CN107915349A - 油田含硅水复合处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田回采水处理技术领域，特别涉及一种油田含硅水复合处理装置。该装置的气浮机分别与用户来水、油和悬浮物储罐和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱相连，中间水箱与增压泵相连，增压泵与保安过滤器相连，保安过滤器与超滤膜元件相连。本发明实现了采用预处理+超滤+离子交换的复合处理技术，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，除硅率高，使用成本低，满足生产需求，同时采用废水循环利用、固体废物回收再利用技术，原水利用率大，固体废物零污染，满足了节能环保要求。
Description
技术领域：
本发明涉及油田回采水处理技术领域，特别涉及一种油田含硅水复合处理装置。
背景技术：
为了减少水资源的使用，目前多数油田地区锅炉给水多数采用联合站处理后的回采水。由于高温蒸汽在岩层中的溶解作用，大量二氧化硅以离子或胶体形式存在于回采水中，并在水系统中不断累积。高含硅分离水进入锅炉后，在高温条件下极易结成致密而坚硬的硅酸盐垢，很难用普通的酸洗方法去除。由于分离水量较大，且没有及时除硅，造成了水质不断恶化。部分地区发生了水处理设备堵塞，炉管结垢，爆管事故，严重影响了正常的热注作业。
随着热注开采的持续进行，水系统内二氧化硅含量会进一步提高，由于炉管及设备的结垢过程不可预测，难于监测，为安全生产埋下了隐患，找到一种稳定可靠，成本低廉的除硅方法成为目前亟待解决的生产问题。分离水内除含有大量的硅外，还含有大量的皂化油、固体悬浮物等杂质，原有的技术无法满足低成本及连续运行的需求。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种油田含硅水复合处理装置，该装置实现了采用预处理+超滤+离子交换的复合处理技术，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，除硅率高，使用成本低，满足生产需求，同时采用废水循环利用、固体废物回收再利用技术，原水利用率大，固体废物零污染，满足了节能环保要求。克服了现有回采水处理技术除硅率低，使用成本高，无法满足生产需求的不足。
本发明所采取的技术方案是：一种油田含硅水复合处理装置，包括气浮机和沉淀单元；气浮机分别与用户来水、油和悬浮物储罐和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱相连，中间水箱与增压泵相连，增压泵与保安过滤器相连，保安过滤器与超滤膜元件相连，超滤膜元件采用无机陶瓷超滤膜，超滤膜元件分别与中间水箱、膜元件冲洗装置、离子交换器相连，离子交换器的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂。
气浮机包括加药装置、空压机、上浮物刮板系统、下排泥系统、上浮液储存箱和下排泥储存箱。
沉淀单元由沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ组成，沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ相连，沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ均采用二级斜板沉淀，沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ均包括斜管、排泥管和箱体。
过滤单元由石英砂过滤器Ⅰ、石英砂过滤器Ⅱ和活性炭过滤器组成，石英砂过滤器Ⅰ、石英砂过滤器Ⅱ和活性炭过滤器顺次相连。
离子交换器包括罐体、强碱阴离子交换树脂、气动阀门和再生系统。
本发明的有益效果是：本发明实现了采用预处理+超滤+离子交换的复合处理技术，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，除硅率高，使用成本低，满足生产需求，同时采用废水循环利用、固体废物回收再利用技术，原水利用率大，固体废物零污染，满足了节能环保要求。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的示意图。
具体实施方式：
如图1所示，一种油田含硅水复合处理装置，包括气浮机2和沉淀单元；气浮机2分别与用户来水1、油和悬浮物储罐3和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵6与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱10相连，中间水箱10与增压泵11相连，增压泵11与保安过滤器12相连，保安过滤器12与超滤膜元件13相连，保安过滤器12保护超滤膜元件13，防止大颗粒物质进入超滤膜元件13。超滤膜元件13采用无机陶瓷超滤膜，无机陶瓷超滤膜为耐高温材料，无机陶瓷超滤膜可以过滤出溶液中的细菌、胶体、悬浮物、蛋白质等大分子物质。超滤膜元件13分别与中间水箱10、膜元件冲洗装置14、离子交换器15相连，膜元件冲洗装置14定期对超滤膜元件13进行冲洗，保证超滤膜元件13正常运行。离子交换器15的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂。
气浮机2包括加药装置、空压机、上浮物刮板系统、下排泥系统、上浮液储存箱和下排泥储存箱。
沉淀单元由沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5组成，沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5相连，沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5均采用二级斜板沉淀，在沉淀区内设有斜管的沉淀池，组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和测向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间(或平行管内)相当于一个很浅的沉淀池斜管。沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5均包括斜管、排泥管和箱体。
过滤单元由石英砂过滤器Ⅰ7、石英砂过滤器Ⅱ8和活性炭过滤器9组成，石英砂过滤器Ⅰ7、石英砂过滤器Ⅱ8和活性炭过滤器9顺次相连。石英砂过滤器包括过滤罐、石英砂、气动蝶阀、反洗泵、气体混合反洗、检测，是一种采用石英砂作为填料的过滤装置。石英砂过滤器过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好，通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。活性炭过滤器包括活性炭罐、活性炭滤料、气动蝶阀、冲洗装置。通过活性炭过滤器的净化，脏水中的有机物、重金属、胶体等杂质能很好地被过滤掉。活性炭过滤器不仅仅能过滤掉水中的明显杂质，还能过滤水中的离子等杂质，大大改善了水的质量，主要作用是防止前端爆发性油超量。
离子交换器15包括罐体、强碱阴离子交换树脂、气动阀门和再生系统。
使用时，用户来水1进入气浮机2后，通过加药调节，将水中离子硅转化为胶体硅，将皂化油转化为乳化油，悬浮物开始凝结。在气浮及重力作用下，质量较轻的胶体硅、油、悬浮物浮于上层，由刮板机去除，得到的油与悬浮物的混合物进入油和悬浮物储罐3集中处理。气浮加药后的水进入沉淀单元，质量较大的胶体硅、杂质经沉淀分离进入污泥处理系统压滤后得到固体干渣。分离水进入过滤单元，经三级过滤滤除胶体硅、杂质后，进入中间水箱10。在中间水箱10加药后，离子硅进一步转化为胶体硅，再经保安过滤器12过滤，得到符合超滤进水指标的过滤水，完成预处理。经过预处理的过滤水经超滤滤除直径较小的胶体硅后，进入离子交换器15。在离子交换器15内，强碱阴离子交换树脂，吸附水中的离子硅，进一步降低水中硅含量。
在整个流程中，通过加药，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，再通过气浮、沉淀、过滤、超滤逐级去除水中的胶体硅，最后通过离子交换去除离子硅，最终使除硅率大大提升。除硅过程中产生的除油悬浮混合物可作为燃料使用，固体干渣可用于制砖或铺路，实现固体废物零污染。污泥处理、反洗、超滤浓水在系统内循环利用，大大提高原水利用率。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种油田含硅水复合处理装置，包括气浮机(2)和沉淀单元；其特征在于：气浮机(2)分别与用户来水(1)、油和悬浮物储罐(3)和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵(6)与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱(10)相连，中间水箱(10)与增压泵(11)相连，增压泵(11)与保安过滤器(12)相连，保安过滤器(12)与超滤膜元件(13)相连，超滤膜元件(13)采用无机陶瓷超滤膜，超滤膜元件(13)分别与中间水箱(10)、膜元件冲洗装置(14)、离子交换器(15)相连，离子交换器(15)的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂。
2.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述气浮机(2)包括加药装置、空压机、上浮物刮板系统、下排泥系统、上浮液储存箱和下排泥储存箱。
3.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述沉淀单元由沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)组成，沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)相连，沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)均采用二级斜板沉淀，沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)均包括斜管、排泥管和箱体。
4.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述过滤单元由石英砂过滤器Ⅰ(7)、石英砂过滤器Ⅱ(8)和活性炭过滤器(9)组成，石英砂过滤器Ⅰ(7)、石英砂过滤器Ⅱ(8)和活性炭过滤器(9)顺次相连。
5.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述离子交换器(15)包括罐体、强碱阴离子交换树脂、气动阀门和再生系统。
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2017
- 2017-12-05 CN CN201711263405.4A patent/CN107915349A/zh active Pending
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