CN104528988A - 一种气田含油含醇污水预处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于气田开采污水处理技术领域，特别涉及一种气田含油含醇污水预处理系统及其方法，气田含油含醇污水经除油、均质、调节pH值、氧化除铁、絮凝、斜板沉降、聚结分离、粗过滤、精细过滤后，进入原料水罐。这样的污水预处理系统及其方法能够较好的适应含油含醇污水来水水质波动，通过预处理，污水中的机械杂质、油份、铁离子几乎全部去除，确保甲醇回收装置平稳运行，具有处理方法简单，操作简便，处理成本低，处理效率高的优点。

Description

一种气田含油含醇污水预处理系统及其方法

技术领域

本发明属于气田开采污水处理技术领域，特别涉及一种气田含油含醇污水预处理系统及其方法，是一种低pH值、高含油量、高机械杂质含量的气田污水预处理的方法。

背景技术

在气田开采中，通常向采气管线注入甲醇抑制天然气水合物的生成。在集气站天然气和产出水分离，产生了含油含醇污水。甲醇属毒性物质，含油含醇污水直接排放会影响环境，而且天然气开采过程中注醇量大，如不回收，甲醇的耗资较大。因此，污水中甲醇必须回收循环使用，达到“注入—回收—再注入”的良性循环，降低天然气开采成本。一般采用精馏塔回收含油含醇污水中甲醇。

含油含醇污水具有低pH值、高矿化度、高含油量、高机械杂质含量和高含铁的特点，因此，含油含醇污水具有较强的腐蚀性和结垢趋势。现场气田含油含醇污水水质复杂、来水波动大，引起的预处理后污水机械杂质和含油量高，导致精馏塔填料频繁堵塞、换热设备结垢等，使得甲醇回收装置无法正常运行。进而导致处理后含油含醇污水不达标回注或排放，引起地层堵塞，同时也会造成环境污染，影响油田安全生产。

目前，常用的含油含醇污水预处理方法为“调节污水pH值—简单絮凝沉降—两级过滤”。来水水质波动大时会引起预处理不稳定，处理后污水不达标。来水水量大时，无法保证充分的沉降时间，导致过滤器负荷大，常常造成过滤器堵塞。因此，迫切需要一种适应性强的含油含醇污水预处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种低pH值、高含油量、高机械杂质含量的气田污水预处理系统及其方法，以解决目前含油含醇污水处理系统对污水来水波动大适应性差的问题，最终实现含油含醇污水预处理平稳运行，为甲醇回收系统提供达标、稳定的原料水。

为此，本发明提供了一种气田含油含醇污水预处理系统，包括卸车池、粗过滤器、接通在粗过滤器下游端的精细过滤器以及与精细过滤器连接的原料罐，卸车池通过泵连通油水分离器，油水分离器连接有调节罐，调节罐连接有管道混合器，管道混合器连接斜板聚结分离器，斜板聚结分离器连接缓冲罐，缓冲罐通过增压泵连通到粗过滤器。

所述的油水分离器为聚结除油器。

所述的斜板聚结分离器为斜板沉降器与聚结器串联，斜板沉降器采用波纹型斜板，进水为横流式。

所述的粗过滤器采用流砂过滤器；所述的精细过滤器采用布袋式精细过滤器。

所述的调节罐为100m³储液罐；所述的缓冲罐为30m³储液罐。

一种上述气田含油含醇污水预处理系统的污水预处理方法，包括如下步骤：

1)气田含油含醇污水在卸车池中初步沉降，在泵作用下进入油水分离器，经油水分离器进行初步除油；

2)除油后的污水在调节罐进行均质；

3)均质后的污水进入管道混合器，在管道混合器加入pH调节剂、氧化剂和有机絮凝剂与污水进行混合反应；

4)反应后的污水进入斜板聚结分离器，进行絮凝、斜板沉降、聚结分离，处理后的污水进入缓冲罐缓冲；

5)缓冲完成后的污水经增压泵作用进入粗过滤器过滤，再经精细过滤器过滤，进入原料罐，最后去甲醇回收装置。

上述的步骤3)中的pH值调节剂为NaOH水溶液，所述的氧化剂为双氧水，所述有机絮凝剂采用分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺。

上述的步骤3)中pH值调节剂的最佳加量为调节污水pH值至7.5～8.0；所述的氧化剂加量至将污水中二价铁全部氧化为三价铁；所述的有机絮凝剂加量为3～5mg/L。

本发明的有益效果：本发明提供的这种气田含油含醇污水预处理系统及其方法，能较好的解决含油含醇污水变化大对预处理的影响，提高了含油含醇污水预处理系统的适应性。有效的降低了气田含油含醇污水油份、机械杂质。具有处理方法简单，操作简便，处理成本低，处理效率高的优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

附图标记说明：1、卸车池；2、泵；3、油水分离器；4、调节罐；5、pH值调节剂；6、氧化剂；7、有机絮凝剂；8、管道混合器；9、斜板聚结分离器；10、缓冲罐；11、增压泵；12、粗过滤器；13、精细过滤器；14、原料罐。

具体实施方式

气田含油含醇污水水质复杂、来水波动大，引起的预处理后污水机械杂质和含油量高，导致精馏塔填料频繁堵塞、换热设备结垢等，使得甲醇回收装置无法正常运行，为解决这些问题，本发明提供了一种气田含油含醇污水预处理系统及其方法。

实施例1：

本实施例提供一种气田含油含醇污水预处理系统，如图1所示，包括卸车池1、粗过滤器12、接通在粗过滤器12下游端的精细过滤器13以及与精细过滤器13连接的原料罐14，卸车池1通过泵2连通油水分离器3，油水分离器3连接有调节罐4，调节罐4连接有管道混合器8，管道混合器8连接斜板聚结分离器9，斜板聚结分离器9连接缓冲罐10，缓冲罐10通过增压泵11连通到粗过滤器12。

本实施例的这种污水预处理系统，包括了除油、均质、调节pH值、氧化除铁、絮凝、斜板沉降、聚结分离、粗过滤、精细过滤等多道工序，能够较好的适应含油含醇污水来水水质波动，通过预处理，污水中的机械杂质、油份、铁离子几乎全部去除，确保甲醇回收装置平稳运行。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中，油水分离器3为聚结除油器，利用油水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离，这种装置对分散油的处理效果比较好。

在本实施例中，上述系统中的斜板聚结分离器9为斜板沉降器与聚结器串联，斜板沉降器采用波纹型斜板，进水为横流式。这种装置使得在此工序中，污水处理要经过两道程序，即要经过两道过滤程序，先是在斜板沉降器中进行初步分离，根据油和水的密度不同，采用重力分离法处理含油污水，达到油水分离目的，波纹型斜板的加入，缩短了液滴的沉降距离，增加了聚结面积，提高了处理量和分离效率；

然后再进入聚结器进行精细分离，使得油水混合液经历亲合(滤芯将内表面油滴亲合在滤芯外面)、凝聚(悬浮的油液小颗粒，在亲油滤材作用下聚结成大油珠)、吸附(大油珠不断地被设计在滤芯外层的吸附层捕集，以防二次带走)和上浮(在液体同性互亲作用下，比重加大的油液迅速上浮，实现液液分离)过程，分离水中的油污，两道过滤保证了分离效率。

粗过滤器12采用流砂过滤器，可以有效地去除污水中悬浮物和胶体物。在污水净化过程中，通过砂床过滤除去固体悬浮物和其它杂质，是最经济有效的解决方案。

精细过滤器13采用布袋式精细过滤器，是一种结构新颖、体积小、操作简便灵活、节能、高效、密闭工作、适用性强的多用途过滤设备，布袋式精细过滤器内部由金属网篮支撑滤袋，液体由入口流进，经滤袋过滤后从出口流出，杂质拦截在滤袋中，更换滤袋后可继续使用。

调节罐4为100m³储液罐，主要对污水进行均质，起到污泥均质池的作用；缓冲罐10为30m³储液罐，缓冲罐10可对来水进行水量调节，保证进入后续过滤器的水量正常，不至于因为水量过大和过小而影响过滤效果。

实施例3：

本实施例提供一种气田含油含醇污水预处理系统的污水预处理方法，采用的处理系统为实施例2的系统，具体结构参照图1，包括如下步骤：

1)气田含油含醇污水在卸车池1中初步沉降，在泵2作用下进入油水分离器3，经油水分离器3进行初步除油；

2)由于气田污水成分较为复杂，且成分时常变化，需均质后进行后序工艺处理，因此除油后的污水需要在调节罐4进行均质；

3)均质后的污水进入管道混合器8，在管道混合器8加入pH调节剂5、氧化剂6和有机絮凝剂7与污水进行混合反应；

其中的pH值调节剂5为NaOH水溶液，pH值调节剂5的最佳加量为调节污水pH值至7.5～8.0；所述的氧化剂6为双氧水，氧化剂6加量至将污水中二价铁全部氧化为三价铁；所述有机絮凝剂7采用分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺，有机絮凝剂7加量为3～5mg/L。

4)反应后的污水进入斜板聚结分离器9，进行絮凝、斜板沉降、聚结分离，处理后的污水进入缓冲罐10缓冲；

5)缓冲完成后的污水经增压泵11作用进入粗过滤器12过滤，再经精细过滤器13过滤，进入原料罐14，最后去甲醇回收装置。甲醇回收装置采用现有公知技术，这里就不做一一表述。

实施例4：

本实施例结合实施例3的具体实施效果进行阐述。

长庆油田分公司第二采气厂通过本发明中的这种方法对含油含醇污水进行预处理实验，经过处理后，处理前后的效果如下表所示：

由上表分析可知，气田污水解决含油含醇污水变化大对预处理的影响，提高了含油含醇污水预处理系统的适应性，有效的降低了气田含油含醇污水油份、机械杂质。污水pH值至7.5～8.0，有利于絮体沉降，Ga2+，Mg2+含量大幅降低，二价铁全部转化为三价铁形成絮体沉降，透光率达到98以上，达到精馏塔进水指标，也有效预防了精馏塔填料频繁堵塞、换热设备结垢问题。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种气田含油含醇污水预处理系统，包括卸车池(1)、粗过滤器(12)、接通在粗过滤器(12)下游端的精细过滤器(13)以及与精细过滤器(13)连接的原料罐(14)，其特征在于：卸车池(1)通过泵(2)连通油水分离器(3)，油水分离器(3)连接有调节罐(4)，调节罐(4)连接有管道混合器(8)，管道混合器(8)连接斜板聚结分离器(9)，斜板聚结分离器(9)连接缓冲罐(10)，缓冲罐(10)通过增压泵(11)连通到粗过滤器(12)。

2.如权利要求1所述的气田含油含醇污水预处理系统，其特征在于：所述的油水分离器(3)为聚结除油器。

3.如权利要求1所述的气田含油含醇污水预处理系统，其特征在于：所述的斜板聚结分离器(9)为斜板沉降器与聚结器串联，斜板沉降器采用波纹型斜板，进水为横流式。

4.如权利要求1所述的气田含油含醇污水预处理系统，其特征在于：所述的粗过滤器(12)采用流砂过滤器；所述的精细过滤器(13)采用布袋式精细过滤器。

5.如权利要求1所述的气田含油含醇污水预处理系统，其特征在于：所述的调节罐(4)为100m³储液罐；所述的缓冲罐(10)为30m³储液罐。

6.一种如权利要求1至5中任意一项所述的气田含油含醇污水预处理系统的污水预处理方法，包括如下步骤：

1)气田含油含醇污水在卸车池(1)中初步沉降，在泵(2)作用下进入油水分离器(3)，经油水分离器(3)进行初步除油；

2)除油后的污水在调节罐(4)进行均质；

3)均质后的污水进入管道混合器(8)，在管道混合器(8)加入pH调节剂(5)、氧化剂(6)和有机絮凝剂(7)与污水进行混合反应；

4)反应后的污水进入斜板聚结分离器(9)，进行絮凝、斜板沉降、聚结分离，处理后的污水进入缓冲罐(10)缓冲；

5)缓冲完成后的污水经增压泵(11)作用进入粗过滤器(12)过滤，再经精细过滤器(13)过滤，进入原料罐(14)，最后去甲醇回收装置。

7.如权利要求6所述的污水预处理方法，其特征在于：所述的步骤3)中的pH值调节剂(5)为NaOH水溶液，所述的氧化剂(6)为双氧水，所述有机絮凝剂(7)采用分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺。

8.如权利要求7所述的污水预处理方法，其特征在于：所述的步骤3)中pH值调节剂(5)的加量为调节污水pH值至7.5～8.0；所述的氧化剂(6)加量至将污水中二价铁全部氧化为三价铁；所述的有机絮凝剂(7)加量为3～5mg/L。