CN110078273A - 一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置及处理方法。本发明的主要水处理方法与步骤为：气浮、电吸附、电气浮、沉降、微电解缓蚀、微电解聚胶、粗过滤、细过滤、精过滤、电防垢、电杀菌、电缓蚀；水处理过程中只加气加电不加药，不但绿色环保、安全无污染，而且体积小、用气量少、耗能低、运行费用低、处理效果好，并配有污泥浓缩固化***，扼制住污染物在水处理***的恶性循环。有效地解决油田三元驱及注聚污水处理不达标的难题。

Description

一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及油田水处理技术领域，尤其涉及一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置及处理方法，用于油田三元驱及注聚污水高精度水质的分离处理。

背景技术

目前，油田随着三次采油开发，三元驱及注聚污水的出现，特别是三元驱污水，由于加入的化学药剂种类多，水的乳化程度高，胶体颗粒小，结垢堵塞严重，无法正常运行，目前的化学及生物法处理均不适应，处理后的水质达不到标准要求，为此被石油界列为世界水处理难题

为解决这一难题，使之油田三元驱及注聚污水处理后达标回注或回用，曾选用中国发明专利《撬装多功能一体化油田水处理装置，专利号：201310338278.5》进行现场试验，见到良好的防垢效果和较好的油水分离及净化水效果，但由于胶体颗粒小去除率低，净化后水质不达标的问题还是没有解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置及处理方法，以解决上述技术难题，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置，包括缓冲罐1、提升泵2、气电双气浮罐3、缓蚀聚胶罐4、粗处理罐5、细处理罐6、精过滤罐7、防垢缓蚀罐8、净化水罐9、空压机10、储气罐11、污泥浓缩固化机12、污泥浆加压泵13、油泥水分离池14、泥浆提升泵15、排污池16、收油池17、加气管汇18、排污管汇19、收油管汇20；

空压机10的出气口通过气源管阀与储气罐11的进气口连接，储气罐11的出气口通过加气管汇18分别与提升泵2的出口至气电双气浮罐3的进口连接管线、缓蚀聚胶罐4的出水口至粗处理罐5的进水口连接管线、粗处理罐5的出口至细处理罐6的进口连接管线连接；

排污池16为地下池，通过排污管汇19分别与气电双气浮罐3、缓蚀聚胶罐4、粗处理罐5、细处理罐6、精过滤罐7、防垢缓蚀罐8的排污口连接；

收油池17为地下池，通过收油管汇20分别与气电双气浮罐3、缓蚀聚胶罐4、粗处理罐5、细处理罐6、精过滤罐7、防垢缓蚀罐8、油泥水分离池14的收油口连接；

油泥水分离池14为圆形池，油泥水分离池14的进口通过管阀与泥浆提升泵15的出口连接，泥浆提升泵15的进口通过管阀与排污池16连接；油泥水分离池14的出水口通过管阀与提升泵2的进液管连接；油泥水分离池14的排泥口通过管阀与污泥浆加压泵13的进口连接；污泥浆加压泵13的出口通过管阀与污泥浓缩固化机12的进口连接；污泥浓缩固化机12的出水通过管阀与排污池16连接。

一种油田三元驱及注聚污水物理处理方法，包括如下步骤：

（1）缓冲罐内的污水经提升泵提升，在提升泵出口至气电双气浮罐的进口连接管线上，通过空压机、气源管阀、储气罐和加气管汇向管线内污水中溶气；

（2）溶气后的污水进入气电双气浮罐中的涡流气浮构件中，进行涡流向心气浮除油，通过离心力和气体浮力协同作用将污水中的浮油和分散油去除，完成一次气浮；

（3）气浮后的污水在气电双气浮罐内改向进入电吸附构件中，进行极性物质的吸附，阴极上吸附金属阳离子得电子而成垢，长时间运行会降低吸附性能和氢气析出，吸附的极性物质可通过电极换向将其吸附物质脱除；电极换向，阴极变阳极阳极变阴极，变后的阳极上的垢与氯离子、氢氧根、酸根结合生成碱和盐脱落；

（4）在电吸附的同时，在阴极上有氢气析出，阳极上有氯气、氧气和二氧化氯气体析出，这些气体可将污水中的乳化颗粒和部分胶体带出，完成第二次气浮；

（5）电吸附处理后的污水在气电双气浮罐内通过重力、惯性和改向的作用下进行沉降，将可沉降颗粒沉降至罐底排至排污池，沉降后的污水从出水口排出进入缓蚀聚胶罐；

（6）污水从缓蚀聚胶罐的底部进入罐内复合微电解填料中，复合微电解填料的阴极向水体释放电子，将水中的氢离子氧化成氢，氢离子的降低提高污水PH值降低水的腐蚀性；

（7）复合微电解填料的阳极上有碱性金属阳离子脱落与氢氧根和酸根结合生成碱和盐的复合絮凝剂，形成的絮凝剂与水中胶体颗粒结合形成大的矾花颗粒絮体完成聚胶处理；

(8) 聚胶处理后的水从罐顶排出进入粗处理罐；

（9）在缓蚀聚胶罐出口至粗处理罐顶部进口连接管线上进行第二次溶气；

（10）溶气水进入粗处理罐内的上部紊流气浮构件中，进行第三次气浮除油；紊流气浮中的微涡旋将污水中的小油珠聚结成大油珠，小颗粒聚结成大颗粒；

（11）紊流气浮后的水进粗滤层进行粗过滤，过滤后的水从罐底出水口排出进入细处理罐；

（12）在粗处理罐出水口至细处理罐的进口管线上进行第三次溶气；

（13）溶气后的水进入细处理罐内上部的紊流气浮构件中，进行第四次气浮；紊流气浮中的微涡旋将污水中的小油珠聚结成大油珠，小颗粒聚结成大颗粒；

（14）紊流气浮后的水进入细滤层中进行细过滤；过滤后的水从罐底出水口排出进入精过滤罐；

（15）细过滤后的水进入精过滤罐进行金属膜滤精过滤；

（16）精过滤罐内精过滤后的水进防垢缓蚀罐进行电消阳离子极性的处理，处理后的水进净化水罐备用。

一种油田三元驱及注聚污水物理处理的污泥处理方法，包括如下步骤：

（1）排污池所集污液由泥浆提升泵提升打入油泥水分离池中；

（2）在油泥水分离池中进行搅拌、加药剂、混凝、沉降；

（3）沉降后油回收至收油池，水回提升泵进口，泥浆由泥浆加压泵打入污泥浓缩固化机中；

（4）经污泥浓缩固化机浓缩固化，出水回流至排污池，污泥装袋外运再处理，从而完成污泥处理。

本发明具有以下优点：本发明的水处理是加气加电的物理方法处理的，该方法不但绿色环保、安全无污染，而且破乳、聚胶、防垢、杀菌、缓蚀效果好于目前其它处理方法，工程投资与运行费用低，便管理，可广泛用于油田三元驱及注聚污水的处理。

附图说明

图1是本发明的使用状态图；

图2是本发明加气管汇图；

图3是本发明排污管汇图；

图4是本发明收油管汇图；

图中1.缓冲罐、2.提升泵、3.气电双气浮罐、4.缓蚀聚胶罐、5.粗处理罐、6.细处理罐、7精过滤罐、8.防垢缓蚀罐、9.净化水罐、10.空压机、11.储气罐、12.污泥浓缩固化机、13.污泥浆加压泵、14.油泥水分离池、15.泥浆提升泵、16.排污池、17.收油池、18.加气管汇、19.排污管汇、20.收油管汇。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置，包括缓冲罐1、提升泵2、气电双气浮罐3、缓蚀聚胶罐4、粗处理罐5、细处理罐6、精过滤罐7、防垢缓蚀罐8、净化水罐9、空压机10、储气罐11、污泥浓缩固化机12、污泥浆加压泵13、油泥水分离池14、泥浆提升泵15、排污池16、收油池17、加气管汇18、排污管汇19、收油管汇20；

空压机10的出气口通过气源管阀与储气罐11的进气口连接，储气罐11的出气口通过加气管汇18分别与提升泵2的出口至气电双气浮罐3的进口连接管线、缓蚀聚胶罐4的出水口至粗处理罐5的进水口连接管线、粗处理罐5的出口至细处理罐6的进口连接管线连接；

排污池16为地下池，通过排污管汇19分别与气电双气浮罐3、缓蚀聚胶罐4、粗处理罐5、细处理罐6、精过滤罐7、防垢缓蚀罐8的排污口连接；

收油池17为地下池，通过收油管汇20分别与气电双气浮罐3、缓蚀聚胶罐4、粗处理罐5、细处理罐6、精过滤罐7、防垢缓蚀罐8、油泥水分离池14的收油口连接；

油泥水分离池14为圆形池，油泥水分离池14的进口通过管阀与泥浆提升泵15的出口连接，泥浆提升泵15的进口通过管阀与排污池16连接；油泥水分离池14的出水口通过管阀与提升泵2的进液管连接；油泥水分离池14的排泥口通过管阀与污泥浆加压泵13的进口连接；污泥浆加压泵13的出口通过管阀与污泥浓缩固化机12的进口连接；污泥浓缩固化机12的出水通过管阀与排污池16连接。

一种油田三元驱及注聚污水的物理处理方法，水处理过程中只加气加电不加药。

气电双气浮罐处理方法与步骤：

缓冲罐内的污水经提升泵加压、溶气后首先进入气电双气浮罐中的涡旋构件中，通过涡流旋转产生的离心力将油气向内圆运移，移至中心后在气体浮力的作用下上浮罐顶，经罐顶收油管口排出回收进收油池；液体进入电吸附构件中进行电吸附破乳、聚胶和电气浮除油，电气浮除油后的水下行并改向进入沉降区，将可沉降颗粒沉降至罐底从排污管口经排污管汇排入排污池，沉降后的水从出水口排出进入缓蚀聚胶罐进行再处理。

缓蚀聚胶罐处理方法与步骤：

气电双气浮罐处理后的出水从缓蚀聚胶罐底部进入罐内复合微电解填料中，复合微电解填料遇水阴极首先向水体释放电子，将水中的氢离子氧化成氢，氢离子的降低提高污水PH值降低水的腐蚀性；同时阳极上有碱性金属阳离子脱落与氢氧根和酸根结合生成碱和盐复合絮凝剂，形成的絮凝剂与水中胶体颗粒结合形成大的矾花颗粒完成聚胶处理，缓蚀聚胶罐处理后的水从上部排出进入粗处理罐进行再处理。

粗处理罐处理方法与步骤：

在粗处理罐进水管线上进行第二次溶气，溶气后的污水首先进入粗处理罐内的上部紊流气浮构件中，进行第三次气浮除油和混凝；分离出来的油在气体浮力下上浮罐顶，经收油管口、收油管汇排入收油池；气浮后的水下行进入粗滤层进行粗过滤，通过粗过滤过滤掉可截留的颗粒，粗过滤后的水从下部排出再进入细处理罐进行再处理。

细处理罐处理方法与步骤：

在细处理罐进水管线上进行第三次溶气，溶气后的水首先进入细处理罐内的上部紊流气浮构件中，进行第四次气浮除油和混凝；分离出来的油在气体浮力下上浮罐顶，经收油管口、收油管汇排入收油池；气浮后的水下行进入细滤层进行细过滤，通过细过滤过滤掉可截留的颗粒，细过滤后的水从下部排出再进入精过滤罐进行精过滤。

精过滤罐处理方法与步骤：

细过滤后的水进入精过滤罐进行金属膜的精过滤，精过滤后的出水再进入防垢缓蚀罐处理；

防垢缓蚀罐处理方法与步骤：

精过滤罐精过滤后的水进入防垢缓蚀罐内进行多级电消阳离子水处理器多级放电处理，使其阳离子变成无性分子，没有阳离子到金属表面阴极获取电子，钢体的阴极没有电子丢失，阳极就没有金属离子脱落，所以钢体就不在发生腐蚀；另外没有了金属阳离子与氢氧根和酸根结合生成碱和盐析出，所以水就不结垢。

对于粗、细、精的三级处理，根据处理后的水质要求选用。

为了扼制排污池污染物返回***，造成恶性循环，必须从***内将污染物清除出去，需要配套污泥浓缩固化***，污泥处理需要加入药剂，其方法步骤如下：

油泥水分离池处理方法与步骤：

排污池的污液经泥浆提升泵提升，打入油泥水分离池中，经加药剂、搅拌、混凝、沉降，油回收至收油池，水进提升泵进口，再进行以上步骤的处理，泥浆由污泥浆加压泵抽出加压灌入污泥浓缩固化机中再处理。

污泥浓缩固化机处理方法与步骤：

污泥浓缩固化机通过离心或压榨，出水自流排入排污池，污泥装袋外运进行无害化处理。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种油田三元驱及注聚污水物理处理装置，其特征是，包括缓冲罐（1）、提升泵（2）、气电双气浮罐（3）、缓蚀聚胶罐（4）、粗处理罐（5）、细处理罐（6）、精过滤罐（7）、防垢缓蚀罐（8）、净化水罐（9）、空压机（10）、储气罐（11）、污泥浓缩固化机（12）、污泥浆加压泵（13）、油泥水分离池（14）、泥浆提升泵（15）、排污池（16）、收油池（17）、加气管汇（18）、排污管汇（19）、收油管汇（20）；

空压机（10）的出气口通过气源管阀与储气罐（11）的进气口连接，储气罐（11）的出气口通过加气管汇（18）分别与提升泵（2）的出口至气电双气浮罐（3）的进口连接管线、缓蚀聚胶罐（4）的出水口至粗处理罐（5）的进水口连接管线、粗处理罐（5）的出口至细处理罐（6）的进口连接管线连接；

排污池（16）为地下池，通过排污管汇（19）分别与气电双气浮罐（3）、缓蚀聚胶罐（4）、粗处理罐（5）、细处理罐（6）、精过滤罐（7）、防垢缓蚀罐（8）的排污口连接；

收油池（17）为地下池，通过收油管汇（20）分别与气电双气浮罐（3）、缓蚀聚胶罐（4）、粗处理罐（5）、细处理罐（6）、精过滤罐（7）、防垢缓蚀罐（8）、油泥水分离池（14）的收油口连接；

油泥水分离池（14）为圆形池，油泥水分离池（14）的进口通过管阀与泥浆提升泵（15）的出口连接，泥浆提升泵（15）的进口通过管阀与排污池（16）连接；油泥水分离池（14）的出水口通过管阀与提升泵（2）的进液管连接；油泥水分离池（14）的排泥口通过管阀与污泥浆加压泵（13）的进口连接；污泥浆加压泵（13）的出口通过管阀与污泥浓缩固化机（12）的进口连接；污泥浓缩固化机（12）的出水通过管阀与排污池（16）连接。

2.一种油田三元驱及注聚污水物理处理方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）缓冲罐内的污水经提升泵提升，在提升泵出口至气电双气浮罐的进口连接管线上，通过空压机、气源管阀、储气罐和加气管汇向管线内污水中溶气；

（2）溶气后的污水进入气电双气浮罐中的涡流气浮构件中，进行涡流向心气浮除油，通过离心力和气体浮力协同作用将污水中的浮油和分散油去除，完成一次气浮；

（3）气浮后的污水在气电双气浮罐内改向进入电吸附构件中，进行极性物质的吸附，阴极上吸附金属阳离子得电子而成垢，长时间运行会降低吸附性能和氢气析出，吸附的极性物质可通过电极换向将其吸附物质脱除；电极换向，阴极变阳极阳极变阴极，变后的阳极上的垢与氯离子、氢氧根、酸根结合生成碱和盐脱落；

（4）在电吸附的同时，在阴极上有氢气析出，阳极上有氯气、氧气和二氧化氯气体析出，这些气体可将污水中的乳化颗粒和部分胶体带出，完成第二次气浮；

（5）电吸附处理后的污水在气电双气浮罐内通过重力、惯性和改向的作用下进行沉降，将可沉降颗粒沉降至罐底排至排污池，沉降后的污水从出水口排出进入缓蚀聚胶罐；

（6）污水从缓蚀聚胶罐的底部进入罐内复合微电解填料中，复合微电解填料的阴极向水体释放电子，将水中的氢离子氧化成氢，氢离子的降低提高污水PH值降低水的腐蚀性；

（7）复合微电解填料的阳极上有碱性金属阳离子脱落与氢氧根和酸根结合生成碱和盐的复合絮凝剂，形成的絮凝剂与水中胶体颗粒结合形成大的矾花颗粒絮体完成聚胶处理；

(8) 聚胶处理后的水从罐顶排出进入粗处理罐；

（9）在缓蚀聚胶罐出口至粗处理罐顶部进口连接管线上进行第二次溶气；

（10）溶气水进入粗处理罐内的上部紊流气浮构件中，进行第三次气浮除油；紊流气浮中的微涡旋将污水中的小油珠聚结成大油珠，小颗粒聚结成大颗粒；

（11）紊流气浮后的水进粗滤层进行粗过滤，过滤后的水从罐底出水口排出进入细处理罐；

（12）在粗处理罐出水口至细处理罐的进口管线上进行第三次溶气；

（13）溶气后的水进入细处理罐内上部的紊流气浮构件中，进行第四次气浮；紊流气浮中的微涡旋将污水中的小油珠聚结成大油珠，小颗粒聚结成大颗粒；

（14）紊流气浮后的水进入细滤层中进行细过滤；过滤后的水从罐底出水口排出进入精过滤罐；

（15）细过滤后的水进入精过滤罐进行金属膜滤精过滤；

（16）精过滤罐内精过滤后的水进防垢缓蚀罐进行电消阳离子极性的处理，处理后的水进净化水罐备用。

3.一种油田三元驱及注聚污水物理处理的污泥处理方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）排污池所集污液由泥浆提升泵提升打入油泥水分离池中；

（2）在油泥水分离池中进行搅拌、加药剂、混凝、沉降；

（3）沉降后油回收至收油池，水回提升泵进口，泥浆由泥浆加压泵打入污泥浓缩固化机中；

（4）经污泥浓缩固化机浓缩固化，出水回流至排污池，污泥装袋外运再处理，从而完成污泥处理。