CN105731689A - 油田高聚高硫含油污水的处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的油田高聚高硫含油污水的处理方法及装置属于油田污水处理方法及装置，包括如下步骤：污水沉降除油、除油污水絮沉、污水除泥；其装置包括沉降罐、加药混合器和过滤器，沉降罐的顶部设有污水入口、上部设有收油口、下部设有沉降污水出口，加药混合器入口连接污水出口、侧壁连接加药器、出口连接过滤器的下部；过滤器内排列过滤芯管，过滤芯管的上口并连至管路，管路连接清水箱，过滤器的下口为泥渣出口。本发明的油田高聚高硫含油污水的处理装置和方法，采用在线调质工艺，自动化程度高，操作简单；设备体积小，单设备可完成过滤及脱水工作，无需反冲洗，自动排放低含水干泥，降低了成本，无二次污染。
Description
技术领域
本发明属于油田污水处理方法及装置，特别是涉及到一种油田高聚高硫含油污水的处理方法及装置。
背景技术
油田污水的来源不同，组成成份不同，浓度不同，其处理方法也不同，尤其硫化物、聚合物在油田采出水中普遍存在，带来了严重的腐蚀、结垢、硫酸盐还原菌SRB繁殖，处理困难等一系列复杂问题。目前我国油田的污水处理主要采用的是以下几种方法：
一、核桃壳过滤法：含油污水首先通过自然沉降罐、混凝沉降罐工艺脱泥、脱油，脱油后的污水经核桃壳滤罐过滤完成。核桃壳过滤器是利用过滤分离原理研制成功的分离设备，采用了耐油滤材—特殊核桃壳作为过滤介质，利用核桃壳比表面积大、吸附力强、截污量大的特性，去除水中的油和悬浮物。该设备有自动和手动两种控制方式。过滤时，水流自上而下，经布水器、滤料层、集水器，完成过滤。反洗时，搅拌器翻转滤料，水流自下而上，使滤料得到彻底清洗再生。
二、气浮法：原水进入混合反应器，在混合反应器中加入药剂（除油剂或混凝剂）以形成可分离的絮凝物，经预处理后的污水进入气浮装置，在进水室污水和气水混合物中释放的微小气泡（气泡直径范围30～50um）混合。这些微小气泡粘附在污水中的絮体上，形成比重小于水的气浮体。气浮体上升至水面凝聚成浮油（或浮渣），通过刮油（渣）机刮至收油（渣）槽；在进水室较重的固体颗粒在此沉淀，通过排砂阀排出。
三、磁分离法：磁分离技术是首先用絮凝剂将污水中的悬浮物、硫化物以及细菌等进行初步好絮凝，同时加入吸附剂作为絮核（铁粉），再加入助凝剂进一步加大和浓缩絮团，再经过泥水磁分离机，泥团被吸附在转盘上，污泥同时被铲除水系统之外，剩下的就是清水，从而达到了泥水分离的目的。
四、离心分离法：该方法是通过在污水中加入一定比例的有机高分子絮凝剂或者无机混凝剂，在增温的措施下实施污泥的回收。在离心分离过程中，离心转速越高，离心时间越长，污泥的含水率就越低；温度越高，水泥匀化越好，污泥的分离效果就越好。
上述几种方法都分别不同程度的存在操作复杂、处理成本高、处理效果不佳、二次污染、不具备工业化生产条件等缺陷，尤其是目前广泛应用的核桃壳过滤法，核桃壳过滤器的进水工艺要求比较严格，要求原水含油量应小于100mg/l,悬浮物含量应小于50mg/l,所以污水进入滤罐前要增设混凝和絮沉工艺；同时滤料的更换、沉淀池和沉降罐的清理劳动强度大，消耗大量的人力成本，而且反冲洗污水排入沉淀池内，产生二次污染；人工清理后的高含水污泥的拉运会产生高昂的处理费用，污泥处理后的污水再次输送到污水处理站进行处理，造成含部分硫化物成份的杂质在油田地面工艺系统内恶性循环。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷和不足，本发明提供一种油田高聚高硫含油污水处理方法及装置。
本发明的油田高聚高硫含油污水的处理方法，包括如下步骤：
（a）、污水沉降除油：将体积比为1～5：100的含油污水注入沉降罐中，控制温度为30～60℃，停留时间为30～120min，并超声破乳、其频率为25～50Hz，去除漂浮石油；
（b）、除油污水絮沉：将经（a）处理的除油污水在容器中常温加入絮凝剂，絮凝剂的加入量为污水总量的0.5～1%（重量百分比），充分混合，至絮状物并沉淀；
（c）、污水除泥：将（b）的含絮状物污水进行过滤，滤芯布孔隙达0.2～0.5ｕ，滤出液即为清水，滤余物即为泥渣形成滤饼附着于滤布表层；
所述的絮凝剂，是由下列物质按重量份数混合制成，聚合氯化铝铁1～2份、粉煤灰5～20份，氧化破胶剂5～10份。
作为本发明的进一步改进，所述回收的泥渣含水率<30%。
作为本发明的进一步改进，滤出液的清水含油率为<8.5mg/l，悬浮物含量<6.4mg/l，达到回注标准。
作为本发明的进一步改进，所述的泥渣为含油率≤0.3%、含水率为≤30%的无害污泥。
本发明的油田高聚高硫含油污水的处理装置，包括沉降罐、加药混合器和过滤器，其特在沉降罐的顶部设有污水入口、上部设有收油口、下部设有沉降污水出口，在污水入口管路上设有超声波换能器；加药混合器入口连接污水出口、侧壁连接加药器、出口连接过滤器的下部；过滤器内排列过滤芯管，过滤芯管的上口并连至管路，管路连接清水箱，过滤器的下口为泥渣出口。
作为本发明的进一步改进，沉降罐的侧壁有管路连接至残液箱，残液箱顶部的一路通过旋流器与加药混合器的出口连接、顶部的另一路管路连接至过滤器底部侧壁。
作为本发明的进一步改进，过滤器的上部有压缩空气入口通过加热器连接至并连管路，且压缩空气入口的另一路管路连接至过滤器的上部。
作为本发明的进一步改进，过滤芯管是由筛管套叠了滤布构成。
本发明的油田高聚高硫含油污水的处理装置和方法，采用在线调质工艺，自动化程度高，操作简单；设备体积小，单设备可完成过滤及脱水工作，无需反冲洗，相比现有技术电功耗降低80%以上，自动排放低含水干泥，降低了成本，无二次污染；利用本发明处理的油田污水分离后泥中含油量为<0.3%，含水量为<30%，水中含油量小于8.5mg/l。水中悬浮物含量小于6.4mg/l，处理后的水质和污泥优于油田标准。
附图说明
图1油田高聚高硫含油污水的处理装置结构图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明的油田高聚高硫含油污水的处理装置，包括沉降罐1、加药混合器2和过滤器3，在沉降罐1的顶部设有污水入口4、上部设有收油口10收取上部浮油、下部设有沉降污水出口5，在污水入口4管路上设有超声波换能器21；加药混合器2入口连接污水出口5、侧壁连接加药器6、出口7连接过滤器3的下部；过滤器3内排列过滤芯管8，所述的过滤芯管8是由筛管套叠了滤布构成。过滤芯管8的上口并连至管路15，管路15穿过过滤器3的侧壁连接至清水箱9，过滤器3的下口20为泥渣出口。
在沉降罐1的侧壁有管路连接至残液箱11，残液箱11顶部的一路通过旋流器12与加药混合器2的出口7连接、顶部的另一路管路连接至过滤器3底部侧壁。
过滤器3的上部有压缩空气入口13通过加热器14连接至并连管路15，且压缩空气入口13的另一路管路连接至过滤器3的上部。
使用时，打开沉降罐1的污水出口5，启动污水管路上的污水泵17，污水管路上设有流量计，液体从沉降罐1底部注入过滤器3中，同时过滤器3顶端的排气阀18打开，排出过滤器1腔体内空气，之后打开清水阀19进行过滤处理。
实施例2
本发明的油田高聚高硫含油污水的处理方法，包括如下步骤：（a）、污水沉降除油：将体积比为1～5：100的含油污水注入沉降罐中，控制温度为30～60℃，停留时间为30～120min，并超声破乳、其频率为25～50Hz，去除漂浮石油；
（b）、除油污水絮沉：将经（a）处理的除油污水在容器中常温加入絮凝剂，絮凝剂的加入量为污水总量的0.5～1%（重量百分比），充分混合，至絮状物并沉淀；
（c）、污水除泥：将（b）的含絮状物污水进行过滤，滤芯布孔隙达0.2～0.5ｕ，滤出液即为清水，滤余物即为泥渣形成滤饼附着于滤布表层；
所述的絮凝剂，是由下列物质按重量份数混合制成，聚合氯化铝铁1～2份、粉煤灰5～20份，氧化破胶剂5～10份。所述的氧化破胶剂为硫酸钾、过硫酸铵中的一种。
实施例3
本发明的油田高聚高硫含油污水的处理方法，包括如下步骤：
（a）、污水沉降除油：在沉降罐中加入含油污水，污水中油、水体积比为3：100，控制温度为40～50℃，停留时间为40～90min，并超声破乳、其频率为30～40Hz，沉降罐1上部的收油装置去除漂浮石油；
（b）、除油污水絮沉：将经（a）步骤处理的除油污水注入加药混合器2中，同时向加药混合器2中加絮凝剂，所述的絮凝剂，是由下列物质按重量份数混合制成，聚合氯化铝铁1.5份、粉煤灰10份，氧化破胶剂8份。絮凝剂的加入量为污水总量的0.5～1%（重量百分比），充分混合，停留时间为1～2h，至絮状物并沉淀；污水加药反应后引出一部分进入旋流器12进行固液分离(取样检测)，对分离后的清水通过浊度仪16进行浊度检测，并根据浊度的数据自动调节加药比例，从而达到原料污水浓度变化时的加药效果；
（c）、污水除泥：将经（b）步骤处理的含絮状物污水注入过滤器3中，过滤器3中的过滤芯管8上套有根据料液特性选择的滤布，滤芯布的孔隙为0.2～0.5ｕ，过滤芯管8可采用梅花型。当液体经过滤布时，会在滤布表面逐步集聚液体中的固体物质，当这些固体物质达到一定厚度时，就形成了滤饼层，由于滤饼层微粒之间的空隙很小，阻留了液体中颗粒杂质的逃逸，这样就使滤液变清，达到理想的过滤效果。当滤饼层超过一定厚度时，滤液通过滤饼层的速率降低，过滤效率变差，在压差达到规定值（0.150～0.2Mpa）时利用温度为80～85℃、压强为0.7Mpa的压缩空气对滤饼层进行脱水，之后用反吹气体清除滤饼层，最后打开底部的快开阀排除滤饼。然后重要构建新的“滤饼层”，开始新一轮的过滤周期。
采用上述方法和装置处理的含油污水，其得到的泥渣含水率<30%；滤出液的清水含油率为<8.5mg/l，悬浮物含量<6.4mg/l，达到回注标准；泥渣为含油率≤0.3%、含水率≤30%的无害污泥；上述均为重量百分含量。
Claims (8)
1.油田高聚高硫含油污水的处理方法，包括如下步骤：
（a）、污水沉降除油：将体积比为1～5：100的含油污水注入沉降罐中，控制温度为30～60℃，停留时间为30～120min，并超声破乳、其频率为25～50Hz，去除漂浮石油；
（b）、除油污水絮沉：将经（a）处理的除油污水在容器中常温加入絮凝剂，絮凝剂的加入量为污水总量的0.5～1%，充分混合，至絮状物并沉淀；
（c）、污水除泥：将（b）的含絮状物污水进行过滤，滤芯布孔隙达0.2～0.5ｕ，滤出液即为清水，滤余物即为泥渣形成滤饼附着于滤布表层；
所述的絮凝剂，是由下列物质按重量份数混合制成，聚合氯化铝铁1～2份、粉煤灰5～20份，氧化破胶剂5～10份。
2.如权利要求1所述的油田高聚高硫含油污水的处理方法，其特征在于回收的泥渣含水率<30%。
3.如权利要求1所述的油田高聚高硫含油污水的处理方法，其特征在于滤出液的清水含油率为<8.5mg/l，悬浮物含量<6.4mg/l，达到回注标准。
4.如权利要求1或2或3所述的油田高聚高硫含油污水的处理方法，其特征在于所述的泥渣为含油率≤0.3%、含水率为≤30%的无害污泥。
5.油田高聚高硫含油污水的处理装置，包括沉降罐（1）、加药混合器（2）和过滤器（3），其特征在于沉降罐（1）的顶部设有污水入口（4）、上部设有收油口（10）、下部设有沉降污水出口（5），在污水入口（4）管路上设有超声波换能器（21）；加药混合器（2）入口连接污水出口（5）、侧壁连接加药器（6）、出口（7）连接过滤器（3）的下部；过滤器（3）内排列过滤芯管（8），过滤芯管（8）的上口并连至管路（15），管路（15）连接清水箱（9），过滤器（3）的下口（20）为泥渣出口。
6.如权利要求5所述的油田高聚高硫含油污水的处理装置，其特征在于沉降罐（1）的侧壁有管路连接至残液箱（11），残液箱（11）顶部的一路通过旋流器（12）与加药混合器（2）的出口（7）连接、顶部的另一路管路连接至过滤器（3）底部侧壁。
7.如权利要求5或6所述的油田高聚高硫含油污水的处理装置，其特征在于过滤器（3）的上部有压缩空气入口（13）通过加热器（14）连接至并连管路（15），且压缩空气入口（13）的另一路管路连接至过滤器（3）的上部。
8.如权利要求5或6所述的油田高聚高硫含油污水的处理装置，其特征在于过滤芯管（8）是由筛管套叠了滤布构成。
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