CN102826685A - 采油废水撬装式净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采油废水撬装式净水装置，包括撬底板以及设在撬底板上的净水器和自清洗过滤器，净水器包括净水器壳体和顶板，净水器壳体内设有中心分水管、斜管固液分离装置和上水管，顶板上连接有刮油机，中心分水管底部设有排泥机构，中心分水管下部连接有净水器进水管，中心分水管顶部连接有油水分离隔板，油水分离隔板上连接有多根导流管，导流管下部连接有喇叭口布水管，刮油机的底部连接有收油管，净水器壳体上连接有排油管，自清洗过滤器上连接的过滤器进水管与净水器出水管相接。本发明结构紧凑，设计新颖合理，配置灵活性强，操作简单方便，运行安全、稳定、可靠，采油废水处理效果好，实用性强，推广应用价值高。

Description

采油废水撬装式净水装置

技术领域

本发明涉及采油废水处理技术领域，尤其是涉及一种采油废水撬装式净水装置。

背景技术

在原油开采过程中，采油废水的有效治理，不仅关乎到环境安全，更是采油企业增产和可持续发展的关键环节；而采油废水经处理后回注成为减少环境污染、提高油田经济效益的一个重要途径。

采油废水中的悬浮物SS和油是采油废水回注中导致注水井和油层堵塞的两个重要因素。目前国内采油废水处理针对不同废水水质特点、净化处理要求，按照不同情况，大致分为重力式收油、沉降、过滤流程；压力式聚结沉降分离、过滤流程和浮选式除油净化、过滤流程等三种基本处理模式。现有处理工艺设施一次性建设投资费用高，设施齐全，占地面积大，工期长（3～6个月），建站设备中所有设施及设备都为固定式，不可再利用，设备配置灵活性不足；现场由操作人员根据水质情况确定药剂投加量，确定过滤设备反冲洗、排泥以及备用工况，这在废水水质变化较大的情况下，设备沉余设计能力不足，耐冲击负荷能力差的问题就暴露出来，出水水质不能得到可靠保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种采油废水撬装式净水装置，其结构紧凑，设计新颖合理，配置灵活性强，操作简单方便，运行安全、稳定、可靠，采油废水处理效果好，实用性强，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种采油废水撬装式净水装置，其特征在于：包括撬底板以及设置在所述撬底板上的净水器和自清洗过滤器，所述净水器包括净水器壳体和设置在所述净水器壳体上部的顶板，所述净水器壳体内中心位置处设置有中心分水管，所述中心分水管的底部设置有排泥机构，所述中心分水管的下部侧壁上连接有伸出到所述净水器壳体外的净水器进水管，所述中心分水管的顶部连接有油水分离隔板且穿过所述油水分离隔板，所述油水分离隔板上设置有用于将油水分离隔板与所述顶板之间的空间分隔成含油污水区与清水出水区的竖直隔板，所述油水分离隔板上连接有多根底部与所述撬底板固定连接的导流管，所述导流管的下部侧壁上连接有喇叭口布水管，位于所述喇叭口布水管上方的净水器壳体内设置有斜管固液分离装置，所述中心分水管穿过所述斜管固液分离装置，位于所述斜管固液分离装置上方的净水器壳体内设置有用于将经斜管固液分离装置分离后的水收集起来的收水盘管，所述收水盘管上设置有多个进水孔，所述收水盘管上连接有穿过所述油水分离隔板且用于将收水盘管收集起来的水输送到所述清水出水区内的上水管，所述顶板上固定连接有伸入到所述含油污水区中的刮油机，所述刮油机的底部连接有伸出到所述净水器壳体外的收油管，位于所述油水分离隔板与所述收水盘管之间的净水器壳体上连接有排油管，所述清水出水区中设置有穿过所述油水分离隔板且穿出到所述顶板外的排气管，所述清水出水区中设置有穿过所述油水分离隔板且从所述净水器壳体的中上部伸出到所述净水器壳体外的净水器出水管，所述自清洗过滤器上连接有过滤器进水管，所述过滤器进水管与所述净水器出水管相接。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述自清洗过滤器包括通过支腿设置在所述撬底板上的过滤器壳体和连接在所述过滤器壳体底部的滤料斗，所述过滤器壳体内从下到上依次设置有锥形砂水分配器、挡水板、滤料和洗砂器，所述滤料的上端设置有与所述过滤器壳体固定连接的滤料上挡板，所述滤料的下端设置有与所述过滤器壳体固定连接的滤料下挡板，所述锥形砂水分配器浮动设置在所述滤料下挡板与所述滤料斗之间，所述挡水板外轮廓的形状为倒圆台形，所述挡水板的顶部固定连接在所述滤料下挡板底部，所述过滤器进水管连接在所述过滤器壳体的中部且位于所述滤料下挡板的下方，所述过滤器壳体的上部内壁上固定连接有洗砂器支架，所述洗砂器底端固定连接在所述洗砂器支架上，所述过滤器壳体外设置有砂输送管，所述砂输送管的一端伸入到所述过滤器壳体内且与所述洗砂器的上部侧壁相接，所述滤料斗的底端与所述砂输送管的另一端侧壁相接，所述洗砂器上连接有伸出到所述过滤器壳体外的洗砂污水出水管，位于所述洗砂污水出水管上方的过滤器壳体内设置有出水堰板，所述出水堰板上连接有伸出到所述过滤器壳体外的上清液出水管。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述排泥机构包括连接在所述中心分水管底端的污泥室，所述污泥室侧壁上连接有喇叭口排泥管、排泥弯管和排泥直管，所述喇叭口排泥管和排泥弯管均设置在所述污泥室的上部侧壁上，所述排泥直管设置在所述污泥室的下部侧壁上且伸出到所述净水器壳体外，所述排泥弯管与所述排泥直管相连通。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述斜管固液分离装置包括与所述净水器壳体固定连接的斜管托架和设置在所述斜管托架上的蜂窝斜管，所述蜂窝斜管的四周设置有侧挡板，所述蜂窝斜管的顶端设置有上封板，所述中心分水管从下到上依次穿过所述斜管托架、蜂窝斜管和上封板，所述蜂窝斜管对称地设置在所述中心分水管四周。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述导流管的数量为4～6根。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述收水盘管由内圆管、外圆管以及用于将内圆管和外圆管连接在一起的多根支管构成，所述净水器壳体内壁上均匀设置有多个盘管支架，所述外圆管固定连接在所述盘管支架上。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述净水器壳体外壁上设置有爬梯。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述顶板上设置有人孔。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述油水分离隔板上设置有检修孔。

上述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述收水盘管与所述上封板之间的距离为

其中，d为所述油水分离隔板与所述上封板之间的距离。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用了撬装模块化新结构，对采油废水的处理突破了传统工艺模式，提升了沉余设计能力，结构紧凑，设计新颖合理，工厂生产及现场组装方便，生产成本低。

2、本发明的操作简单方便，减少了因违章操作引起的设备故障，保证了设备的连续平稳运行，运行安全、稳定、可靠。

3、本发明的外形尺寸可以根据需要处理的采油废水的水量进行设计，滤料类型可以根据水质水量要求进行选择，灵活性强，方便安装运行，并保证了出水水质的稳定。

4、本发明采油废水在净水器中由下进水经上部油水分离后又返回下部布水，使得絮凝反应时间充分，得以形成大量矾花，应用了由斜管托架、蜂窝斜管、侧挡板和上封板构成的斜管固液分离装置进行固液分离，增强了除油效果，且节能高效，改善了原油因温度变化而引起的分离速度降低、流动速度慢、设备不能正常运行等问题。

5、本发明的功能完备，斜管固液分离装置上部浮油可以定期经排油管排出至采油废水调节池中；含油污水区中汇集的废油可以经收油管进行收集外运；还可以通过排泥机构对污泥进行定期清除；另外，操作人员还可以通过人孔、检修孔和爬梯对净水器进行维护检修，很好地保证了采油废水处理效果。

6、本发明净水器配合自清洗过滤器使用，突破了传统静态压力过滤、大功率机械搅拌反冲洗模式，采用重力流升流过滤、滤料外循环清洗自动过滤新技术，彻底解决了采油废水过滤能耗高、管理难、效果差的问题，增强了耐冲击负荷能力。

7、本发明实用性强，采油废水处理效果好，有助于减少环境污染，提高油田经济效益，推广应用价值高。

综上所述，本发明结构紧凑，设计新颖合理，配置灵活性强，操作简单方便，运行安全、稳定、可靠，采油废水处理效果好，实用性强，推广应用价值高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明净水器的俯视半剖视图。

图3为本发明收水盘管、盘管支架和净水器壳体的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—净水器进水管；     2—中心分水管；       3—污泥室；

4—排泥直管；         5—斜管托架；         6—侧挡板；

7—上封板；           8—蜂窝斜管；         9—喇叭口布水管；

10—盘管支架；        11—上水管；          12—导流管；

13—含油污水区；      14—排油管；          15—收油管；

16—顶板；            17—人孔；            18—刮油机；

19—排气管；          20—爬梯；            21—撬底板；

22-净水器出水管；     23-油水分离隔板；     24-检修孔；

25—喇叭口排泥管；    26—过滤器进水管；    27—支腿；

28-砂输送管；         29-滤料斗；           30-锥形砂水分配器；

31—挡水板；          32—滤料；            33—洗砂器支架；

34—洗砂污水出水管；  35—上清液出水管；    36—出水堰板；

37—洗砂器；          38—净水器壳体；      39—滤料上挡板；

40—滤料下挡板；      41—排泥弯管；        42—过滤器壳体；

43—清水出水区；      44—竖直隔板；        45—收水盘管；

45-1—内圆管；        45-2—外圆管；        45-3—支管。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括包括撬底板21以及设置在所述撬底板21上的净水器和自清洗过滤器，所述净水器包括净水器壳体38和设置在所述净水器壳体38上部的顶板16，所述净水器壳体38内中心位置处设置有中心分水管2，所述中心分水管2的底部设置有排泥机构，所述中心分水管2的下部侧壁上连接有伸出到所述净水器壳体38外的净水器进水管1，所述中心分水管2的顶部连接有油水分离隔板23且穿过所述油水分离隔板23，所述油水分离隔板23上设置有用于将油水分离隔板23与所述顶板16之间的空间分隔成含油污水区13与清水出水区43的竖直隔板44，所述油水分离隔板23上连接有多根底部与所述撬底板21固定连接的导流管12，所述导流管12的下部侧壁上连接有喇叭口布水管9，位于所述喇叭口布水管9上方的净水器壳体38内设置有斜管固液分离装置，所述中心分水管2穿过所述斜管固液分离装置，位于所述斜管固液分离装置上方的净水器壳体38内设置有用于将经斜管固液分离装置分离后的水收集起来的收水盘管45，所述收水盘管45上设置有多个进水孔，所述收水盘管45上连接有穿过所述油水分离隔板23且用于将收水盘管45收集起来的水输送到所述清水出水区43内的上水管11，所述顶板16上固定连接有伸入到所述含油污水区13中的刮油机18，所述刮油机18的底部连接有伸出到所述净水器壳体38外的收油管15，位于所述油水分离隔板23与所述收水盘管45之间的净水器壳体38上连接有排油管14，所述清水出水区43中设置有穿过所述油水分离隔板23且穿出到所述顶板16外的排气管19，所述清水出水区43中设置有穿过所述油水分离隔板23且从所述净水器壳体38的中上部伸出到所述净水器壳体38外的净水器出水管22，所述自清洗过滤器上连接有过滤器进水管26，所述过滤器进水管26与所述净水器出水管22相接。

如图1所示，本实施例中，所述自清洗过滤器包括通过支腿27设置在所述撬底板21上的过滤器壳体42和连接在所述过滤器壳体42底部的滤料斗29，所述过滤器壳体42内从下到上依次设置有锥形砂水分配器30、挡水板31、滤料32和洗砂器37，所述滤料32的上端设置有与所述过滤器壳体42固定连接的滤料上挡板39，所述滤料32的下端设置有与所述过滤器壳体42固定连接的滤料下挡板40，所述锥形砂水分配器30浮动设置在所述滤料下挡板40与所述滤料斗29之间，所述挡水板31外轮廓的形状为倒圆台形，所述挡水板31的顶部固定连接在所述滤料下挡板40底部，所述过滤器进水管26连接在所述过滤器壳体42的中部且位于所述滤料下挡板40的下方，所述过滤器壳体42的上部内壁上固定连接有洗砂器支架33，所述洗砂器37底端固定连接在所述洗砂器支架33上，所述过滤器壳体42外设置有砂输送管28，所述砂输送管28的一端伸入到所述过滤器壳体42内且与所述洗砂器37的上部侧壁相接，所述滤料斗29的底端与所述砂输送管28的另一端侧壁相接，所述洗砂器37上连接有伸出到所述过滤器壳体42外的洗砂污水出水管34，位于所述洗砂污水出水管34上方的过滤器壳体42内设置有出水堰板36，所述出水堰板36上连接有伸出到所述过滤器壳体42外的上清液出水管35。

如图1所示，本实施例中，所述排泥机构包括连接在所述中心分水管2底端的污泥室3，所述污泥室3侧壁上连接有喇叭口排泥管25、排泥弯管41和排泥直管4，所述喇叭口排泥管25和排泥弯管41均设置在所述污泥室3的上部侧壁上，所述排泥直管4设置在所述污泥室3的下部侧壁上且伸出到所述净水器壳体38外，所述排泥弯管41与所述排泥直管4相连通。

如图1和图2所示，本实施例中，所述斜管固液分离装置包括与所述净水器壳体38固定连接的斜管托架5和设置在所述斜管托架5上的蜂窝斜管8，所述蜂窝斜管8的四周设置有侧挡板6，所述蜂窝斜管8的顶端设置有上封板7，所述中心分水管2从下到上依次穿过所述斜管托架5、蜂窝斜管8和上封板7，所述蜂窝斜管8对称地设置在所述中心分水管2四周。所述导流管12的数量为4～6根，且4～6根导流管12均匀布设。

结合图3，本实施例中，所述收水盘管45由内圆管45-1、外圆管45-2以及用于将内圆管45-1和外圆管45-2连接在一起的多根支管45-3构成，所述净水器壳体38内壁上均匀设置有多个盘管支架10，所述外圆管45-2固定连接在所述盘管支架10上。所述净水器壳体38外壁上设置有爬梯20。所述顶板16上设置有人孔17。所述油水分离隔板23上设置有检修孔24。所述收水盘管45与所述上封板7之间的距离为

其中，d为所述油水分离隔板23与所述上封板7之间的距离。

具体实施时，所述净水器壳体38和过滤器壳体42均采用钢材制成，外形尺寸可以根据需要处理的采油废水的水量进行设计。滤料32类型可以根据水质水量要求进行选择。

本发明的工作原理及工作过程是：往净水器进水管1中投加混凝剂和絮凝剂，采油废水经净水器进水管1从净水器下部进入中心分水管2内，采油废水经中心分水管2上升到油水分离隔板23上方，位于油水分离隔板23上方的采油废水中的油漂浮在水的上面，实现了采油废水的油水初步分离，初步分离后的污水沿均匀布设的多根导流管12返回净水器下部并沿喇叭口布水管9进行均匀布水，水面在净水器壳体38内缓慢上升，由于采油废水由下进水经上部油水分离后又返回下部布水，使得絮凝反应时间充分，得以形成大量矾花；污水经过斜管固液分离装置后实现了固液分离，接着经多个进水孔进入收水盘管45中，并经上水管11引导至清水出水区43中，然后经净水器出水管22和过滤器进水管26排至自清洗过滤器中；斜管固液分离装置上部浮油定期经排油管14排出至采油废水调节池中；含油污水区13中汇集的废油经收油管15进行收集外运；还可以通过排泥机构对污泥进行定期清除；另外，操作人员还可以通过人孔17、检修孔24和爬梯20对净水器进行维护检修。

本发明自清洗过滤器的运行可分为原水过滤和滤料清洗再生两个相对独立又同时进行的过程。污水经过滤器进水管26进入过滤器壳体42内后，经挡水板31与锥形砂水分配器30之间的环形间隙逐渐上升，逆流经过滤料32过滤后，进一步去除污水中残留的悬浮物、浮油和分散油等，过滤后上层清水沿出水堰板36和上清液出水管35进入中间水箱；位于环形进水截面上的滤料32截留了大部分污染物后重力增大，使得锥形砂水分配器30向下移动，已污染滤料32即被收入到滤料斗29中，这样也就不断更新了位于环形进水截面上的滤料32的清洁度，保证了过滤效果；使用时，砂输送管28与所述滤料斗29底端相接的一端端部连接有空压机，滤料斗29中的已污染滤料32在空压机产生的高速气流推动下，沿砂输送管28进入洗砂器37中，洗砂器37通过气水作用对已污染滤料32进行充分清洗，清洗后上部洗砂污水经洗砂污水出水管34回返至采油废水调节池中，下部干净的滤料32沿洗砂器37下部通道又回到了滤料上挡板39与滤料下挡板40之间的滤料32中，实现了不停机滤料32在线清洗。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种采油废水撬装式净水装置，其特征在于：包括撬底板（21）以及设置在所述撬底板（21）上的净水器和自清洗过滤器，所述净水器包括净水器壳体（38）和设置在所述净水器壳体（38）上部的顶板（16），所述净水器壳体（38）内中心位置处设置有中心分水管（2），所述中心分水管（2）的底部设置有排泥机构，所述中心分水管（2）的下部侧壁上连接有伸出到所述净水器壳体（38）外的净水器进水管（1），所述中心分水管（2）的顶部连接有油水分离隔板（23）且穿过所述油水分离隔板（23），所述油水分离隔板（23）上设置有用于将油水分离隔板（23）与所述顶板（16）之间的空间分隔成含油污水区（13）与清水出水区（43）的竖直隔板（44），所述油水分离隔板（23）上连接有多根底部与所述撬底板（21）固定连接的导流管（12），所述导流管（12）的下部侧壁上连接有喇叭口布水管（9），位于所述喇叭口布水管（9）上方的净水器壳体（38）内设置有斜管固液分离装置，所述中心分水管（2）穿过所述斜管固液分离装置，位于所述斜管固液分离装置上方的净水器壳体（38）内设置有用于将经斜管固液分离装置分离后的水收集起来的收水盘管（45），所述收水盘管（45）上设置有多个进水孔，所述收水盘管（45）上连接有穿过所述油水分离隔板（23）且用于将收水盘管（45）收集起来的水输送到所述清水出水区（43）内的上水管（11），所述顶板（16）上固定连接有伸入到所述含油污水区（13）中的刮油机（18），所述刮油机（18）的底部连接有伸出到所述净水器壳体（38）外的收油管（15），位于所述油水分离隔板（23）与所述收水盘管（45）之间的净水器壳体（38）上连接有排油管（14），所述清水出水区（43）中设置有穿过所述油水分离隔板（23）且穿出到所述顶板（16）外的排气管（19），所述清水出水区（43）中设置有穿过所述油水分离隔板（23）且从所述净水器壳体（38）的中上部伸出到所述净水器壳体（38）外的净水器出水管（22），所述自清洗过滤器上连接有过滤器进水管（26），所述过滤器进水管（26）与所述净水器出水管（22）相接。

2.按照权利要求1所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述自清洗过滤器包括通过支腿（27）设置在所述撬底板（21）上的过滤器壳体（42）和连接在所述过滤器壳体（42）底部的滤料斗（29），所述过滤器壳体（42）内从下到上依次设置有锥形砂水分配器（30）、挡水板（31）、滤料（32）和洗砂器（37），所述滤料（32）的上端设置有与所述过滤器壳体（42）固定连接的滤料上挡板（39），所述滤料（32）的下端设置有与所述过滤器壳体（42）固定连接的滤料下挡板（40），所述锥形砂水分配器（30）浮动设置在所述滤料下挡板（40）与所述滤料斗（29）之间，所述挡水板（31）外轮廓的形状为倒圆台形，所述挡水板（31）的顶部固定连接在所述滤料下挡板（40）底部，所述过滤器进水管（26）连接在所述过滤器壳体（42）的中部且位于所述滤料下挡板（40）的下方，所述过滤器壳体（42）的上部内壁上固定连接有洗砂器支架（33），所述洗砂器（37）底端固定连接在所述洗砂器支架（33）上，所述过滤器壳体（42）外设置有砂输送管（28），所述砂输送管（28）的一端伸入到所述过滤器壳体（42）内且与所述洗砂器（37）的上部侧壁相接，所述滤料斗（29）的底端与所述砂输送管（28）的另一端侧壁相接，所述洗砂器（37）上连接有伸出到所述过滤器壳体（42）外的洗砂污水出水管（34），位于所述洗砂污水出水管（34）上方的过滤器壳体（42）内设置有出水堰板（36），所述出水堰板（36）上连接有伸出到所述过滤器壳体（42）外的上清液出水管（35）。

3.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述排泥机构包括连接在所述中心分水管（2）底端的污泥室（3），所述污泥室（3）侧壁上连接有喇叭口排泥管（25）、排泥弯管（41）和排泥直管（4），所述喇叭口排泥管（25）和排泥弯管（41）均设置在所述污泥室（3）的上部侧壁上，所述排泥直管（4）设置在所述污泥室（3）的下部侧壁上且伸出到所述净水器壳体（38）外，所述排泥弯管（41）与所述排泥直管（4）相连通。

4.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述斜管固液分离装置包括与所述净水器壳体（38）固定连接的斜管托架（5）和设置在所述斜管托架（5）上的蜂窝斜管（8），所述蜂窝斜管（8）的四周设置有侧挡板（6），所述蜂窝斜管（8）的顶端设置有上封板（7），所述中心分水管（2）从下到上依次穿过所述斜管托架（5）、蜂窝斜管（8）和上封板（7），所述蜂窝斜管（8）对称地设置在所述中心分水管（2）四周。

5.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述导流管（12）的数量为4～6根。

6.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述收水盘管（45）由内圆管（45-1）、外圆管（45-2）以及用于将内圆管（45-1）和外圆管（45-2）连接在一起的多根支管（45-3）构成，所述净水器壳体（38）内壁上均匀设置有多个盘管支架（10），所述外圆管（45-2）固定连接在所述盘管支架（10）上。

7.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述净水器壳体（38）外壁上设置有爬梯（20）。

8.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述顶板（16）上设置有人孔（17）。

9.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述油水分离隔板（23）上设置有检修孔（24）。

10.按照权利要求1或2所述的采油废水撬装式净水装置，其特征在于：所述收水盘管（45）与所述上封板（7）之间的距离为

其中，d为所述油水分离隔板（23）与所述上封板（7）之间的距离。

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