高后续单元的处理效率。

其中，在所述调节池静置后的油田采出水通过管路与破乳剂罐内的破乳剂在破乳反应池内混合，进行破乳反应。

特别是，所述二级旋流分离器中，其中第一级旋流分离器包括：

对油水进行离心分离的旋流管；

排出离心分离后的油污的溢油管，溢油管安装在旋流管顶部，与旋流管相通；

以及排出经过离心分离后的水流的底流管，底流管与旋流管底部相连通；

其中，第二级旋流分离器包括：

对油水进行离心分离的旋流管；

以及排出经过离心分离后的水流的底流管，底流管与旋流管底部相连通，其中，在底流管的内部设置与底流管同轴的回流管，回流管的直径小于底流管口的直径。

其中，所述的旋流管包括具有从上到下顺序连接成一体且内部连通的圆柱管、圆锥管。

特别是，所述圆柱管呈圆柱形；所述圆锥管的内腔成倒置的圆台形；所述底流管呈圆柱形。

其中，所述的溢油管为具有内腔的圆柱状；所述圆柱管、圆锥管和溢油管的中心轴同轴。圆柱管和圆锥管的内部形成一个共轴的供含油水流进行离心、沉降处理的连通的官腔。

特别是，在所述圆柱管的侧壁上开设有进水管，引入具有一定水压的待分离水流。

特别是，所述的圆锥管由从上到下顺序连成一体的且内部连通的大圆锥管和小圆锥管组成。

其中，所述回流管的横截面的面积与底流管的横截面面积之比为5-10∶100。

特别是，所述回流管的管口伸出第二级旋流分离器的底流管的底部。

特别是，回流管位于底流管内的高度与底流管的高度之比为2-3∶10。

特别是，从底流管和回流管之间流出的水进入所述气浮装置进行气浮除杂处理，而从回流管内流出的水回流至所述破乳反应池内进行破乳处理。

特别是，所述溶气释放器位于所述气浮装置的气浮池的底部或中部。

其中，所述气浮装置还包括向溶气释放器供应压力溶气水的气泡发生器，气泡发生器具有：

加压泵，对供应的自来水进行加压；

溶气罐，储存加压泵泵送的自来水，形成压力容汽水；

水射器，向流入加压泵的自来水中加入气体。

特别是，所述水射器、加压泵和溶气罐通过管道顺序连接；所述水射器安装在加压泵的吸水管上，向进入加压泵的自来水中加入气体。

本发明另一方面提供一种处理油田采出水的方法，包括对油田采出水依次进行破乳处理、油水旋流分离处理、气浮处理和过滤处理。

其中，所述破乳处理是向油田采出水中加入破乳剂，搅拌反应15-30min，使采出水中的乳化油破乳。

特别是，所述破乳剂选择聚合氯化铝。

其中，所述破乳剂的用量为每1升油田采出水中添加50-150mg所述破乳剂。

其中，所述油水旋流分离处理包括至少二级，其中一级旋流分离处理采用如下分离装置：

对油水进行离心分离的旋流管；

排出离心分离后的油污的溢油管，溢油管安装在旋流管内部，与旋流管相通并沿高度方向延伸至其顶部的；

特别是，所述回流管的横截面的面积与底流管的横截面面积之比为5-10∶100。

其中，从回流管内流出的水流的流量与底流管的总流量之比为5％-10％(即回流比为5％-10％)。

特别是，所述其中一级的旋流分离处理的进口压力为150kPa-600kPa，分流比为5％-10％，另一级的旋流分离处理的进口压力为150kPa-500kPa，分流比为2％-5％。

特别是，第一级旋流分离处理的进口压力为150kPa-600kPa，分流比为5％-10％；第二级旋流分离处理的进口压力为150kPa-500kPa，分流比为2％-5％。

尤其是，第一次旋流分离处理的进口压力为400kPa-600kPa，进一步优选为450kPa-500kPa；所述第二次旋流分离处理的进口压力为300kPa-500kPa，进一步优选为350kPa-400kPa。

特别是，第二级旋流分离器的回流管内的水液的流量与底流管的总流量之比为5％-10％(即回流比为5％-10％)。

特别是，在进行第二级旋流分离处理的旋流分离器中采用如下分离装置：

对油水进行离心分离的旋流管；

其中，气浮处理过程中气泡发生器的工作压力为0.3MPa-0.4MPa，水力停留时间为20-30min。

特别是，气浮除杂过程中的回流水与原水的流量之比为6-30∶100，优选为25∶100。

其中，所述过滤处理采用涤纶纤维球进行过滤。

特别是，所述过滤处理的流速为30m/h-40m/h。

本发明污水处理设备和处理方法具有如下优点：

1、本发明的油田污水依次采用破乳处理、二级旋流分离处理、气浮处理和过滤处理，污水处理工艺简单，处理设备结构紧凑，设备占地面积小，本发明的处理设备和处理方法尤其适用于油田采出水和油田含油污水的脱油处理。

2、本发明的污水在第二次旋流分离处理水力旋流处理过程中，部分经过旋流分离处理的水从回流管回流至破乳池进行再处理，提高了油水分离处理效果，除油率达到99.8％。

3、本发明的污水处理设备在旋流分离器具有回流管，能够将经过旋流分离处理后的含有油污的水重新回流，进行再处理，减少了后续气浮除杂装置、过滤装置的负荷，提高了污水处理设备的处理效率。

4、本发明方法处理的油田采出水中的油得以回收利用，出水可回用于油田注水，达到《碎屑岩藏注水水质推荐标准》(SY/T5329-1994)标准。不仅能有效减小油田采出水对环境的影响，还能实现资源的回收利用。

附图说明

图1是本发明的水处理设备连接示意图；

图2是本发明实施例1中第一级旋流分离器示意图；

图3是本发明实施例1中第二级旋流分离器示意图；

图4是本发明实施例2中第一级旋流分离器示意图；

图5是本发明实施例2中第二级旋流分离器示意图。

附图标记说明：

1.原污水调节池；11.水泵；12.流量计；2.破乳剂罐；3.破乳反应池；4.第一级旋流分离器；5.第二级旋流分离器；40、50.旋流管；401、501.进水管；402、502.圆柱管；403、503.大圆锥管；404、504.小圆锥管；405、405′、505、505′.圆锥管；41、51.溢油管；42、52.底流管；421、521.底流管口；6.气浮池；61.溶气释放器；62.溶气水气泡发生器；63.加压泵；64.溶气罐；65.水射器；7.纤维球过滤器；1A.破乳处理装置；4A.旋流分离装置。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明含油污水处理工艺过程及其使用的设备。

如图1、2、3、4、5所示，油田采出水处理设备包括顺次通过管道连接的破乳处理装置1A、旋流分离装置4A、气浮池6和纤维球过滤器7，此外，还包括储油池和干化池，其中，储油池用于收集污水调节池的浮油和旋流分离装置分离出的油；干化池用于将污水处理过程中产生的油泥进行脱水和浓缩，使其减量化。

破乳装置1A包括通过管路连接的原污水调节池1、破乳剂罐2和破乳反应池3。

含有泥沙和浮油的油田采出水首先在原污水调节池1内进行静置，去除泥沙和部分浮油后通过水泵11和流量计12注入破乳反应池3内，与来自于破乳剂罐2中的破乳剂在破乳反应池3内进行充分的混合和破乳反应，使得油田采出水中的乳化油破乳，油相和水相分离。

油田采出水在调节池1中静置，一方面可对油田采出水起到均匀和缓冲作用，另一方面还可初步去除污水中的泥沙和部分浮油，提高后续单元的处理效率。

其中，破乳剂的用量为每1升油田采出水中添加50-150mg破乳剂。

本发明中加入的破乳剂选用聚合氯化铝。

旋流分离装置4A包括依次连接的第一级旋流分离器4和第二级旋流分离器5，第一级旋流分离器4的底流管42通过管路与第二级旋流分离器5的进水管501相连接。对油田采出水进行2次旋流分离处理，使其中的油水在离心力作用下分离。

其中，第一级旋流分离器4包括对油水进行离心分离的旋流管40、排出离心分离后的油污的溢油管41和排出经过离心分离后的水流的底流管42。

旋流管40包括由上至下顺序连接且内部连通的呈一体的圆柱管402和呈倒置的圆台形的圆锥管405；溢油管41安装在旋流管40的圆柱管402内部，与旋流管40相通并沿高度方向伸出圆柱管402的顶部；底流管42呈圆柱形，与旋流管40底部相连通，即与圆锥管405的底部相连通。

圆锥管405由从上到下顺序连成一体的且内部连通的大圆锥管403和小圆锥管404组成。

溢油管41、圆柱管402、圆锥管405共轴，因此由破乳反应池3破乳处理后的油田采出水进入旋流分离器4后，经过旋流分离作用，油污沿中心轴上升，经过溢油管41流出旋流分离器，水流经底流管42流出，达到油水分离的目的。

由底流管42流出的水由第二级旋流分离器5的进水口501进入第二级旋流分离器5，在第二级旋流分离器5内进行第二次旋流分离。

第二级旋流分离器5包括对油水进行离心分离的旋流管50、排出离心分离后的油污的溢油管51和排出经过离心分离后的水流的底流管52。

旋流管50包括由上至下顺序连接且内部连通的呈一体的圆柱管502和呈倒置的圆台形的圆锥管505；溢油管51安装在旋流管50的圆柱管502内部，与旋流管50相通并沿高度方向伸出圆柱管502的顶部；底流管52呈圆柱形，与旋流管50底部相连通，即与圆锥管505的底部相连通，在底流管52的内部设置与底流管同轴的圆柱形回流管53，回流管53的直径小于底流管口521的直径。

回流管53的横截面的面积与底流管52的横截面面积之比为5-10∶100，并且回流管53的管口伸出第二级旋流分离器5的底流管52的底部，从底流管52和回流管53之间流出的水进入气浮装置进行气浮除杂处理，而从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理，回流管53内回流至破乳反应池3的水流与底流管52内水流流量之比为5-10∶100。

回流管53位于底流管52内的高度与底流管52的高度之比为2-3∶10。

圆锥管505由从上到下顺序连成一体的且内部连通的大圆锥管503和小圆锥管504组成。

溢油管51、圆柱管502、圆锥管505共轴，因此经第一级旋流分离器4进行油水分离后的水进入旋流分离器5后，经过旋流分离作用，水中含有的油污沿中心轴上升，经过溢油管51流出旋流分离器，达到再一次油水分离的目的。

油田采出水在旋流分离器内高速旋转，产生高速旋转流场，其中，密度较高的水在旋转流场的作用下，沿着旋流分离器的轴向和径向向下和向外运动，这样就形成了外旋涡流场，到达底流管底部时排出；密度较小的油向中心轴线方向向上和向内运动，并在中心轴线形成向上运动的内旋涡，当向上运动到达溢油管出口时排出，这样就达到了油水两相分离的目的。

经过破乳处理的油田采出水经过水泵11加压后通过第一级旋流分离器4的进水口401进入第一级旋流分离器内，进行第一次旋流分离处理，密度小的油从第一级旋流分离器4顶部中心的溢油管41流出，密度较高的含油污水从其底部的底流管42中流出，其中，第一级旋流分离器4的进水口水流压力为150kPa-600kPa；分流比为5％-10％；

从第一级旋流分离器4底流管42中流出的水通过管道流入第二级旋流分离器5内，进行第二次旋流分离处理，密度小的油从第二级旋流分离器5顶部中心的溢油管51流出，密度较高的底流管52和回流管53之间的水进入气浮装置进行气浮除杂处理，而从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理，其中，第二级旋流分离器5的进水口501水流压力为150kPa-500kPa；分流比为2％-5％；从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理的水流的流量与底流管52内总流量之比为5％-10％，即回流比为5％-10％。

本发明中第一级旋流分离器去除油田采出水中的大颗粒油滴；第二级旋流器去除油田采出水中的小颗粒油滴，同时由于在底流管出口处内置一同轴的回流管，使底流管中心部分的含有油滴的水流部分回流至破乳处理装置，再次进行破乳处理，降低旋流***出水的由浓度。

从两级旋流分离器的溢油管41、51内流出的油送入储油池，进行油的回收和利用。

气浮装置具有气浮池6和设置在池底的溶气释放器61。压力溶气水经管路进入释放器61，释放压力产生大量的直径为1μm左右的微气泡和释气水。

流入气浮池6的压力溶气水由压力溶气水气泡发生器62制备生成。压力溶气水气泡发生器62通过管路与释放器61连接，其包括通过管路顺序连接的加压泵63、溶气罐64和水射器65；

溶气罐64内的水通过加压泵63在泵和溶气罐之间进行循环，与此同时，安装在水泵吸水管上的水射器65通过射流吸气的方式对容器罐64内的水进行充气，形成压力溶气水，本发明中制备的压力溶气水的压力为0.3MPa-0.4MPa。

当经过旋流分离处理的水流从气浮池6的一侧进入，流向气浮池6的另一侧的过程中，水流中的油污与气浮池中溶气释放器61释放的大量微气泡接触，并与气泡粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面，形成浮渣，从而去除了水中的油污。气浮池内水力停留时间为20-30min。

过滤装置为纤维球过滤器7，对气浮除油水进行纤维过滤，其中，过滤器的过滤材料采用涤纶纤维，纤维球的直径为32mm-35mm。

本发明中的涤纶纤维球的纤维滤料具有巨大的表面积和良好的吸附能力，通过纤维材料的拦截、过滤、吸附等作用进一步吸附去除气浮处理出水中的微量油份从而保证了出水水质满足《碎屑岩藏注水水质推荐标准》(SY/T5329-1994)水质标准。)

本发明过滤处理过程中过滤流速30m/h-40m/h。当总水头损失达1.4m-1.8m以上时结束过滤。

清洗采用机械搅拌加水力反冲洗方式清洗过滤装置，搅拌转速为15r/min-25r/min，反冲洗强度为8L/m².s-12L/m².s。

下面参照附图详细说明本发明油田采出水处理的工艺过程。

实施例1

按照如图1所示流程进行油田的采出水进行处理。油田采出水的含油量为2300mg/L。

1)破乳处理

将油田采出水输入原污水调节池1，采出水在调节池1内静置，初步去除污水中的泥沙和部分浮油，然后将调节池的出水通过流量计12输入破乳反应池3；

破乳剂聚合氯化铝从破乳剂罐2内流出，通过流量计12送入破乳反应池3内，与油田采出水混合，进行破乳反应，污水中的乳化油破乳，使采出水中的油相、水相相互分离得到破乳处理水，其中，加入的破乳剂聚合氯化铝的量为150mg/L油田采出水，破乳反应时间为15min。

2)旋流分离处理

将破乳处理水经过加压水泵11送入第一级旋流分离器4(如图2)内进行第一次旋流分离处理，第一级旋流分离器4包括进水管401、旋流管40、溢油管41和底流管42，其中，旋流管40具有从上到下顺序连接成一体且内部连通的圆柱管402、大圆锥管403和小圆锥管404，其中，大圆锥管403和小圆锥管404呈倒置的圆台形，其上端面的直径大于下端面的直径，大圆锥管403的下端面直径与小圆锥管404上端面直径相同。

溢油管41安置在圆柱管402内，与圆柱管402相通并沿高度方向伸出圆柱管402的顶部；进水管401开设在圆柱管402的侧壁上；底流管42呈圆柱形，与小圆锥管404的底部相连，导出经旋流分离处理后的水流。

溢油管41、圆柱管402、大圆锥管403、小圆锥管404同轴，密度小的油经过旋流分离处理后从第一级旋流分离器4顶部中心的溢油管41流出，密度较高的含油污水从其底部的底流管42中流出，其中，第一级旋流分离器4的进口压力为450kPa，分流比为5％；

从第一级旋流分离器4的底流管42中流出密度较高的含油污水进入第二级旋流分离器5(如图3)内进行第二次旋流分离处理，第二级旋流分离器5包括进水管501、旋流管50、溢油管51和底流管52，其中，旋流管50具有从上到下顺序连接成一体且内部连通的圆柱管502、大圆锥管503和小圆锥管504。其中，溢油管51安置在圆柱管502内，与圆柱管502相通并沿高度方向伸出圆柱管502的顶部；进水管501开设在圆柱管502的侧壁上；呈圆柱形的底流管52与小圆锥管504的底部相连，并且在底流管52的内部设置与底流管同轴的回流管53，回流管53的直径小于底流管52的直径，回流管53的横截面的面积与底流管52的横截面面积之比为10∶100，并且回流管53的管口伸出第二级旋流分离器5的底流管52的底部，回流管53位于底流管52内的高度与底流管52的高度之比为2∶10，从底流管52和回流管53之间流出的水进入气浮装置进行气浮除杂处理，而从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理。

经过旋流分离处理后，密度小的油从第二级旋流分离器5顶部中心的溢油管51流出，密度较高的从底流管52和回流管53之间流出的旋流分离处理水进入气浮装置进行气浮除杂处理，而从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理，其中，控制第二级旋流分离器5的进水口水流压力为350kPa；分流比为5％；从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理的水流的流量与底流管52内水流的总流量之比为10％，即回流比为10％。

3)气浮处理

将旋流分离处理水以4m³/h的流量从气浮池6的一侧流入，压力溶气水以1m³/h的流量从气浮池6的底部流进气浮池6，(即气浮除杂的回流比为25％，回流比等于压力溶气水的流量与原水流量之比)，其中，压力溶气水的压力为0.4Mpa，即气泡发生器62的工作压力为0.4MPa，气浮除杂时间为20min.

气浮除杂水流从气浮池61的另一侧流出。

4)过滤处理

气浮除杂水以30m/h的流速通过过滤材料为涤纶的纤维球过滤器8，其中，纤维球直径为32mm-35mm，空隙率为96.1％过滤后的水采用红外分光光度法检测其含油量，水中含油量为4.7mg/L，除油率为99.8％。

经过纤维球过滤的水中的含油量小于5mg/L，达到《碎屑岩藏注水水质推荐标准》(SY/T5329-1994)，可以直接用于油田注水。

实施例2

破乳处理过程中除了破乳剂聚合氯化铝的用量为50mg/L油田采出水，破乳反应时间为30min之外，其余与实施例1相同。

旋流分离处理过程中，第一级旋流分离器4(图4所示)包括进水管401、旋流管40、溢油管41和底流管42，其中，旋流管40由从上到下顺序连接成一体且内部连通的圆柱管402、圆锥管405′组成。其中，溢油管41安置在圆柱管402内，与圆柱管402相通并沿高度方向延伸至其顶部；进水管401开设在圆柱管402的侧壁上；底流管42呈圆柱形，与圆锥管405的底部相连，导出经旋流分离处理后的水流。

溢油管41、圆柱管402、大圆锥管403、小圆锥管404同轴，密度小的油经过旋流分离处理后从第一级旋流分离器4顶部中心的溢油管41流出，密度较高的含油污水从其底部的底流管42中流出，其中，第一级旋流分离器4的进口压力为500kPa，分流比为10％.

第二级旋流分离器5(如图5所示)包括进水管501、旋流管50、溢油管51和底流管52，其中，旋流管50由从上到下顺序连接成一体且内部连通的圆柱管502、圆锥管505′组成。其中，溢油管51安置在圆柱管502内，与圆柱管502相通并沿高度方向延伸至其顶部；进水管501开设在圆柱管502的侧壁上；呈圆柱形的底流管52与圆锥管505的底部相连，并且在底流管52的内部设置与底流管同轴的回流管53，回流管53的直径小于底流管52的直径，回流管53的横截面的面积与底流管52的横截面面积之比为5∶100，并且回流管53的管口伸出第二级旋流分离器5的底流管52的底部，回流管53位于底流管52内的高度与底流管52的高度之比为3∶10，从底流管52和回流管53之间流出的水进入气浮装置进行气浮除杂处理，而从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理。

经过旋流分离处理后，密度小的油从第二级旋流分离器5顶部中心的溢油管51流出，密度较高的从底流管52和回流管53之间流出的旋流分离处理水进入气浮装置进行气浮除杂处理，而从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理，其中，控制第二级旋流分离器5的进水口水流压力为400kPa；分流比为2％；从回流管53内流出的水回流至破乳反应池3内进行破乳处理的水流的流量与底流管52内水流的总流量之比为5％，即回流比为5％。

气浮处理过程中，除了压力溶气水的压力为0.3Mpa，即气泡发生器的工作压力为0.3MPa，气浮除杂时间为30min之外，其余与实施例1相同。

过滤处理过程中，除了流速为40m/h，其余与实施例1相同。

经过过滤处理后的水采用红外分光光度法方法检测其含油量，水中含油量为4.8mg/L，除油率为99.8％。

实施例3

除了第一级旋流分离器4的进口压力为150kPa，从第一级旋流分离器4的底流管42中流出的密度较高的含油污水经过加压泵的处理后进入第二级旋流分离器5，控制进口压力为150kPa之外，其余与实施例1相同，经过过滤处理后的水采用红外分光光度法方法检测其含油量，水中含油量为4.9mg/L，除油率为99.8％。

Claims

1.一种油田采出水处理设备，用于对油田采出水进行处理，使处理后的水直接用于油田注水，包括顺序连接的如下装置：

破乳处理装置（1A）,利用破乳剂使油田采出水中的乳化油破乳而实现油相和水相分离，具有使油田采出水与破乳剂进行充分混合的破乳反应池（3）和向破乳反应池直接供应破乳剂的破乳剂罐（2），油田采出水通过水泵和流量计注入破乳反应池；

旋流分离装置（4A），对油田采出水进行旋流处理，使其中的油水分离，其具有相互连接的一级旋流分离器（4）和二级旋流分离器（5），其中一级旋流分离器与破乳处理装置相连以使破乳处理水流入进行一次旋流分离处理，二级旋流分离器分别与气浮装置、破乳处理装置相连，使二次旋流分离处理水流入气浮装置和回流至破乳处理装置；

气浮装置，通过向油田采出水中通入压力溶气水，使压力溶气水释放压力后形成的微气泡接触旋流处理后的油田采出水水流中油污，以便去除油污；

过滤装置，对油田采出水进行过滤。

2.如权利要求1所述的油田污水处理设备，其特征在于：

气浮装置，具有气浮池（6）和安置在气浮池中的溶气释放器（61）；

过滤装置，为纤维球过滤器（7），其内设有对油水进行过滤的纤维球。

3.如权利要求2所述的油田污水处理设备，其特征在于：一级旋流分离器（4）包括：

对油水进行离心分离的旋流管（40）；

排出离心分离后的油污的溢油管（41），溢油管（41）安装在旋流管（40）顶部，与旋流管（40）相通；

以及排出经过离心分离后的水流的底流管（42），底流管（42）与旋流管（40）底部相连通；

二级旋流分离器（5）包括：

对油水进行离心分离的旋流管（50）；

排出离心分离后的油污的溢油管（51），溢油管（51）安装在旋流管（50）顶部，与旋流管（50）相通；

以及排出经过离心分离后的水流的底流管（52），底流管（52）与旋流管（50）底部相连通，其中，在底流管（52）的内部设置与底流管同轴的回流管（53），回流管（53）的直径小于底流管口（521）的直径。

4.如权利要求2所述的油田污水处理设备，其特征在于气浮装置还包括向溶气释放器（61）供应压力溶气水的气泡发生器（62），气泡发生器（62）具有

加压泵（63），对供应的自来水进行加压；

溶气罐（64），储存加压泵泵送的自来水，形成压力溶气水；

水射器（65），向流入加压泵的自来水中加入气体。

5.一种处理油田采出水的方法，其特征是采用如权利要求1所述的油田污水处理设备，对油田采出水依次进行破乳处理、油水旋流分离处理、气浮处理和过滤处理。

6.如权利要求5所述的处理方法，其特征是所述破乳处理是向油田采出水中加入破乳剂，搅拌反应15-30min，使采出水中的乳化油破乳。

7.如权利要求5或6所述的处理方法，其特征是所述油水旋流分离处理包括一级和二级，二级旋流分离处理采用如下分离装置：

对油水进行离心分离的旋流管（50）；

8.如权利要求7所述的处理方法，其特征是所述一级的旋流分离处理的进口压力为150kPa-600kPa,分流比为5%-10%，所述二级旋流分离处理的进口压力为150kPa-500kPa,分流比为2%-5%。

9.如权利要求5或6所述的处理方法，其特征是气浮处理过程中气泡发生器的工作压力为0.3MPa-0.4MPa，水力停留时间为20-30min。

10.如权利要求5或6所述的处理方法，其特征是所述过滤处理采用涤纶纤维球进行过滤。