CN203613051U - 撬装油田污水综合处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种撬装油田污水综合处理装置，包括依次连接的电动刮油沉降撬、加药反应撬、压滤气浮撬、一体化沉降撬、臭氧反应过滤综合撬、臭氧发生撬，还包括与压滤气浮撬连接的粗粒化撬。该套撬组针对油田采油污水、压裂返排液、钻井废液设计，可有效去除废水的悬浮物，石油类，化学需氧量含量，满足国家及中石化集团公司对环境保护的相关要求，设计处理能力20m³／h。该设备为进一步升级改造作相应的配置预留，以利于进一步升级改造后，提高相关水质检测指标的处理能力。

Description

撬装油田污水综合处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种撬装油田污水综合处理装置。

背景技术

压裂液是一种高分子聚合物的溶液，含有黏度很大的天然胍胶，加上石屑、沙子等强度比较大的颗粒，还有助排剂及其它的一些添加剂共同制成，形成一种粥状的溶液。并注入一种破胶剂，使天然胍胶的黏度迅速降低，能够像水一样被重新回收上来。这种经过脱胶剂再收回来的就是返排液。由于返排液中含有胍胶、破胶剂等大量有机高分子，使它构成了一个复杂的体系，其化学需氧量更达到四千至八千。目前污水处理厂的技术工艺，满足不了压裂返排液的处理需求，既达不到排放标准，也给工厂设备造成很大压力。钻井废液具有点多、面广、污染物种类复杂、间歇性排放及不可控排放等特点，成为石油行业比较难以管理和处理的废水污染源之一。钻井废液主要含由粘土、加重材料、化学处理剂(有机、无机)、油类、岩屑、微量元素等多组分组成，钻完井液经过不断的循环使用后形成了非常稳定的胶体体系。其水中悬浮物、化学需氧量、色度非常高；有的钻井废液含有超标的重金属元素和含硫。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，针对采油污水、压裂返排液与钻井废液特点及用户需求，提供一种撬装油田污水综合处理装置。

一种撬装油田污水综合处理装置，包括依次连接的电动刮油沉降撬、加药反应撬、压滤气浮撬、一体化沉降撬、臭氧反应过滤综合撬、臭氧发生撬，还包括与压滤气浮撬连接的粗粒化撬；

所述电动刮油沉降撬用于分离污水中的聚结污油；所述加药反应撬用于向压滤气浮撬供药；所述压滤气浮撬用于排泥及去油；所述粗粒化撬用于将含油污水变形成足以从水相分离上升的较大油珠；所述一体化沉降撬用于接收来自压滤气浮撬的来液并泵送给臭氧反应过滤综合撬，并缓冲释放经过臭氧反应过滤综合撬消毒净化后的来液里多余的臭氧；所述臭氧反应过滤综合撬用于将臭氧进行微纳米级溶解并对来液进行高级氧化并过滤；所述臭氧发生撬用于制备臭氧。

进一步地，所述压滤气浮撬包括压滤装置与气浮装置，压滤装置通过提升泵与粗粒化撬连接，粗粒化撬与气浮装置连接；

所述压滤装置用于将加入高分子絮凝剂后的污水进行排泥；所述气浮装置用于将来水中的悬浮物及溶于水的油滴进行有效分离。

进一步地，所述一体化沉降撬包括斜板沉降撬及滤前沉降撬；所述臭氧反应过滤综合撬包括臭氧反应装置与过滤装置；所述气浮装置通过自吸泵与斜板沉降撬连接，斜板沉降撬通过提升泵与臭氧反应装置连接，臭氧反应装置通过提升泵与滤前沉降撬连接，滤前沉降撬通过提升泵与过滤装置连接；臭氧反应装置与臭氧发生撬连接。

进一步地，所述臭氧发生撬通过气化器与液态氧罐连接。

进一步地，所述过滤装置通过提升泵与清水罐连接，清水罐通过提升泵与罐车连接。

该套撬组针对油田采油污水、压裂返排液、钻井废液设计，可有效去除废水的悬浮物石油类，化学需氧量含量，满足国家及中石化集团公司对环境保护的相关要求，设计处理能力20m³／h。该设备为进一步升级改造作相应的配置预留，以利于进一步升级改造后，提高相关水质检测指标的处理能力。

附图说明

图1为本实用新型撬装油田污水综合处理装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型撬装油田污水综合处理装置结构示意图，如图1所示，本实用新型的撬装油田污水综合处理装置包括：依次连接的电动刮油沉降撬1、加药反应撬2、压滤气浮撬、一体化沉降撬、臭氧反应过滤综合撬、臭氧发生撬7，还包括与压滤气浮撬连接的粗粒化撬4。

具体的，所述压滤气浮撬包括压滤装置31与气浮装置32，压滤装置32通过提升泵与粗粒化撬4连接，粗粒化撬4与气浮装置32连接。所述一体化沉降撬包括斜板沉降撬51及滤前沉降撬52；所述臭氧反应过滤综合撬包括臭氧反应装置61与过滤装置62；所述气浮装置32通过自吸泵与斜板沉降撬51连接，斜板沉降撬51通过提升泵与臭氧反应装置61连接，臭氧反应装置61通过提升泵与滤前沉降撬52连接，滤前沉降撬52通过提升泵与过滤装置62连接；臭氧反应装置61与臭氧发生撬7连接。臭氧发生撬7通过气化器与液态氧罐连接。所述过滤装置62通过提升泵与清水罐连接，清水罐通过提升泵与罐车连接。

该套撬组针对油田压裂返排液(钻井废液)设计，可有效去除废水的悬浮物，石油类，化学需氧量含量，满足国家及中石化集团公司对环境保护的相关要求，设计处理能力=20m³／h。该设备为进一步升级改造作相应的配置预留，以利于进一步升级改造后，提高相关水质检测指标的处理能力。

所述电动刮油沉降撬1为污水的前端预处理装置，通过斜板沉降可有效分离污水中的聚结污油。浮油通过撬上方的可升降刮油机刮至集油槽内，进行油水分离，待集油槽装满浮油后，导入污油罐内定期外运，底部水导回污水池内。沉降池内长时间沉降的污泥定期清理，高浓度污泥溶液通过转换阀门管路直接接入叠螺式压滤机压滤排泥。该***以除油为主，除泥为辅，沉降污泥由后端压滤机定期集中处理、快速排污。

所述加药反应撬2用于向压滤气浮撬供药。具体地，该撬块将加药***与进水搅拌过流合为一体，合理布置个功能区块，操作室与吸入泵，计量泵及其管路集中设置，操作简便易控。并在箱体底部设有快速排污口。混凝脱稳剂，一方面它可以降低泥浆体系的Zeta电位，减少颗粒间的斥力，使其稳定性减弱或失去稳定性；另一方面它可被高分子材料的阴离子基团吸附(电性中和)，降低高分子链内的斥力，使高分子链发生卷曲，将失稳的粘土颗粒包裹起来并从钻井泥浆中分离出来。高分子絮凝剂，实际上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸铵经过共聚反应生成的高分子产物，有一系列产品，主要分为阴离子型、阳离子型，非离子型和两性离子型。该加药装置向压滤机和气浮装置供药。PH调节剂利于后续臭氧反应对污水的净化效果。

所述压滤气浮撬用于排泥及去油。具体地，该撬块中污水加入高分子絮凝剂后经叠螺式压滤机压滤排泥，压滤后污水泵送到下一级粗粒化撬经聚结除油后再经撬间管道流入该撬内气浮装置，该装置采用部分回流气浮原理，溶气罐中的溶气水通过溶气释放器释放巨量微小气泡将来水中悬浮物及溶于水的油滴有效分离，在水面形成浮渣，通过刮沫机去除并输送至储油罐内，处理后污水输送至下一级一体化沉降撬中的斜板沉降撬。气浮箱底部设有快速排污口，及时处理箱体内沉淀污泥。叠螺式污泥脱水，二十世纪六十年代首先出现于德国，随后前苏联、瑞典、美国等国家也相继制造该种过滤机，并最早应用在榨油和鱼肉磨碎后的碎肉压榨脱水、鱼、虾废料过滤中，近年来更是在污泥脱水以及其它工业流程脱水等领域得到了广泛的应用。动定环结构滤网就是在螺旋轴上套满多重环片，所套环片分两种：固定环片和活动环片。固定环与活动环相互间隔，具有一定过滤间隙，通过活动环与固定环环片间物料的摩擦，对物料挤出产生促进作用大于阻碍作用的摩擦力，从而提高物料的过滤分离效果，避免了高粘度物料的堵塞现象。叠螺式污泥脱水机依靠容积内压进行脱水，无需滚筒等大型机体，而且运转速度低，仅为2-4转／分钟，因此节水、节能，噪音低，平均能耗为带式机的1／10，离心机的1／20。

所述粗粒化撬4用于将含油污水中的油滴变形成足以从水相分离上升的较大油珠；粗粒化除油法的原理是利用油和水对聚结材料表面亲和力和相差悬殊的特性，当含油污水流过时，微小油粒被吸附在聚结材料表面或孔隙内，随着被吸附油粒的数量增多，微小油粒在聚结材料表面逐渐结成油膜，油膜达到一定厚底或，变成足以从水相分离上升的较大油珠。有关研究表明，能够进行聚结处理的乳化油珠最小粒径为5～10μm。油珠粒径越大，油水相间的界面张力越大，越有利于附聚。压滤后进入该撬的污水经粗粒化后再进入前一级撬块的气浮装置，该撬底部亦设有快速排泥接口。

所述一体化沉降撬用于接收来自压滤气浮撬的来液并泵送给臭氧反应过滤综合撬，并缓冲释放经过臭氧反应过滤综合撬消毒净化后的来液里多余的臭氧。具体地，该撬由两部分罐体组成，即斜板沉降撬51和滤前沉降撬52，前者接收压滤气浮撬上气浮装置的来液经斜板沉降后再泵送到臭氧反应过滤综合撬中的臭氧反应装置；后者接收臭氧反应过滤综合撬中臭氧反应装置的来液经缓冲释放多余臭氧后再回到臭氧反应过滤综合撬内的过滤装置。该撬两部分底部均设有快速排泥口，定期处理运行过程中沉淀的污泥。该撬整体作用为缓冲介质冲击，释放多余臭氧。

所述臭氧反应过滤综合撬用于将臭氧进行微纳米级溶解并对来液进行高级氧化并过滤；所述臭氧发生撬用于制备臭氧。具体地，该撬块由臭氧反应装置61和过滤装置62组成，在来水中直接通入臭氧，通过微纳米气泡发生器使得臭氧溶解于处理介质形成大量羟基自由基并发生氧化反应，达到净化水质的作用，处理后介质再泵送至一体化沉降撬的滤前沉降撬，回水再通过该撬的过滤装置进一步净化处理，最终出水泵送至清水罐。撬块内臭氧反应罐体底部均设有快速排泥口，及时清理处理过程中产生的沉淀污泥。过滤装置采用核桃壳和活性炭的两级组合串联过滤方式，并设有气水定时压差反冲洗装置，保证设备无堵塞。臭氧发生器所产生的臭氧，通过气水接触设备(微纳米气泡发生器)扩散于待处理水中，通常是采用微孔扩散器、鼓泡塔或喷射器、强力混合器等。臭氧的利用率要力求达到90％以上，剩余臭氧随尾气外排，为避免污染空气，尾气可用活性炭或霍加拉特剂催化分解，也可用催化燃烧法使臭氧分解。

臭氧发生撬7采用中频放电法制备臭氧，气源采用液态氧***，即通过外部采购高纯度液态氧到现场储存并通过气化器向臭氧发生器供氧气，是操作最简单的供气***。在臭氧产量中等规模以下的场合已得到较普遍的采用。现场储存液态氧的防火安全要求较高。臭氧产生过程中会释放热量，炎热季节采用工业冷水机冷却，寒冷季节可利用其热量为其他撬块底盘加热保温。臭氧是一种广谱速效杀菌剂，对各种致病菌及抵抗力较强的芽孢、病毒等都有比氯更好的杀灭效果，水经过臭氧消毒后，水的浊度、色度等物理、化学性状都有明显改善.化学需氧量一般能减少50～70％。

该套撬组针对油田采油污水、压裂返排液、钻井废液设计，可有效去除废水的悬浮物，石油类，化学需氧量含量，满足国家及中石化集团公司对环境保护的相关要求，设计处理能力20m³／h。该设备为进一步升级改造作相应的配置预留，以利于进一步升级改造后，提高相关水质检测指标的处理能力。

该套撬组工艺特点：有效的预处理除油工艺，叠螺式压滤机连续无堵塞的强效除泥，臭氧高效的氧化反应以及合理的结构设计，可保证设备连续运行作业。所有撬块均设有快速排污口，保证撬组整体长期稳定运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种撬装油田污水综合处理装置，其特征在于，包括依次连接的电动刮油沉降撬(1)、加药反应撬(2)、压滤气浮撬、一体化沉降撬、臭氧反应过滤综合撬、臭氧发生撬(7)，还包括与压滤气浮撬连接的粗粒化撬(4)；

所述电动刮油沉降撬(1)用于分离污水中的聚结污油；所述加药反应撬(2)用于向压滤气浮撬供药；所述压滤气浮撬用于排泥及去油；所述粗粒化撬(4)用于将含油污水中的油滴变成足以从水相分离上升的较大油珠；所述一体化沉降撬用于接收来自压滤气浮撬的来液并泵送给臭氧反应过滤综合撬，并缓中释放经过臭氧反应过滤综合撬消毒净化后的来液里多余的臭氧；所述臭氧反应过滤综合撬用于将臭氧进行微纳米级溶解并对来液进行高级氧化并过滤；所述臭氧发生撬(7)用于制备臭氧。

2.根据权利要求1所述的撬装油田污水综合处理装置，其特征在于，所述压滤气浮撬包括压滤装置(31)与气浮装置(32)，压滤装置(31)通过提升泵与粗粒化撬(4)连接，粗粒化撬(4)与气浮装置(32)连接；

所述压滤装置(31)用于将加入高分子絮凝剂后的污水进行排泥；所述气浮装置(32)用于将来水中的悬浮物及溶于水的油滴进行有效分离。

3.根据权利要求2所述的撬装油田污水综合处理装置，其特征在于，所述一体化沉降撬包括斜板沉降撬(51)及滤前沉降撬(52)；所述臭氧反应过滤综合撬包括臭氧反应装置(61)与过滤装置(62)；所述气浮装置(32)通过自吸泵与斜板沉降撬(51)连接，斜板沉降撬(51)通过提升泵与臭氧反应装置(61)连接，臭氧反应装置(61)通过提升泵与滤前沉降撬(52)连接，滤前沉降撬(52)通过提升泵与过滤装置(62)连接；臭氧反应装置(61)与臭氧发生撬(7)连接。

4.根据权利要求3所述的撬装油田污水综合处理装置，其特征在于，所述臭氧发生撬(7)通过气化器与液态氧罐连接。

5.根据权利要求4所述的撬装油田污水综合处理装置，其特征在于，所述过滤装置(62)通过提升泵与清水罐连接，清水罐通过提升泵与罐车连接。

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