CN105000688B - 海上平台的a级水质处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海上平台的A级水质处理系统。所述处理系统包括撇油罐、水力旋流器、改性纤维球过滤器、双介质过滤器和钛金属膜过滤器；撇油罐的出水口与水力旋流器的入口相连通，出油口与污油罐相连通；水力旋流器的出口与改性纤维球过滤器的入口相连通；改性纤维球过滤器的出口与双介质过滤器相连通；双介质过滤器的出口与所述钛金属膜过滤器相连通。本发明中设置的钛金属膜过滤器中钛金属膜具有较好的抗酸、抗碱和耐氧化性能，具有更换周期长、体积小、通量大、维护反洗方便的特点，特别适用于操作维护成本同比陆上油田较高的海上平台。另外，可以根据水处理量的要求对流程中的设备规格进行调整而满足海上平台不同规模污水处理的要求。

Description

海上平台的A级水质处理系统
技术领域
本发明涉及一种海上平台的A级水质处理系统。
背景技术
近年来，对海洋石油的开发不断深入，海洋石油开发生产技术不断提高，油田产水量也显著提高，为积极响应国家环保号召，以增产不增污的准则，结合注水驱油的方式对海上油田开发生产技术不断进行升级和创新，以求在海上平台污水处理流程中，将以往C1级(含油小于15mg/L，悬浮物小于5mg/L，粒径中值小于3μm)水质，提高至A级(悬浮物小于2mg/L，含油小于6mg/L，粒径中值小于1.5μm)水质。
陆上油田处理生产污水达到A级注水标准的一般流程包括如下两种：
1、污水沉降罐+气浮选机+核桃壳过滤器+石英砂过滤器+高精度过滤器(钛金属膜过滤器、PVC膜过滤器、陶瓷膜过滤器)，典型流程如图1所示；
2、污水沉降罐+核桃壳过滤器+生化处理池+高精度过滤器(钛金属膜过滤器、PVC膜过滤器、陶瓷膜过滤器)。
以图1所示的流程为例，含油污水首先通过污水沉降罐进行长时间停留，在重力作用下沉降，然后进入气浮选机去除较大油滴颗粒，通过核桃壳过滤器和石英砂过滤器采用不同过滤介质去除污水中较小油滴及悬浮物颗粒为高精度过滤器提供过滤条件。
陆上油田产出的含油污水一般先在污水沉降罐内静置几个小时到十几个小时，利用油水密度差实现自然分离，去除污水中直径较大的油滴。这些污水沉降罐体积庞大、结构简单、造价低廉，非常适用于空间供应充足的陆上油田，陆上油田污水处理厂有足够的空间来建设这种体积巨大的污水沉降罐。
生化处理池则是利用驯化的微生物去除污水中的悬浮物和污油，这种方式同样需要足够的空间建造生化池，为含油污水在生化池内提供十几个小时的停留时间。这种方式处理效果良好，出水水质稳定，处理后的水可直接通过高精度过滤器将水质处理达到A级。
通常情况下，海上油田开发成本比陆上油田会高出很多，因而对海上平台的甲板面积及空间、设备总重等方面都会有严格的控制，稍有不慎就会大幅增加海上油田的投资。另外，海上生产平台的操作维护人员及所有耗材等都需要通过海运或航运的方式送达海上平台，因而平台的操作、维护费用同比陆上油田也会高出很多。以往的海上平台污水处理流程一般采用两级或三级分离的处理方式，处理后水质达到C级标准。目前在海上平台还没有相应技术能把生产污水处理后水质达到A级水质。
发明内容
本发明的目的是提供一种海上平台的A级水质处理系统，本发明的发明人通过大量调研和试验研究，结合海上平台空间有限、设备总重受限的特点，得到了一种能够将含油污水进行进行处理得到A级水质的处理系统。
本发明所提供的海上平台的A级水质处理系统，包括撇油罐、水力旋流器、改性纤维球过滤器、双介质过滤器和钛金属膜过滤器；
所述撇油罐的出水口与所述水力旋流器的入口相连通，出油口与污油罐相连通；所述水力旋流器的出口与所述改性纤维球过滤器的入口相连通；所述改性纤维球过滤器的出口与所述双介质过滤器相连通；所述双介质过滤器的出口与所述钛金属膜过滤器相连通。
本发明海上平台的A级水质处理系统中，所述改性纤维球过滤器的滤料可选择亲水疏油改性纤维球滤料，对水中油、悬浮物颗粒等具有良好的吸附拦截作用；可通过对现有的纤维球滤料(如涤纶等)进行常规亲水疏油改性得到，如采用巩义市科源净水材料厂通过的亲水疏油纤维球滤料。
本发明海上平台的A级水质处理系统中，所述双介质过滤器目的是去除水中的悬浮物、颗粒和胶体，降低进水的浊度和SDI值；其滤料可选择石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、拓榴石、多孔陶瓷和塑料球等中的任两种，如选择粒径为0.8～1.8mm的无烟煤和粒径为0.5～1.2mm的石英砂作为滤料。
本发明的海上平台的A级水质处理系统中，所述水力旋流器上还设有一与所述污水罐相连通的出口。
本发明的海上平台的A级水质处理系统中，所述钛金属膜过滤器上还设有分别与所述污油罐和注水缓冲罐相连通的出口。
本发明的海上平台的A级水质处理系统中，所述钛金属膜过滤器包括死端过滤膜和错流过滤膜，所述死端过滤膜的虑孔孔径为10μm，所述错流过滤膜的虑孔孔径为2μm～0.5μm。
本发明海上平台的A级水质处理系统中，所述撇油罐能够对含油量为1000mg/L左右的来液起到稳流及混凝的作用，使小油滴聚合为大油滴，为后续除油提供有利条件。所述水力旋流器起到高效脱油的目的：高压的生产污水通过压差沿切线方向进入所述水力旋流器，其压能转化为动能在水力旋流器内部高速旋转产生强大的离心力，加速油水分离，提高脱油效率。所述改性纤维球通过改性纤维，去除污水中较小油滴及颗粒，经过该级设备可将含油和悬浮物含量都降到20mg/L。所述双介质过滤器能够将生产水中的含油和SS(悬浮物)都降到10mg/L左右，以保证水质稳定以及应付生产流程波动的影响。
本发明海上平台的A级水质处理系统的使用过程如下：含油污水首先进入所述撇油罐中进行稳流和混凝，然后由所述水力旋流器利用强大的离心力加速油水分离过程，再通过所述改性纤维球去除污水中油滴及悬浮物，再进入所述双介质过滤器中去除较小油滴和悬浮物，为所述钛金属膜过滤器提供优质的过滤条件，并最终通过所述钛金属过滤器将水质处理到A级水质标准。
本发明提供的海上平台的A级水质处理系统，针对于海上平台污水处理的特点可以有效的将含油量约1000mg/L污水处理至A级注水水质的要求，能有效的适用于海洋石油开发，满足海上平台安装、建造及生产维护的要求。本发明中设置的钛金属膜过滤器中钛金属膜具有较好的抗酸、抗碱和耐氧化性能，具有更换周期长、体积小、通量大、维护反洗方便的特点，特别适用于操作维护成本同比陆上油田较高的海上平台。另外，可以根据水处理量的要求对流程中的设备规格进行调整而满足海上平台不同规模污水处理的要求。
附图说明
图1为现有陆上油田处理生产污水达到A级注水标准的流程图。
图2为本发明海上平台的A级水质处理系统的示意图。
图中各标记如下：
1撇油罐、2水力旋流器、3改性纤维球过滤器、4双介质过滤器、5钛金属膜过滤器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本发明提供的海上平台的A级水质处理系统，它包括撇油罐1、水力旋流器2、改性纤维球过滤器3、双介质过滤器4和钛金属膜过滤器5。其中，撇油罐1对含油量为1000mg/L左右的来液起到稳流及混凝的作用，使小油滴聚合为大油滴，为后续除油提供有利条件，其出水口与水力旋流器2的入口相连通，出油口与污油罐相连通。水力旋流器起到高效脱油的目的：高压的生产污水通过压差沿切线方向进入所述水力旋流器，其压能转化为动能在水力旋流器内部高速旋转产生强大的离心力，加速油水分离，提高脱油效率，其出水口与改性纤维球过滤器3的入口相连通，出油口与污油罐相连通。改性纤维球过滤器3的滤料选择亲水疏油改性涤纶球滤料(巩义市科源净水材料厂)，对水中油、悬浮物颗粒等具有良好的吸附拦截作用，经过该级设备可将含油和悬浮物含量都降到20mg/L，其出口与双介质过滤器4相连通。双介质过滤器4能够将生产水中的含油和SS(悬浮物)都降到10mg/L左右，以保证水质稳定以及应付生产流程波动的影响；其滤料为粒径径为0.8～1.8mm的无烟煤和粒径为0.5～1.2mm的石英砂。双介质过滤器4的出口与钛金属膜过滤器5相连通，其中钛金属膜过滤器5具有更换周期长、体积小、通量大、维护反洗方便的特点，特别适用于操作维护成本同比陆上油田较高的海上平台，其包括死端过滤膜和错流过滤膜，其中死端过滤膜的滤孔孔径为10μm，错流过滤膜的滤孔孔径为2μm～0.5μm。钛金属膜过滤器5还分别与污油罐和注水缓冲罐相连通。
与陆上油田处理系统相比，本发明用撇油罐和水力旋流器替代了污水沉降罐和气浮选；结合实际处理效果和海上平台的特点，将海上常用的核桃壳过滤器和石英砂过滤器合二为一即双介质过滤器，减少了设备数量和重量，提高了空间利用率，缩小了平台面积。与陆上油田A级水质处理系统相比，具有显著的优势及海油石油开发生产特点，对比如表1中所示。
表1本发明海上平台的A级水质处理系统与陆上油田A级水质处理系统的比较
由表1中的数据可以看出，在WZ海上油田设计的A级高精度水质处理流程，不仅能满足工艺注水要求，同时也贴近海上油田特性，减少了平台使用面积，减小了平台总体重量，并能够高效的完成处理目标，同时也具有相当的经济性，大大减小了油田开发生产成本。

Claims (1)

1.一种海上平台的A级水质处理系统，其特征在于：所述处理系统包括撇油罐、水力旋流器、改性纤维球过滤器、双介质过滤器和钛金属膜过滤器；
所述撇油罐的出水口与所述水力旋流器的入口相连通，高压的生产污水通过压差沿切线方向进入所述水力旋流器，出油口与污油罐相连通；所述水力旋流器的出口与所述改性纤维球过滤器的入口相连通；所述改性纤维球过滤器的出口与所述双介质过滤器相连通；所述双介质过滤器的出口与所述钛金属膜过滤器相连通；
所述水力旋流器上还设有一与所述污油罐相连通的出口；
所述钛金属膜过滤器上还设有分别与所述污油罐和注水缓冲罐相连通的出口；
粒径为0.8~1.8mm的无烟煤和粒径为0.5~1.2mm的石英砂作为所述双介质过滤器的滤料；
所述钛金属膜过滤器包括死端过滤膜和错流过滤膜，所述死端过滤膜的滤孔孔径为10μm，所述错流过滤膜的滤孔孔径为2μm~0.5μm。
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