CN205347057U

CN205347057U - 一种油田三次采油废水处理***

Info

Publication number: CN205347057U
Application number: CN201620056236.1U
Authority: CN
Inventors: 刘凯; 王宁涛; 吴宗毅; 晏江; 李源
Original assignee: BEIJING OIL INDUSTRIAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING OIL INDUSTRIAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2026-01-21

Abstract

本实用新型公开了一种油田三次采油废水处理***，包括由管道顺序连接的原水池、中间水池、过滤单元和清水罐，管道安装有阀门和提升泵；原水池和中间水池之间安装有电絮凝单元，中间水池和过滤单元之间由管道顺序连接絮凝沉降单元和催化氧化单元；电絮凝单元内部设置有极板；絮凝沉降单元上端通过管道连接药槽，絮凝沉降单元内部设置有减速机和斜板沉降池，絮凝沉降单元底端通过管道连接污泥池；催化氧化单元通过管道连接臭氧发生器和空压机；过滤单元包括由管道顺序连接的滤罐。该***体积小、处理量大、处理效率高，运输方便，处理后的水可以直接注入地层，实现三采废水回收利用，符合当前油田三采废水处理市场的需求。

Description

一种油田三次采油废水处理***

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种油田三次采油废水处理***。

背景技术

随着油田开采技术的发展，石油开采力度的加大，储油量减少，以聚合物驱、三元复合驱为主的采油技术在大部分油田普及，油田进入三次采油期。同时，随着三次采油技术推广而产生的新型污水，在处理上更为棘手。就目前技术水平而言，主要以三元复合驱、泡沫驱、聚合物驱等为主的化学驱为三次采油的关键技术。三次采油污水中含有气体、聚合物、碱性化合物、各种无机盐类、原油、表面活性剂以及氨氮类等物质，复杂的组成成分又大大的提高了三采废水的处理难度。

与常规水驱污水相比，三次采油废水具有如下特征：（1）粘度高、分子量大，残余聚合物的存在使得污水粘度升高，同时大量的高分子聚合物相对分子量较大，难以降解；（2）乳化程度高，残余聚合物会和水中表面活性剂在油水界面形成高弹性、高强度复合膜，污水乳化程度高于一般采油污水标准；（3）污水内油滴粒径90%都小于10μm，分散程度高导致油水分离技术处理难度加大。

目前的三次采油废水处理工艺，主要采用“投放药剂—气浮—污水过滤”或者“投放药剂—沉淀—污水过滤”，二级沉降与二级过滤相结合的方式作用于采油污水处理程序。这种方法处理不彻底，聚合物降解不明显，处理后的水质难以满足回注水指标要求，同时，现有的方法处理量小，处理费用高，设备运输不方便等问题又制约着三采废水的处理。因此，随着三采废水处理研究的不断深入，高效、便捷、性价比高的三采废水处理***成为研究热点。

实用新型内容

为了克服现有油田三次采油废水处理不彻底、处理量小、处理费用高、聚合物降解不明显、处理后的水质难以满足回注水指标要求和设备运输不方便等问题，本实用新型提供了一种油田三次采油废水处理***。该***采用撬装结构，撬装是指一组设备固定在一个角钢或工字钢制成的底盘上，移动、就位可以使用撬杠。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种油田三次采油废水处理***，包括由管道顺序连接的原水池、中间水池、过滤单元和清水罐，管道安装有阀门和提升泵；原水池和中间水池之间安装有电絮凝单元，中间水池和过滤单元之间由管道顺序连接絮凝沉降单元和催化氧化单元；电絮凝单元内部设置有极板；絮凝沉降单元上端通过管道连接药槽，絮凝沉降单元内部设置有减速机和斜板沉降池，絮凝沉降单元底端通过管道连接污泥池；催化氧化单元通过管道连接臭氧发生器和空压机；过滤单元包括由管道顺序连接的滤罐；电絮凝单元、絮凝沉降单元、催化氧化单元和过滤单元单独成撬，方便在野外操作和运输。三采废水首先在原水池去除上层浮油，并对其进行预处理，使废水在酸、碱的条件下破坏废水的交替和悬浮物稳定体系，达到初步沉降的预处理目的。三采废水流出原水池经过提升泵到达电絮凝单元，电絮凝单元中铁金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生铁离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离，同时，带电的污染物颗粒在电场中泳动，其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉，而且由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用，能去除水中多种污染物。絮凝沉降单元通过管道加入药剂，在药剂的作用下与三采废水发生一系列的物理化学反应，而且人为的引入载体，强化了对水中悬浮污染物的絮凝结合能力，增强了絮凝效果，形成高密度的絮体使得絮凝体比重加大，絮凝体自动沉降经过管道流入污泥池。减速机一共设置有三个，三个减速机在絮凝沉降单元中从左到右设置，转速依次减小，具体转速根据三采废水在絮凝沉降单元产生的矾花决定。矾花是指净水剂水解以后和废水中的杂质吸附在一起，形成的絮状物。如果产生的矾花较小，通过适当的搅拌，絮状物会互相黏结成团。搅拌速度不能过大，否则会导致矾花分散。所以设置转速成梯度减少的减速机，使絮状物相互接触成团。斜板沉降池中设置多块平行的斜板，水流从斜板沉降池低端进入，从斜板沉降池上端流出，利用了层流原理，提高了沉降池的处理能力，并且缩短了颗粒沉降的距离，缩短沉降时间，还增加了沉降池的沉降面积，提高处理效率。臭氧发生器产生臭氧，空压机通过管路将臭氧在催化氧化单元中曝气，使三采废水与臭氧充分接触，利用臭氧的强氧化能力，对水中溶解性有机物，卤代甲烷前驱物，以及产生异味物质（水中土霉味物质、2－MIB等）的氧化去除，对微生物的消毒杀菌等进行的深度净化处理。滤罐对三采废水再次进行过滤处理，达到较好的处理效果。

优选的，药槽设置有计量泵和搅拌机，药槽包括净水剂药槽和絮凝剂药槽。计量泵根据三采废水的流量调整计量泵的功率，使得药槽中的药剂供应和三采废水的流量相匹配，同时搅拌装置使药剂在药槽里分散更加均匀，达到较好的反应效果。药槽为絮凝沉降单元引入载体，强化了对水中悬浮污染物的絮凝结合能力，增强了絮凝效果。

优选的，催化氧化单元内部设置有曝气装置和填料。曝气装置给催化氧化单元曝臭氧，增大三采废水和臭氧的接触机会，使得三采废水和臭氧充分接触并反应；催化氧化单元内部装填有催化剂改性的活性炭填料，能够有效的吸附水中悬浮颗粒和有机物，大大提高了臭氧氧化效果，达到较好的处理效果。

优选的，滤罐内部安装有布水器、填料和格栅；滤罐底端通过管路连接污泥池、提升泵和空压机；滤罐包括砂滤罐、活性炭滤罐和精滤罐。当三采废水进入到滤罐时，布水器在水流带动下转动，使得三采废水在填料上均匀布水；填料包括砂石、活性炭和PP棉滤芯，填料放置于格栅中，保证填料之间有间隙，增大三采废水和填料的接触机会，达到较好的处理效果；滤罐底端通过提升泵将清水罐中的水提升至滤罐底端，由空压机提供驱动力，反洗滤罐，使得滤罐中的填料由压实状态变为疏松状态，保证作业废水充分与填料接触，提高滤罐的过滤能力，使作业废水的净化效果更好。

本实用新型的优点：

(1)每个单元单独成撬，方便运移，操作简单，运行成本低；

(2)三采废水在***的时间较短，处理量大，处理效率较高；

(3)电絮凝单元能够有效的实现大分子断链、破胶，对残余的聚合物降解效果明显，降低了水体粘度；同时，电极板电离产生大量Fe²⁺，为后续絮凝沉淀创造有利条件，节约了混凝剂的投加量，降低了药剂使用成本；再次，电解反应产生的大量微小气泡能够有效除油；

(4)催化氧化单元采用臭氧曝气处理，进一步对水中残余聚合物进行降解，起到脱色、杀菌、降低水体粘度等效果；同时，用催化剂改性的活性炭填料能够有效的吸附水中悬浮颗粒和有机物，大大提高了臭氧氧化效果；

(5)滤罐采用不同配比的填料进行过滤处理，大大提高了过滤***的处理效果；

(6)处理后的废水可以直接回注地层，实现三采废水回收利用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型絮凝沉降单元的结构示意图；

图3是本实用新型滤罐的结构示意图；

图4是本实用新型药槽的结构示意图。

图中符号说明：1、原水池；2、电絮凝单元；2.1、极板；2.2、直流电源；3、中间水池；4、絮凝沉降单元；4.1、减速机；4.2、斜板沉降池；4.3、药槽；4.3.1、净水剂药槽；4.3.2、絮凝剂药槽；4.3.3、计量泵；4.3.4、搅拌机；5、催化氧化单元；5.1、空压机；5.2、臭氧发生器；5.3、曝气装置；6、滤罐；6.1、砂滤罐；6.1.1、布水器；6.1.2、填料；6.1.3、格栅；6.2、活性炭滤罐；6.3、精滤罐；7、清水罐；8、污泥池；9、管道；9.1、阀门；9.2、提升泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明：

实施例1：

如图1和图2所示，一种油田三次采油废水处理***，包括由管道9顺序连接的原水池1、中间水池3、过滤单元和清水罐7，管道9安装有阀门9.1和提升泵9.2；原水池1和中间水池3之间安装有电絮凝单元2，中间水池3和过滤单元之间由管道9顺序连接絮凝沉降单元4和催化氧化单元5；电絮凝单元2内部设置有极板2.1；絮凝沉降单元4上端通过管道9连接药槽4.3，絮凝沉降单元4内部设置有减速机4.1和斜板沉降池4.2，絮凝沉降单元4底端通过管道9连接污泥池8；催化氧化单元5通过管道9连接臭氧发生器5.2和空压机5.1；过滤单元包括由管道9顺序连接的滤罐6。

实施例2：

如图4所示，在实施例1的基础上，本实用新型为了实现药槽4.3中的药剂供应和三采废水的流量相匹配，同时使药剂在药槽4.3里分散更加均匀，达到较好的反应效果，较佳的实施例还有，药槽4.3设置有计量泵4.3.3和搅拌机4.3.4，药槽4.3包括净水剂药槽4.3.1和絮凝剂药槽4.3.2；其它部分与实施例1完全相同。

实施例3：

如图1所示，在实施例2的基础上，本实用新型为了增大三采废水与臭氧和催化剂的接触机会，使得三采废水与臭氧和催化剂充分接触并反应，较佳的实施例还有，催化氧化单元5内部设置有曝气装置5.3和填料6.1.2，其它部分与实施例2完全相同。

实施例4：

如图3所示，在实施例3的基础上，本实用新型为了实现三采废水在填料6.1.2上均匀布水，保证填料6.1.2之间有间隙，增大三采废水和填料6.1.2的接触机会，同时实现反洗功能，达到较好的处理效果，较佳的实施例还有，滤罐6内部安装有布水器6.1.1、填料6.1.2和格栅6.1.3；滤罐6底端通过管路9连接污泥池8、提升泵9.2和空压机5.1；滤罐6包括砂滤罐6.1、活性炭滤罐6.2和精滤罐6.3；其它部分与实施例3完全相同。

将三采废水经本实用新型所诉的一种油田三次采油废水处理***进行5次试验，测定其中的悬浮物、悬浮物中值粒径、含油量、平均腐蚀率、硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌和动力粘度，并计算其平均值，结果如表1所示，从中可知处理后的水满足回注要求。三采废水回注标准：悬浮物≤1mg/L，悬浮物中值粒≤1μm，含油量≤5mg/L，平均腐蚀率≤0.076mm/年，动力粘度（20℃）≤1.0mPa·s，硫酸盐还原菌≤10个/mL，腐生菌≤n×10²个/mL,铁细菌≤n×10²个/mL。

表1三采废水处理结果

控制指标	处理前	处理后
			悬浮物（mg/L）	205	0.67
悬浮物中值粒径（μm）	2.648	0.879
			含油量（mg/L）	171	2.78
平均腐蚀率（mm/s）	1.235	0.068
			硫酸盐还原菌（个/mL）	10⁵	10
腐生菌（个/mL）	10⁶	10
			铁细菌（个/mL）	10⁴	10
动力粘度（mPa·s）	2.3	0.7

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims

1.一种油田三次采油废水处理***，包括由管道顺序连接的原水池、中间水池、过滤单元和清水罐，管道安装有阀门和提升泵；其特征在于：原水池和中间水池之间安装有电絮凝单元，中间水池和过滤单元之间由管道顺序连接絮凝沉降单元和催化氧化单元；电絮凝单元内部设置有极板；絮凝沉降单元上端通过管道连接药槽，絮凝沉降单元内部设置有减速机和斜板沉降池，絮凝沉降单元底端通过管道连接污泥池；催化氧化单元通过管道连接臭氧发生器和空压机；过滤单元包括由管道顺序连接的滤罐。

2.如权利要求1所述的一种油田三次采油废水处理***，其特征在于：药槽设置有计量泵和搅拌机，药槽包括净水剂药槽和絮凝剂药槽。

3.如权利要求2所述的一种油田三次采油废水处理***，其特征在于：催化氧化单元内部设置有曝气装置和填料。

4.如权利要求3所述的一种油田三次采油废水处理***，其特征在于：滤罐内部安装有布水器、填料和格栅；滤罐底端通过管路连接污泥池、提升泵和空压机；滤罐包括砂滤罐、活性炭滤罐和精滤罐。