CN117902785B - 一种油田污水处理***及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田污水处理***及处理方法，涉及污水处理技术领域，包括三相分离器、浮沫分离装置、浮沫收集仓和燃压气浮仓；还包括固液分离装置和沉淀池，所述固液分离装置的出水端与沉淀池的进水端相连通，所述沉淀池的出水端与三相分离器的进水端相连通，所述三相分离器用于对油田污水进行油水分离。该油田污水处理***及处理方法，不仅能够保证对污水中的悬油和微溶的悬浮微粒的处理效果，而能够对污水处理过程中产生的油污浮沫进行高效利用，使污水的气浮处理工序更加高效环保，相对于目前的气浮机污水处理***，能够摆脱对高负载空气压缩机的依赖，减少对电能的消耗，具有极大的普及价值。

Description

一种油田污水处理***及处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种油田污水处理***及处理方法。

背景技术

近年来，对油田的开采力度不断加大，随之而来的问题就是油田污水日益增多，对生态环境的和谐发展造成了很大的威胁。油田污水中通常夹杂着大量的浮油、悬油和微溶的悬浮微粒，导致油田污水的处理工序复杂。目前的油田污水处理***一般通过固液分离装置和沉淀池对污水进行初步处理，然后通过三相分离器进行油水分离，然而通过三相分离器仅仅能够分离出污水中的浮油和浮沫，而难以分离出污水中的悬油和微溶的悬浮微粒。随着污水在水处理管道***中多次周转，污水中的悬油分散程度和处理难度会越来越大。

针对污水中的悬油和微溶的悬浮微粒，目前有两种主流的处理方法，一是絮凝剂沉降法，絮凝剂沉降法需要添加大量的化学絮凝剂，容易造成耗材污染，而且会使后期的处理工序较为繁琐；二是气浮法，即通过在污水中注入高压气体，使高压空气溶于污水中，然后在常压下使污水中形成大量的微小气泡，微小气泡吸附在污水杂质上，从而使悬浮在水中的污水杂质浮到水层上，形成泡沫层，再通过刮板或者其他设备将泡沫层清除掉，以达到净化水质的目的。气浮法对悬油和微溶的悬浮微粒的处理效果较好，且不会造成耗材污染，目前被广泛采用。

利用溶气气浮法处理污水时，需要将空气压缩，将高压空气溶于污水中，这就需要空气压缩机做功。为提高污水的溶气量、使气泡更加微小，来保证对污水中的悬油和微溶的悬浮微粒的处理效果，通常需要把空气压缩到0.4MPa以上，因此，空气压缩机的负载都很大。在目前的溶气气浮机污水处理***中，空气压缩机的能耗往往能占到整个***的80％，电能消耗大、能源成本高。另外，通过气浮法处理污水产生的油污浮沫，往往都不能被有效利用，油污浮沫还需要进行后期处理，而造成额外的困扰。

于是，在此提出一种油田污水处理***及处理方法。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种油田污水处理***，包括三相分离器、浮沫分离装置、浮沫收集仓和燃压气浮仓；

还包括固液分离装置和沉淀池，所述固液分离装置的出水端与沉淀池的进水端相连通，所述沉淀池的出水端与三相分离器的进水端相连通，所述三相分离器用于对油田污水进行油水分离。

所述三相分离器的污水出口与燃压气浮仓的进水端相连通，所述三相分离器的浮油出口与浮沫分离装置的进料端相连通，所述浮沫分离装置用于分离出浮油中的浮沫，浮沫通过浮沫收集仓进行储存。

上述的浮沫收集仓包括蠕动泵a，所述蠕动泵a用于把浮沫收集仓内储存的浮沫泵送至燃压气浮仓的内部。

所述燃压气浮仓以浮沫作为燃料对燃压气浮仓内的空气进行加压，以使高压空气溶入燃压气浮仓内部的污水中，再通过减压的过程对污水内的悬油进行气浮分离。

在燃压气浮仓中：

所述燃压气浮仓包括防爆仓，所述防爆仓的外表面固定连接有浮沫仓，所述防爆仓的顶部设置爆燃腔，所述防爆仓的中部设置有活塞腔，所述活塞腔的内部滑动设置有活塞板，所述活塞腔和爆燃腔之间设置有隔板，且隔板固定连接于防爆仓的内壁，所述活塞腔的内部设有拉簧，所述拉簧的顶端和底端分别与隔板和活塞板固定连接，通过拉簧使活塞板具有向上的运动趋势。所述防爆仓的底部设置有气浮腔。

其中，所述气浮腔的顶部设置有气压传感器a，用于检测气浮腔内的气压；所述活塞腔的顶部设置有气压传感器b，用于检测活塞腔内的气压；所述气浮腔的内部设置有搅拌器，用于对油田污水进行搅拌；所述气浮腔的底部设置有液位传感器，用于检测气浮腔内污水的水位高度。

所述爆燃腔的内部设置有防护框、网箱、单向阀a和点火装置，所述防护框和网箱均固定连接于隔板的上表面，所述网箱和点火装置均位于防护框的内部，且点火装置与网箱的位置相对应，所述单向阀a的输出端固定连接于网箱的顶部，所述单向阀a的输入端通过单向阀c与蠕动泵a的输出端相连通。

所述爆燃腔的内部固定设置有多个单向阀e，且多个单向阀e环绕设置于防护框的周边，所述单向阀e的输入端设置有空气滤网，所述隔板的底端边缘处固定镶嵌有多个进气管，所述单向阀e的输出端通过进气管与活塞腔相连通。

所述单向阀c与蠕动泵a之间的管道上固定连通有单向阀d，所述单向阀d的输入端固定连通有气泵。

所述防爆仓的外部设置有电动阀c、电动阀d和电动阀b，所述电动阀c的一端与爆燃腔相连通，所述电动阀d的一端与活塞腔相连通，所述电动阀b与气浮腔的底部相连通。

进一步的，所述燃压气浮仓的外部设置有废气减压仓和废气中和罐，所述废气减压仓的输出端与废气中和罐的输入端相连通，所述电动阀c的另一端和电动阀d的另一端均通过管道与废气减压仓的输入端相连通。

所述防爆仓的外壁固定连通有导气管，所述导气管的一端与气浮腔的顶部相连通，所述导气管的另一端延伸至防爆仓的外部并固定连通有电动阀a。

所述防爆仓的侧壁开设有排沫孔，所述气浮腔的顶部通过排沫孔与浮沫仓相连通。

所述防爆仓的内壁固定连接有挡板，且挡板位于气浮腔的顶部，所述防爆仓的侧壁固定镶嵌有电推杆，所述电推杆的伸缩端延伸至气浮腔的内部固定连接有刮板，所述刮板远离电推杆一侧面的底部铰接有刮片，所述刮板远离电推杆的一侧面固定连接有密封板，且密封板与排沫孔的位置相对应。

所述防爆仓的底部设有单向阀b，所述单向阀b的输入端与三相分离器的污水出口相连通，所述单向阀b的输出端与气浮腔相连通，所述浮沫仓通过蠕动泵b与浮沫收集仓的进料端相连通。

进一步的，该油田污水处理***还包括后级处理***和过滤装置，所述后级处理***通过管道与电动阀b相连通，所述过滤装置的输出端与单向阀b相连通，所述过滤装置的输入端与三相分离器的污水出口相连通。

基于上述的油田污水处理***，该油田污水处理***的处理方法如下：

一、油田污水通过固液分离装置和沉淀池除去颗粒杂质和沉淀物，然后通过三相分离器进行油水分离，油水分离后的底层污水利用过滤装置过滤后输送至燃压气浮仓的内部进行气浮处理，油水分离后的上层浮油通过浮沫分离装置分离成油液和浮沫，油液输送至其它***进行处理，浮沫转存至浮沫收集仓内，再通过蠕动泵a输送至燃压气浮仓内，作为燃压气浮仓的燃料。

二、利用燃压气浮仓对污水进行气浮处理：

A．关闭电动阀b，打开电动阀a和电动阀d，使活塞板处于其行程的最高处，污水通过单向阀b进入气浮腔的内部，直至气浮腔内的液位高度达到目标值，然后关闭电动阀a和电动阀d，启动搅拌器。

B．启动电推杆，使电推杆伸长，刮板向排沫孔的方向移动，直至密封板对排沫孔实现完全密封。

C．在燃压气浮仓内进行爆燃增压：

打开单向阀c（4103），启动气泵向爆燃腔内注入空气，再启动蠕动泵a，向爆燃腔内部的网箱中注入浮沫，浮沫量达到目标量之后，再关闭电动阀c和蠕动泵a，然后关闭电动阀c，再启动点火装置使浮沫燃烧。

D．多次重复步骤C，使气浮腔内的气压值维持在设定的气压值区间，浮动保压3～5分钟；

设上述的气压值区间为[y，z]，则y≥0.5MPa，z≤0.7Mpa，z－y≤0.02MPa；即浮动保压的气压浮差≤0.02MPa。

E．关闭搅拌器，打开电动阀c和电动阀d，使爆燃腔和活塞腔内的高压废气排出至废气减压仓的内部进行减压后再经过废气中和罐进行净化处理，然后打开电动阀a，使气浮腔内的气压与防爆仓外部的气压相平衡。

F．启动电推杆，使电推杆缩短，直至气浮腔内污水中的悬油上浮至污水的上表面，再启动电推杆并通过刮板把悬油浮沫推送至浮沫仓的内部，然后启动蠕动泵b把浮沫仓内的浮沫输送至浮沫收集仓的内部进行储存。

三、污水通过燃压气浮仓进行气浮处理后，打开电动阀b，再通过后级处理***进行后级处理。

污水的后级处理一般包括化学处理和生物处理，后级处理***结合现有技术进行实施。

与现有技术相比，该油田污水处理***及处理方法具备如下有益效果：

一、本发明中，三相分离器对污水分离后的浮油，通过浮沫分离装置分离出浮油中的浮沫，浮沫储存在浮沫收集仓中；通过三相分离器分离出的污水，再利用燃压气浮仓进行气浮处理，燃压气浮仓以浮沫作为燃料，对燃压气浮仓内的空气进行加压，以使高压空气溶入燃压气浮仓内部的污水中，然后通过减压的过程对污水内的悬油进行气浮分离，气浮分离后产生的浮沫再储存到浮沫收集仓中，作为燃压气浮仓的燃料。不仅能够保证对污水中的悬油和微溶的悬浮微粒的处理效果，而能够对污水处理过程中产生的油污浮沫进行高效利用，使污水的气浮处理工序更加高效环保。

二、该油田污水处理***结合其处理方法，相对于目前的气浮机污水处理***，本发明能够摆脱对高负载空气压缩机的依赖，减少对电能的消耗，具有极大的普及价值，在溶气法处理污水的技术实践中，具有突破性的推广意义。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

图1为本发明的***流程图；

图2为本发明中燃压气浮仓的内部结构示意图；

图3为本发明图2中W处结构放大示意图。

图中：

1、三相分离器；2、浮沫分离装置；

3、浮沫收集仓；31、蠕动泵a；

4、燃压气浮仓；

401、爆燃腔；

402、活塞腔；

403、气浮腔；

41、防爆仓；

4101、单向阀b；4102、排沫孔；4103、单向阀c；4104、单向阀d；4105、气泵；4106、导气管；4107、电动阀a；4108、电动阀c；4109、电动阀d；4110、电动阀b；4111、挡板；4112、电推杆；4113、刮板；4114、刮片；4115、密封板；4116、搅拌器；4117、液位传感器；4118、气压传感器a；4119、气压传感器b；

42、浮沫仓；421、蠕动泵b；

43、活塞板；

44、隔板；

441、单向阀e；442、空气滤网；443、进气管；

45、防护框；46、网箱；47、单向阀a；48、点火装置；49、拉簧；

5、固液分离装置；6、沉淀池；7、废气减压仓；8、废气中和罐；9、后级处理***；10、过滤装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供如下技术方案：一种油田污水处理***及处理方法。

请着重参阅图1，一种油田污水处理***，包括三相分离器1、浮沫分离装置2、浮沫收集仓3和燃压气浮仓4。

油田污水处理***还包括固液分离装置5和沉淀池6，固液分离装置5的出水端与沉淀池6的进水端相连通，沉淀池6的出水端与三相分离器1的进水端相连通。通过固液分离装置5和沉淀池6对油田污水进行预处理，以除去颗粒杂质和沉淀物，然后流入三相分离器1，三相分离器1用于对油田污水进行油水分离。

上述的三相分离器1、浮沫分离装置2、固液分离装置5和沉淀池6的具体实施方案均通过现有技术进行实施。

三相分离器1的污水出口与燃压气浮仓4的进水端相连通，三相分离器1的浮油出口与浮沫分离装置2的进料端相连通，浮沫分离装置2用于分离出浮油中的浮沫，浮沫通过浮沫收集仓3进行储存。

上述的浮沫收集仓3包括蠕动泵a31，蠕动泵a31用于把浮沫收集仓3内储存的浮沫泵送至燃压气浮仓4的内部。

燃压气浮仓4以浮沫作为燃料对燃压气浮仓4内的空气进行加压，以使高压空气溶入燃压气浮仓4内部的污水中，再通过减压的过程对污水内的悬油进行气浮分离。

请着重参阅图2，在燃压气浮仓4中：

燃压气浮仓4包括防爆仓41，防爆仓41的外表面固定连接有浮沫仓42，防爆仓41的顶部设置爆燃腔401，防爆仓41的中部设置有活塞腔402，活塞腔402的内部滑动设置有活塞板43。

活塞腔402和爆燃腔401之间设置有隔板44，且隔板44固定连接于防爆仓41的内壁，隔板44与防爆仓41的内壁密封连接。

活塞腔402的内部设有拉簧49，拉簧49的顶端和底端分别与隔板44和活塞板43固定连接，拉簧49使活塞板43具有向上的运动趋势。防爆仓41的底部设置有气浮腔403，油田污水在气浮腔403内进行气浮处理。

其中，气浮腔403的顶部设置有气压传感器a4118，用于检测气浮腔403内的气压；活塞腔402的顶部设置有气压传感器b4119，用于检测活塞腔402内的气压；气浮腔403的内部设置有搅拌器4116，用于对油田污水进行搅拌；气浮腔403的底部设置有液位传感器4117，用于检测气浮腔403内污水的水位高度。

爆燃腔401的内部设置有防护框45、网箱46、单向阀a47和点火装置48。其中，网箱46由15目～20目的不锈钢网制成，单向阀a47的材质为耐火、耐腐蚀的金属材质。

上述的防护框45和网箱46均固定连接于隔板44的上表面，网箱46和点火装置48均位于防护框45的内部，且点火装置48与网箱46的位置相对应，单向阀a47的输出端固定连接于网箱46的顶部，单向阀a47的输入端通过单向阀c4103与蠕动泵a31的输出端相连通。

在上述的方案中，通过蠕动泵a31把浮沫收集仓3内的浮沫泵送至网箱46内，再通过点火装置48点燃网箱46内的浮沫。

爆燃腔401的内部固定设置有多个单向阀e441，且多个单向阀e441环绕设置于防护框45的周边，单向阀e441的输入端设置有空气滤网442，隔板44的底端边缘处固定镶嵌有多个进气管443，单向阀e441的输出端通过进气管443与活塞腔402相连通。

网箱46内的浮沫燃烧时，爆燃腔401内发生爆燃使其内部气压增高，其内部气体通过单向阀e441和进气管443流入活塞腔402的内部，从而使活塞腔402内气压升高以推动活塞板43向下移动，进而使活塞板43下方及气浮腔403内的空气被压缩，以使高压空气溶入气浮腔403底部的污水中。

单向阀c4103与蠕动泵a31之间的管道上固定连通有单向阀d4104，单向阀d4104的输入端固定连通有气泵4105。通过气泵4105能够向爆燃腔401内注入空气，空气供于燃烧反应。

防爆仓41的外部设置有电动阀c4108、电动阀d4109和电动阀b4110。

电动阀c4108的一端与爆燃腔401相连通，电动阀d4109的一端与活塞腔402相连通。打开电动阀c4108和电动阀d4109，可以使爆燃腔401和活塞腔402内的高压气体排出，从而使气浮腔403内的污水失压，进而使污水内部产生大量的微小气泡，微小的气泡与污水中的悬油颗粒相结合，从而使污水中的悬油上浮，形成浮沫层，以实现污水在气浮腔403内的气浮处理。

电动阀b4110与气浮腔403的底部相连通。气浮腔403内气浮处理后的污水通过电动阀b4110排出。

进一步的，燃压气浮仓4的外部设置有废气减压仓7和废气中和罐8，废气减压仓7的输出端与废气中和罐8的输入端相连通，电动阀c4108的另一端和电动阀d4109的另一端均通过管道与废气减压仓7的输入端相连通。

上述的废气减压仓7和废气中和罐8用于处理防爆仓41内爆燃后的废气，废气减压仓7和废气中和罐8的具体构造结合现有技术实施。

防爆仓41的外壁固定连通有导气管4106，导气管4106的一端与气浮腔403的顶部相连通，导气管4106的另一端延伸至防爆仓41的外部并固定连通有电动阀a4107。打开电动阀a4107能够使气浮腔403内的气压与防爆仓41外部的气压相平衡。

防爆仓41的侧壁开设有排沫孔4102，气浮腔403的顶部通过排沫孔4102与浮沫仓42相连通。

请着重参阅图2和图3，防爆仓41的内壁固定连接有挡板4111，且挡板4111位于气浮腔403的顶部，防爆仓41的侧壁固定镶嵌有电推杆4112，电推杆4112的伸缩端延伸至气浮腔403的内部固定连接有刮板4113，刮板4113远离电推杆4112一侧面的底部铰接有刮片4114。通过控制电推杆4112伸长或缩短，能够把气浮腔403内的气浮处理后的污水上的浮沫推送至浮沫仓42的内部。

刮板4113远离电推杆4112的一侧面固定连接有密封板4115，且密封板4115与排沫孔4102的位置相对应。当污水在气浮腔403内进行气浮处理的过程中，控制电推杆4112伸长，能够使密封板4115对排沫孔4102进行密封。

防爆仓41的底部设有单向阀b4101，单向阀b4101的输入端与三相分离器1的污水出口相连通，通过单向阀b4101使三相分离器1的污水向防爆仓41的内部单向流通。单向阀b4101的输出端与气浮腔403相连通，浮沫仓42通过蠕动泵b421与浮沫收集仓3的进料端相连通。蠕动泵b421工作时，能够把蠕动泵b421内的浮沫输送至浮沫收集仓3的内部进行储存。

进一步的，该油田污水处理***还包括后级处理***9和过滤装置10。

后级处理***9通过管道与电动阀b4110相连通，后级处理***9用于对气浮处理后的污水进行后级处理，污水的后级处理一般包括化学处理和生物处理，结合现有技术进行实施。

过滤装置10的输出端与单向阀b4101相连通，过滤装置10的输入端与三相分离器1的污水出口相连通。其中，过滤装置10结合现有技术实施，由三相分离器1处理后的污水利用过滤装置10过滤后，再通过单向阀b4101进入燃压气浮仓4内进行气浮处理，可进一步提高对污水的处理效果。

基于上述的油田污水处理***，该油田污水处理***的处理方法如下：

一、油田污水通过固液分离装置5和沉淀池6除去颗粒杂质和沉淀物，然后通过三相分离器1进行油水分离，油水分离后的底层污水利用过滤装置10过滤后输送至燃压气浮仓4的内部进行气浮处理，油水分离后的上层浮油通过浮沫分离装置2分离成油液和浮沫，油液输送至其它***进行处理，浮沫转存至浮沫收集仓3内，再通过蠕动泵a31输送至燃压气浮仓4内，作为燃压气浮仓4的燃料。

二、利用燃压气浮仓4对污水进行气浮处理：

A．关闭电动阀b4110，打开电动阀a4107和电动阀d4109，使活塞板43处于其行程的最高处，污水通过单向阀b4101进入气浮腔403的内部，直至气浮腔403内的液位高度达到目标值，然后关闭电动阀a4107和电动阀d4109，启动搅拌器4116。

B．启动电推杆4112，使电推杆4112伸长，刮板4113向排沫孔4102的方向移动，直至密封板4115对排沫孔4102实现完全密封。

C．在燃压气浮仓4内进行爆燃增压：

打开单向阀c（4103），启动气泵4105向爆燃腔401内注入空气，再启动蠕动泵a31，向爆燃腔401内部的网箱46中注入浮沫，浮沫量达到目标量之后，再关闭电动阀c4108和蠕动泵a31，然后关闭电动阀c4108，再启动点火装置48使浮沫燃烧。

在步骤C中，通过浮沫燃烧，爆燃腔401内发生爆燃使其内部气压增高，其内部气体通过单向阀e441和进气管443流入活塞腔402的内部，从而使活塞腔402内气压升高，以推动活塞板43向下移动，进而使活塞板43下方及气浮腔403内的空气被压缩。

D．多次重复步骤C，使气浮腔403内的气压值维持在设定的气压值区间，浮动保压3～5分钟，以使高压空气溶入气浮腔403内部的污水中；

设上述的气压值区间为[y，z]，则y≥0.5MPa，z≤0.7Mpa，z－y≤0.02MPa；即浮动保压的气压浮差≤0.02MPa。

E．关闭搅拌器4116，打开电动阀c4108和电动阀d4109，使爆燃腔401和活塞腔402内的高压废气排出至废气减压仓7的内部进行减压后再经过废气中和罐8进行净化处理，然后打开电动阀a4107，使气浮腔403内的气压与防爆仓41外部的气压相平衡。

此时气浮腔403内的污水失压，从而使污水内部产生大量的微小气泡，微小的气泡与污水中的悬油颗粒相结合，从而使污水中的悬油上浮，形成浮沫层。

F．启动电推杆4112，使电推杆4112缩短，直至气浮腔403内污水中的悬油上浮至污水的上表面，再启动电推杆4112并通过刮板4113把悬油浮沫推送至浮沫仓42的内部，然后启动蠕动泵b421把浮沫仓42内的浮沫输送至浮沫收集仓3的内部进行储存。

三、污水通过燃压气浮仓4进行气浮处理后，打开电动阀b4110，再通过后级处理***9进行后级处理。

综上所述，本发明中，三相分离器1对污水分离后的浮油，通过浮沫分离装置2分离出浮油中的浮沫，浮沫储存在浮沫收集仓3中；通过三相分离器1分离出的污水，再利用燃压气浮仓4进行气浮处理，燃压气浮仓4以浮沫作为燃料，对燃压气浮仓4内的空气进行加压，以使高压空气溶入燃压气浮仓4内部的污水中，然后通过减压的过程对污水内的悬油进行气浮分离，气浮分离后产生的浮沫再储存到浮沫收集仓3中，作为燃压气浮仓4的燃料。不仅能够保证对污水中的悬油和微溶的悬浮微粒的处理效果，而能够对污水处理过程中产生的油污浮沫进行高效利用，使污水的气浮处理工序更加高效环保。此外，相对于目前的溶气气浮机污水处理***，本发明利用燃压气浮仓4实现对污水的气浮处理，能够摆脱对高负载空气压缩机的依赖，减少对电能的消耗，具有极大的普及价值，在溶气气浮法处理污水的技术实践中，具有突破性的推广意义。

基于上述的实施方案和实施方法，本发明中所提及的蠕动泵a31、蠕动泵b421、气泵4105、电动阀a4107、电动阀c4108、电动阀d4109、电动阀b4110、电推杆4112、搅拌器4116、点火装置48、液位传感器4117、气压传感器a4118和气压传感器b4119均与智能控制器电连接，智能控制器结合本发明的实施目的和现有的电气技术，对上述电气部件进行智能控制，以完成对油田污水的智能处理工序，实现高质高效的处理效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种油田污水处理***，包括三相分离器（1）、浮沫分离装置（2）、浮沫收集仓（3）和燃压气浮仓（4），其特征在于：

所述三相分离器（1）用于对油田污水进行油水分离，所述三相分离器（1）的污水出口与燃压气浮仓（4）的进水端相连通，所述三相分离器（1）的浮油出口与浮沫分离装置（2）的进料端相连通，所述浮沫分离装置（2）用于分离出浮油中的浮沫，浮沫通过浮沫收集仓（3）进行储存；

所述浮沫收集仓（3）包括蠕动泵a（31），所述蠕动泵a（31）用于把浮沫收集仓（3）内储存的浮沫泵送至燃压气浮仓（4）的内部；

所述燃压气浮仓（4）以浮沫作为燃料对燃压气浮仓（4）内的空气进行加压，以使高压空气溶入燃压气浮仓（4）内部的污水中，再通过减压的过程对污水内的悬油进行气浮分离；

所述燃压气浮仓（4）包括防爆仓（41），所述防爆仓（41）的外表面固定连接有浮沫仓（42），所述防爆仓（41）的顶部设置爆燃腔（401），所述防爆仓（41）的中部设置有活塞腔（402），所述活塞腔（402）的内部滑动设置有活塞板（43），所述活塞腔（402）和爆燃腔（401）之间设置有隔板（44），且隔板（44）固定连接于防爆仓（41）的内壁，所述活塞腔（402）的内部设有拉簧（49），所述拉簧（49）的顶端和底端分别与隔板（44）和活塞板（43）固定连接，所述防爆仓（41）的底部设置有气浮腔（403）；

所述爆燃腔（401）的内部固定设置有多个单向阀e（441），多个所述单向阀e（441）的输出端均与活塞腔（402）相连通；

所述爆燃腔（401）的内部设置有防护框（45）、网箱（46）、单向阀a（47）和点火装置（48），所述单向阀a（47）的输入端通过单向阀c（4103）与蠕动泵a（31）的输出端相连通；

所述防爆仓（41）的外部设置有电动阀c（4108）、电动阀d（4109）和电动阀b（4110），所述电动阀c（4108）的一端与爆燃腔（401）相连通，所述电动阀d（4109）的一端与活塞腔（402）相连通，所述电动阀b（4110）与气浮腔（403）的底部相连通；

所述防爆仓（41）的外壁固定连通有导气管（4106），所述导气管（4106）的一端与气浮腔（403）的顶部相连通，所述导气管（4106）的另一端延伸至防爆仓（41）的外部并固定连通有电动阀a（4107）；

所述防爆仓（41）的侧壁开设有排沫孔（4102），所述气浮腔（403）的顶部通过排沫孔（4102）与浮沫仓（42）相连通；

所述防爆仓（41）的内壁固定连接有挡板（4111），且挡板（4111）位于气浮腔（403）的顶部，所述防爆仓（41）的侧壁固定镶嵌有电推杆（4112），所述电推杆（4112）的伸缩端延伸至气浮腔（403）的内部固定连接有刮板（4113），所述刮板（4113）远离电推杆（4112）一侧面的底部铰接有刮片（4114），所述刮板（4113）远离电推杆（4112）的一侧面固定连接有密封板（4115），且密封板（4115）与排沫孔（4102）的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种油田污水处理***，其特征在于：所述防护框（45）和网箱（46）均固定连接于隔板（44）的上表面，所述网箱（46）和点火装置（48）均位于防护框（45）的内部，且点火装置（48）与网箱（46）的位置相对应，所述单向阀a（47）的输出端固定连接于网箱（46）的顶部；

所述单向阀c（4103）与蠕动泵a（31）之间的管道上固定连通有单向阀d（4104），所述单向阀d（4104）的输入端固定连通有气泵（4105）。

3.根据权利要求1所述的一种油田污水处理***，其特征在于：多个所述单向阀e（441）环绕设置于防护框（45）的周边，所述单向阀e（441）的输入端设置有空气滤网（442），所述隔板（44）的底端边缘处固定镶嵌有多个进气管（443），所述单向阀e（441）的输出端通过进气管（443）与活塞腔（402）相连通。

4.根据权利要求1所述的一种油田污水处理***，其特征在于：所述防爆仓（41）的底部设有单向阀b（4101），所述单向阀b（4101）的输入端与三相分离器（1）的污水出口相连通，所述单向阀b（4101）的输出端与气浮腔（403）相连通，所述浮沫仓（42）通过蠕动泵b（421）与浮沫收集仓（3）的进料端相连通。

5.根据权利要求1所述的一种油田污水处理***，其特征在于：所述气浮腔（403）的顶部设置有气压传感器a（4118），所述活塞腔（402）的顶部设置有气压传感器b（4119）；

所述气浮腔（403）的内部设置有搅拌器（4116），所述气浮腔（403）的底部设置有液位传感器（4117）。

6.根据权利要求1所述的一种油田污水处理***，其特征在于：所述燃压气浮仓（4）的外部设置有废气减压仓（7）和废气中和罐（8），所述废气减压仓（7）的输出端与废气中和罐（8）的输入端相连通，所述电动阀c（4108）的另一端和电动阀d（4109）的另一端均通过管道与废气减压仓（7）的输入端相连通。

7.根据权利要求1所述的一种油田污水处理***，其特征在于：还包括后级处理***（9）和过滤装置（10），所述后级处理***（9）通过管道与电动阀b（4110）相连通，所述过滤装置（10）的输出端与单向阀b（4101）相连通，所述过滤装置（10）的输入端与三相分离器（1）的污水出口相连通。

8.根据权利要求1所述的一种油田污水处理***，其特征在于：还包括固液分离装置（5）和沉淀池（6），所述固液分离装置（5）的出水端与沉淀池（6）的进水端相连通，所述沉淀池（6）的出水端与三相分离器（1）的进水端相连通。

9.根据权利要求1～权利要求8任意一项所述的一种油田污水处理***的处理方法，其特征在于，该油田污水处理***的处理方法如下：

一、油田污水通过固液分离装置（5）和沉淀池（6）除去颗粒杂质和沉淀物，然后通过三相分离器（1）进行油水分离，油水分离后的底层污水利用过滤装置（10）过滤后输送至燃压气浮仓（4）的内部进行气浮处理，油水分离后的上层浮油通过浮沫分离装置（2）分离成油液和浮沫，油液输送至其他***进行处理，浮沫转存至浮沫收集仓（3）内，再通过蠕动泵a（31）输送至燃压气浮仓（4）内，作为燃压气浮仓（4）的燃料；

二、利用燃压气浮仓（4）对污水进行气浮处理：

A．关闭电动阀b（4110），打开电动阀a（4107）和电动阀d（4109），使活塞板（43）处于其行程的最高处，污水通过单向阀b（4101）进入气浮腔（403）的内部，直至气浮腔（403）内的液位高度达到目标值，然后关闭电动阀a（4107）和电动阀d（4109），启动搅拌器（4116）；

B．启动电推杆（4112），使电推杆（4112）伸长，刮板（4113）向排沫孔（4102）的方向移动，直至密封板（4115）对排沫孔（4102）实现完全密封；

C．在燃压气浮仓（4）内进行爆燃增压：

打开单向阀c（4103），启动气泵（4105）向爆燃腔（401）内注入空气，再启动蠕动泵a（31），向爆燃腔（401）内部的网箱（46）中注入浮沫，浮沫量达到目标量之后，再关闭单向阀c（4103）和蠕动泵a（31），然后关闭单向阀c（4103），再启动点火装置（48）使浮沫燃烧；

D．多次重复步骤C，使气浮腔（403）内的气压值维持在设定的气压值区间，浮动保压3～5分钟；

设上述的气压值区间为[y，z]，则y≥0.5MPa，z≤0.7Mpa，z－y≤0.02MPa；

E．关闭搅拌器（4116），打开电动阀c（4108）和电动阀d（4109），使爆燃腔（401）和活塞腔（402）内的高压废气排出至废气减压仓（7）的内部进行减压后再经过废气中和罐（8）进行净化处理；

F．启动电推杆（4112），使电推杆（4112）缩短，直至气浮腔（403）内污水中的悬油上浮至污水的上表面，再启动电推杆（4112）并通过刮板（4113）把悬油浮沫推送至浮沫仓（42）的内部，然后启动蠕动泵b（421）把浮沫仓（42）内的浮沫输送至浮沫收集仓（3）的内部进行储存；

三、污水通过燃压气浮仓（4）进行气浮处理后，打开电动阀b（4110），再通过后级处理***（9）进行后级处理。