CN105060569A - 一种处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其主要的工艺流程为将来自生产流程的含悬浮物或油污的污水与清水浮选剂混合，经增压泵增压后以高速形式进入一级旋流气浮设备，以正压的形式完成气体与液体的混合，并使气泡将水中与浮选剂结合的悬浮物或油污包裹，然后进入二级旋流气浮设备，在气泡包裹的情况下悬浮物或油污浮至水面；底流相流至生产水工艺仓，溢流相进入搅拌***，与清水助凝剂混合后，再经过离心分离***对污水进行离心分离，进而做到对污水的彻底处理；整套设备产出的水混合在一起作为产品水输送回生产流程，产出的污泥作为固体废弃物统一处理。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其针对污水中固体、液体悬浮物的分离领域，具体涉及一种除去舱底水中悬浮物或油污的旋流气浮装置及配套工艺。
背景技术
作为海上油田长期面对的舱底水处理问题对流程带来的困扰日益显现，已经严重影响到了FPSO的正常油水处理及外输作业。目前，就某FPSO共有舱底水约20000余方。
此水不能直接外排的原因主要是由于其中含有微量的油污及大量悬浮物，这部分介质进入流程将导致流程的极不稳定，而这恰恰是最难处理的部分，水中的悬浮物来源有很多，主要来源有油井产液（粘土、胶质、完井液等）、进入地漏的杂质（包括甲板上灰尘、泥土、部分死油、泞油等）、平台现有化学药剂在处理过程中形成的絮凝而产生的悬浮物。由于受钻井液返排、后续污水处理过滤中悬浮物、泥土等杂质污染，已经形成了稳定的胶体状悬浮体，带有大量电荷，成分复杂，质均性差，这些都对该污水的净化及悬浮物的去除带来很大难度。
现有技术中，平台生产水处理***主要设备有：斜板除油器、加气浮选机、生产水预处理罐、桃壳过滤器、污油罐和污水罐以及相应的输送泵等。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
根据现有的污水处理工艺，对于污水中悬浮物特别是含油的悬浮物的处理效果很差，且原设备与流程体积大、反应时间慢、处理时间长、维护工作量大且费用高、水质欠达标。
综合以上分析：发明人根据以往经验，结合当前先进的旋流气浮浮选和絮凝分离的工艺，制定了本发明中所述的工艺方案来解决以上高含悬浮物污水处理问题。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，是一套物理和化学相结合的舱底水处理工艺，物理方面以旋流气浮设备为主，配套有输送***、搅拌混合***和离心分离***等，化学方面由清水浮选剂和清水助凝剂等相配套的药剂组成。
技术方案：一种处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，包括如下步骤：
（1）、将生产流程中产生的含悬浮物或油污的污水导入增压泵中，经增压泵增压后的出口压力控制在0.7~1.0MPa；在污水进入增压泵之前加入清水浮选剂，将来液与清水浮选剂混合均匀后，通过水射器以7~12m/s的高速进入一级旋流气浮设备；
（2）溶气水在一级旋流气浮设备中以0.3~0.6MPa的正压形式，完成气体在液相介质中的溶解，并使多余气泡与水中的悬浮物或油污结合，进行悬浮物或油污与水的初次分离；
（3）将上述溶气水通过二级旋流气浮设备的进水水射器进入二级旋流气浮设备，在二级旋流气浮设备中以0.05~0.1MPa的微正压形式，使液相介质中溶解的气体释放溢出形成微气泡，配合水射器引气制造的微气泡，一起将水中悬浮物或油污粘附、包裹浮至水面；
（4）浮至水面的悬浮物或油污、气泡等溢流相物质通过设置在二级旋流气浮设备顶部的溢流排污口流至搅拌***中的缓冲罐中；而净化后合格生产水经底流排出，流至生产水工艺仓中待后续处理；
（5）进入缓冲罐中的溢流相由该罐液位控制阀自动控制排至搅拌罐，在搅拌罐中定量加入清水助凝剂，使污水中的悬浮物或油污团聚在一起，形成较大的颗粒，再经过高速离心分离***对污水进行离心分离，进而做到对污水的彻底处理；离心***中产出的水与二级旋流气浮设备产出的水混合在一起作为产品水输送回生产流程，产出的污泥作为固体废弃物统一处理。
作为进一步优化：所述含悬浮物或油污的污水的水温为50℃~80℃。
作为进一步优化：所述清水浮选剂是以0~500ppm浓度的非离子型和0~500ppm浓度的阳离子型药剂混合配制的高效清水浮选剂。
作为进一步优化：所述清水助凝剂为黏土或聚丙烯酰胺类絮凝剂。
作为进一步优化：所述一级旋流气浮设备和二级旋流气浮设备为带内筒结构的旋流气浮设备。
作为进一步优化：所述离心分离***中的离心设备为卧螺式高效离心机。
作为进一步优化：还包括惰气，所述惰气为不溶于水的惰性气体：如氮气、氩气。
有益效果：本发明以旋流气浮和絮凝分离为主，配套有输送***、搅拌混合***、以及离心分离***等设备，加以经试验确定的清水浮选剂、清水助凝剂等合适的药剂组成的一套完整的处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方案。本发明中的处理工艺首先采用化学处理实现污水体系中悬浮物的脱稳与聚结，并结合当前较为先进的旋流气浮处理工艺将悬浮物浮选出来，最后再利用高效离心分离工艺将悬浮物与水分离，达到彻底去除目的。
与现有方法相比，本发明具有以下优点：
1、浮选剂通过泵的搅动充分与来液混合，再经过高压水射器使气、水以及浮选剂混合均匀；
2、本发明中使用的气体为氮气等惰性气体，可有效规避设备内壁的氧化腐蚀，降低可燃气、H2S等气体给操作过程带来的安全风险；
3、旋流气浮器均为正压设备，两级一组，一级气浮主要用于气水混合，气体充分溶解，多余的微气泡包裹悬浮颗粒或油滴，进行初次液、固（液）分离；二级气浮主要作用是使液相介质中溶解的气体，形成微气泡，配合水射器引气制造的微气泡，一起将水中悬浮物或油污粘附、包裹浮至水面，以达到杂质与水分离的效果；
4、本发明中所述设备均为密闭式成套设备，所需惰气有部分可在***内部循环利用，因此惰气的使用量不大，只需补充少量惰气以维持***内部压力；
5、本套设备少占地面积小，效率高，处理量大，不需要反洗或清洗设备，更不需要传统设备所配备的溶气罐、回水泵及刮渣机等配套设备；
6、本套方案中所提及的成套旋流气浮设备可广泛用于海洋石油生产污水的除渣、排油处理工艺流程中；
7、本发明中的旋流气浮设备为立式圆筒结构，介质以中低强度旋流形式运动流动，不会造成设备进/出口间介质的短路现象，因此设备内部空间可充分使用，无死角，液、固（液）分离效率很高；气浮设备内部设有防涡杆及溢流排污口结构，有效防止过激的液面波动，液、固（液）分离界面稳定，并且不会造成对气浮底部清水的二次污染；又该设备属于静设备，无运动部件，操作简单、运行稳定，维护保养成本低。
附图说明
图1是本发明的舱底水处理流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实例一：秦皇岛32-6FPSO世纪号旋流气浮器设备的应用
秦皇岛32-6FPSO世纪号综合调整项目投产后，作为油田长期面对的舱底水处理问题，已经严重影响到了FPSO世纪号的正常油水处理及外输作业。设计处理工艺首先采用化学处理实现污水体系中悬浮物的脱稳与聚结，并结合本方案中所述的旋流气浮设备将悬浮物浮选出来，最后再利用高效离心机工艺将经过助凝剂包裹的悬浮物以离心方式实现与水分离达到彻底去除目的。
在处理的过程中，控制气浮前增压泵后的压力为0.7~1.0MPa，控制一级气浮装置内压力为0.3~0.6MPa，二级气浮装置内的压力为0.05~0.1MPa，控制一级、二级气浮装置内的液面在指定范围内，控制离心机进水流量以保证在离心机所要求的负荷内正常工作。通过本套设备处理后的污水均可达到含油≤30mg/L、固体悬浮物含量≤50mg/L的要求，满足平台污水处理***要求。
实例二：绥中36-1原油处理厂CFU型旋流气浮器和卧螺式离心机的应用
SZ36-1油田在聚合物驱油实施过程中，由于聚合物溶液的冲刷和携带作用，采出液内含有聚合物和泥土，聚合物含量基本在50~200mg/L，每万方采出液固体悬浮物含量为2～5m3;本套旋流气浮器负责绥中36-1原油处理厂生产水处理的第一阶段工作，最大处理能力可达1200m3/d，在来液污水中含油<5000mg/l时，经过本套设备处理后均可达到含油≤300mg/L、固体悬浮物含量≤100mg/L、污泥含水≤80%的要求，满足平台污水处理***要求。
实例三：秦皇岛33-1WHP平台CFU-1200型旋流气浮设备的应用
CFU-1200型旋流气浮器是我公司针对秦皇岛33-1WHP平台推出的一套处理能力强、占地面积小、安全系数较高的污水处理设备。本套旋流气浮器负责平台生产水处理的第一阶段工作，最大处理能力可达1440m3/d，在来液污水中含油<3000mg/L时，经过本套设备处理后均可达到含油≤30mg/L、固体悬浮物含量≤50mg/L的要求，满足平台污水处理***要求。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将生产流程中产生的含悬浮物或油污的污水导入增压泵中，经增压泵增压后的出口压力控制在0.7~1.0MPa；在污水进入增压泵之前加入清水浮选剂，将来液与清水浮选剂混合均匀后，通过水射器以7~12m/s的高速进入一级旋流气浮设备；
（2）处理液在一级旋流气浮设备中以0.3~0.6MPa的正压形式，完成气体在液相介质中的溶解，并使多余气泡与水中的悬浮物或油污结合，进行悬浮物或油污与水的初次分离；
（3）将上述溶气水通过二级旋流气浮设备的进水水射器进入二级旋流气浮设备，在二级旋流气浮设备中以0.05~0.1MPa的微正压形式，使液相介质中溶解的气体释放溢出形成微气泡，配合水射器引气制造的微气泡，一起将水中悬浮物或油污粘附、包裹浮至水面；
（4）浮至水面的悬浮物或油污、气泡等溢流相物质通过设置在二级旋流气浮设备顶部的溢流排污口流至搅拌***中的缓冲罐中；而净化后合格生产水排出，流至生产水工艺仓中待后续处理；
（5）进入缓冲罐中的溢流相由该罐液位控制阀自动控制排至搅拌罐，在搅拌罐中定量加入清水助凝剂，使污水中的悬浮物或油污团聚在一起，形成较大的颗粒，再经过高速离心分离***对污水进行离心分离，进而做到对污水的彻底处理；离心***中产出的水与二级旋流气浮设备产出的水混合在一起作为产品水输送回生产流程，产出的污泥作为固体废弃物统一处理。
2.根据权利要求1所述的处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其特征在于：所述含悬浮物或油污的污水的水温为50℃~80℃。
3.根据权利要求1所述的处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其特征在于：所述清水浮选剂是以0~500ppm浓度的非离子型和0~500ppm浓度的阳离子型药剂混合配制的高效清水浮选剂。
4.根据权利要求1所述的处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其特征在于：所述清水助凝剂为黏土或聚丙烯酰胺类絮凝剂。
5.根据权利要求1所述的处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其特征在于：所述一级旋流气浮设备和二级旋流气浮设备为带内筒结构的旋流气浮设备。
6.根据权利要求1所述的处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其特征在于：所述离心分离***中的离心设备为卧螺式高效离心机。
7.根据权利要求1所述的处理舱底水中悬浮物或油污的工艺方法，其特征在于：还包括惰气，所述惰气为不溶于水和油的惰性气体。
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