CN108892205A - 一种油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法。其技术方案是:污水待处理池通过流程管线连接到污水处理泵,污水处理泵的另一端连接到一级分水装置,一级分水装置的右侧出口通过调压阀连接到二级分水装置,二级分水装置的右侧出口连接到油污存放池;二级分水装置的两侧连接到增压泵,增压泵的进口端连接到空气压缩机;一级分水装置的第一出水口与二级分水装置的第二出水口连接到清水池。有益效果是:一级分水装置实现将水和油污进行第一级分离;还存在的少量的水通过二级分水装置,从而使遇水膨胀橡胶能够在间歇式的挤压中,释放吸收的水分,实现了余下水的分离,避免了现有工艺中出现的大量的难以处理的滤料,避免出现二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田集输用污水处理装置及方法,特别涉及一种油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法。
背景技术
随着油田开采期的延长, 尤其是油田开发的中后期, 原油含水量越来越高, 而无水开采期则越来越短, 目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%, 有的甚至达到90%, 每年采油废水的产生量约为 4.1亿顿, 成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、 分散油、 乳化油、 胶体溶解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水面,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。含油废水中的分散油也可称为浮油, 习惯上是指在 2h的静置状态下能浮于水面的油珠, 其直径一般在 100-150之间。 油珠直径小于此值, 且在 2h 内难以浮出水面的油成为乳化油。前者可以通过静置, 然后按浮油处理方法处理, 或采用其他物理的、 化学或生化的方法处理。后者由于油珠表面存在双电层或受乳化剂保护而能长期以稳定的状态存在,它的处理一般要较前一种含油污水复杂。含油废水中的溶解油是指油以分子状态溶解于水中的部分。油品在水中的溶解度非常低,通常只有几个毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。
含油污水深度处理的对象主要包括部分分散油和乳化油、无机盐以及表面活性剂等,吸附法就是利用吸附剂的多孔,比表面积大而且表面疏水亲油的特性, 使油经过物理或化学作用吸附在表面或空隙内, 从而达到除油的目的。一般吸附剂以煤灰、 矿渣、 果壳、 锯末、 粘土等为原料, 经过炭化、 活化或有机改性来扩大空隙, 增加比表面积和提高表面亲油性。一般吸附剂分成粉末状和颗粒状两种类型,粉末状直接投加到水中, 而颗粒状则以吸附柱的形式应用;现有炭化、 活化或有机改性的过程会造成空气污染,与环境保护要求不符,另外,现有的深度处理主要是采用滤料,滤料中含有鹅卵石、金刚砂、活性炭等。
其存在的问题是:大量的滤料附着有有机物后,一般集输上的污水处理罐需要一个季度更换一次,一个罐有至少70吨滤料,由于含有大量有机物,而一个集输站有的至少35个大罐,这样产生了大量的滤料,而这么多的滤料要求恢复滤料的原貌,实现循环利用,但是实际操作中,无法实现这么大量的滤料处理,造成目前只能露天堆放,并通过塑料膜覆盖,防止滤料中含有的有机物挥发,造成环境污染。因此,该方法造成二次环境污染。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法,通过遇水膨胀橡胶对水的吸附作用,在压力作用下,遇水膨胀橡胶可以失水,完成油水分离,分离出来的水可以直接排放,而分离出来的油及有机物的量较少,便于再处理。
本发明提到的一种油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法,包括如下步骤:
(a)、从集输站上的污水通过污水处理泵(4)输送到一级分水装置(5),且在一级分水装置(5)的前端安装进口压力表(8),在一级分水装置(5)的出口端设有调压阀(7)和调压表(9),且一级分水装置(5)进口端的压力在15兆帕,出口端的压力调至5兆帕,从而使一级分水装置(5)形成10兆帕的压力差,所述一级分水装置(5)的中部设有集水接口,且一级分水装置(5)的内割缝衬管(5.3)和外割缝衬管(5.6)之间设有遇水膨胀橡胶(5.4),在外割缝衬管(5.6)的外侧套有外管(5.7),在一级分水装置(5)的内腔设有破乳器(5.10),石油污水经过破乳器(5.10)后,再经过内割缝衬管(5.3)外的遇水膨胀橡胶(5.4),遇水膨胀橡胶(5.4)的内侧对石油污水中的水进行吸附,同时在10兆帕的压力差的作用下,吸附的水再次遇水膨胀橡胶中失水,并沿着外割缝衬管(5.6)漏下到外管(5.7)内壁,并通过集水接口将分离出的水汇集到清水池(2)中;而未被分离的石油类成分则沿着一级分水装置(5)的出口端进入下一组一级分水装置(5);
(b)、经过一组或一组以上的一级分水装置(5)后,石油污水中的水分含量已经大幅降低,此时,未被分离的石油类成分通过流程管线12)进入到二级分水装置(6);所述二级分水装置(6)的出口端连接到油污存放池(3),所述二级分水装置(6)的中心管(6.1)的外壁套有左挡环(6.2)、右挡环(6.7)和集水缸套(6.8),中心管(6.1)的中部设有多个透水孔(6.11),在左挡环(6.2)、右挡环(6.7和集水缸套(6.8形成的空腔内设有两组活塞(6.6和第二遇水膨胀橡胶(6.3,且在第二遇水膨胀橡胶(6.3内安装有弹簧(6.4,所述集水缸套(6.8的中部设有第二集水接口(6.5,在第二集水接口(6.5的两侧分别设有出气孔(6.10,中部设有第二集水接口(6.5,再次分离出的水汇集到清水池(2中,在左挡环(6.2和右挡环(6.7上分别设有进气口(6.9,且分别通过高压管线连接到增压泵(10,增压泵(10与空气压缩机(11连接;
未被分离的石油类成分通过中心管(6.1)的透水孔(6.11)被第二遇水膨胀橡胶(6.3)吸入,此时含水量已经较少,而第二遇水膨胀橡胶(6.3)会持续吸水,这时,空气压缩机(11)压缩的气体压力在0.9兆帕,并继续通过增压泵(10)增压到6兆帕,并间歇式的施加到活塞上,通过活塞间歇式的挤压第二遇水膨胀橡胶(6.3),将第二遇水膨胀橡胶(6.3)的水分挤出,而第二遇水膨胀橡胶(6.3)通过内置的弹簧回复至原位,形成间歇式的释放第二遇水膨胀橡胶(6.3)吸附的水分,实现石油组分与水分的分离。
优选的,上述活塞(6.6)带动第二遇水膨胀橡胶(6.3)被间歇式挤压时,气体通过出气孔(6.10)排出,将压力释放出,此时会产生间歇式的噪声;在出气孔(6.10)处连接消声器(13),所述消声器(13)的缸套(13.1)的内腔安装有消音活塞(13.2)和消音弹簧(13.3),消音弹簧(13.3)的一端与底板(13.4)连接固定,另一端与消音活塞(13.2)接触,高压气体经过消音活塞(13.2)挤压消音弹簧(13.3)从而抵消了部分压力,并且,出气管(13.6)的内径大于进气管(13.5)的内径,从而减少了噪音。
优选的,上述第二遇水膨胀橡胶(6.3)与活塞(6.6)的连接通过在活塞(6.6)内侧的内壁设有一个环形缺口,且环形缺口的内侧设有锥形孔或半圆形孔,用于与第二遇水膨胀橡胶(6.3)配合连接,使其更加牢固和稳定,避免第二遇水膨胀橡胶(6.3)在来回变形中脱落。
本发明提到的一种油田集输用无滤料污水处理装置,其技术方案是:包括污水处理泵(4)、一级分水装置(5)、二级分水装置(6)、调压阀(7)、进口压力表(8)、调压表(9)、增压泵(10)、空气压缩机(11)、流程管线(12),污水待处理池(1)通过流程管线(12)连接到污水处理泵(4),污水处理泵(4)的另一端连接到一个或一个以上的一级分水装置(5),一级分水装置(5)的底部设有第一出水口,一级分水装置(5)的右侧出口通过调压阀(7)连接到二级分水装置(6),二级分水装置(6)的右侧出口连接到油污存放池(3);所述的二级分水装置(6)的底部为第二出水口,二级分水装置(6)的两侧连接到增压泵(10),增压泵(10)的进口端连接到空气压缩机(11);所述的一级分水装置(5)的第一出水口与二级分水装置(6)的第二出水口连接到清水池(2)。
优选的,上述的一级分水装置(5)包括上接头(5.1)、密封胶圈(5.2)、内割缝衬管(5.3)、遇水膨胀橡胶(5.4)、集水接口(5.5)、外割缝衬管(5.6)、外管(5.7)、密封胶管(5.8)、下接头(5.9)和破乳器(5.10),上接头(5.1)与下接头(5.9)之间固定内割缝衬管(5.3)、外割缝衬管(5.6)和外管(5.7),在内割缝衬管(5.3)和外割缝衬管(5.6)之间设有遇水膨胀橡胶(5.4),在上接头(5.1)的内腔设有破乳器(5.10),在外割缝衬管(5.6)的外侧套有外管(5.7),且外管(5.7)上设有集水接口(5.5)。
优选的,上述的上接头(5.1)与下接头(5.9)的内侧分别设有三个台阶,内腔第一个台阶与内割缝衬管(5.3)配合连接,内腔第二个台阶与外割缝衬管(5.6)配合,并将遇水膨胀橡胶(5.4)固定在外割缝衬管(5.6)与内割缝衬管(5.3)之间,内腔第三个台阶的外侧与外管(5.7)配合,外管(5.7)与外割缝衬管(5.6)之间形成的夹缝为集水空腔,集水空腔的厚度为第三个台阶的厚度。
优选的,上述的二级分水装置(6)包括中心管(6.1)、左挡环(6.2)、第二遇水膨胀橡胶(6.3)、弹簧(6.4)、第二集水接口(6.5)、活塞(6.6)、右挡环(6.7)、集水缸套(6.8),在中心管(6.1)的外壁套有左挡环(6.2)、右挡环(6.7)和集水缸套(6.8),所述中心管(6.1)的中部设有多个透水孔(6.11),在左挡环(6.2)、右挡环(6.7)和集水缸套(6.8)形成的空腔内设有两组活塞(6.6)和第二遇水膨胀橡胶(6.3),在第二遇水膨胀橡胶(6.3)内安装有弹簧(6.4),所述集水缸套(6.8)的中部设有第二集水接口(6.5),在第二集水接口(6.5)的两侧分别设有出气孔(6.10),在左挡环(6.2)和右挡环(6.7)上分别设有进气口(6.9)。
优选的,上述的第二遇水膨胀橡胶(6.3)包括筒形主体(6.3.1)、左接头(6.3.2)、右接头(6.3.3)、防脱凸起(6.3.4),所述的筒形主体(6.3.1)的两侧分别设有凸出的左接头(6.3.2)和右接头(6.3.3),且所述的左接头(6.3.2)和右接头(6.3.3)的内壁分别设有防脱凸起(6.3.4),通过防脱凸起(6.3.4)与活塞(6.6)配合,形成一个整体结构。
优选的,上述的防脱凸起(6.3.4)为椎体形状或者半圆形结构。
优选的,上述的活塞(6.6)为圆环形结构,且活塞内侧的内壁设有一个环形缺口,且环形缺口的内侧设有锥形孔或半圆形孔,用于与第二遇水膨胀橡胶(6.3)配合连接;所述活塞(6.6)的外壁下方与集水缸套(6.8)的出气孔(6.10)配合。
优选的,上述的出气孔(6.10)连接消声器(13),所述消声器(13)包括缸套(13.1)、消音活塞(13.2)、消音弹簧(13.3)、底板(13.4)、进气管(13.5)、出气管(13.6),所述缸套(13.1) 的一端连接进气管(13.5),另一端设有底板(13.4),在缸套(13.1)的中部设有出气管(13.6),在缸套(13.1)的内腔安装有消音活塞(13.2)和消音弹簧(13.3),消音弹簧(13.3)的一端与底板(13.4)连接固定,另一端与消音活塞(13.2)接触。
本发明采用的遇水膨胀橡胶的配方采用如下组分制成:丁腈橡胶13kg、吸水树脂11.7kg、硬脂酸SA 0.13kg、三氧化二铁0.26kg、防老剂RD 0.26kg、促进剂CZ 0.16kg、橡胶促进剂DM 0.26kg、活性剂氧化锌0.65kg、干燥剂氧化钙0.65kg、补强剂二氧化硅2.6kg、增塑剂DOP1.95kg硫化剂S 0.04kg、硫化交联剂DCP0.26kg、peg4000 1.3kg、MDI 0.08kg。该遇水膨胀橡胶的膨胀倍数为8倍,由于在橡胶中有大量的亲水基团存在,这种基团与水分子以氢键相结合,然后,再压力差的作用下,再进一步失水,从而完成石油污水中的水的分离,本发明的遇水膨胀橡胶的配方更适用于石油污水的分离。
本发明采用的第二遇水膨胀橡胶采用如下组分制成:丁腈橡胶13kg、吸水树脂13kg、硬脂酸SA 0.13kg、三氧化二铁0.26kg、防老剂RD 0.26kg、促进剂CZ 0.16kg、橡胶促进剂DM 0.26kg、活性剂氧化锌0.65kg、干燥剂氧化钙0.65kg、补强剂二氧化硅3.5kg、增塑剂DOP 2.5kg、硫化剂S 0.04kg、硫化交联剂DCP 0.26kg、peg4000 1.3kg、MDI 0.08kg。其中,吸水树脂可以采用南京赛普高分子材料有限公司的市售产品BS-3羟基丙烯酸树脂,MDI为二苯基亚甲基二异氰酸酯,peg4000为环氧乙烷缩合物,如江苏海安石油化工厂生产的产品。该遇水膨胀橡胶的膨胀倍数为10倍,由于在橡胶中有大量的亲水基团存在,这种基团与水分子以氢键相结合,然后,再压力差的作用下,再进一步失水,从而完成污水中的水的分离。
另外,二级分水装置的遇水膨胀橡胶内部增设了弹簧,而且,二级分水装置的水分已经比较少了,通过遇水膨胀橡胶对水分进行吸取,再通过空气压缩机和增压泵对遇水膨胀橡胶进行间歇式的挤压,将水分间歇式的挤出,从而完成了水的分离,而石油及其他污物则被送入油污存放池进行再处理。
本发明的有益效果是:本发明通过一组或一组以上的一级分水装置进行分离污水中的水,由于采用的主要是遇水膨胀橡胶,且遇水膨胀橡胶中的羟基是亲水基团,以分子的方式吸水,而且可以吸附大量的水,而该遇水膨胀橡胶在存在压力差的情况下,可以失水,从而实现将水和油污的第一级分离的目的;再者,还存在的少量的水和油污通过二级分水装置时,由于二级分水装置内的遇水膨胀橡胶内设有弹簧,这样,吸收的水分在空气压缩机和增压泵的作用下,再通过活塞对遇水膨胀橡胶进行间歇式的挤压,从而使遇水膨胀橡胶能够在间歇式的挤压中,释放吸收的水分,从而实现了污水中的水的分离,避免了现有工艺中出现的大量的难以处理的滤料,避免出现二次污染。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图;
附图2是一级分水装置的结构示意图;
附图3是二级分水装置的结构示意图;
附图4是第二遇水膨胀橡胶的结构示意图;
附图5是消声器的结构示意图;
上图中:污水待处理池1、清水池2、油污存放池3、污水处理泵4、一级分水装置5、二级分水装置6、调压阀7、进口压力表8、调压表9、增压泵10、空气压缩机11、流程管线12、消声器13、清水压力表14;上接头5.1、密封胶圈5.2、内割缝衬管5.3、遇水膨胀橡胶5.4、集水接口5.5、外割缝衬管5.6、外管5.7、密封胶管5.8、下接头5.9和破乳器5.10;中心管6.1、左挡环6.2、第二遇水膨胀橡胶6.3、弹簧6.4、第二集水接口6.5、活塞6.6、右挡环6.7、集水缸套6.8、进气口6.9、出气孔6.10、透水孔6.11; 筒形主体6.3.1、左接头6.3.2、右接头6.3.3、防脱凸起6.3.4;缸套13.1、消音活塞13.2、消音弹簧13.3、底板13.4、进气管13.5、出气管13.6。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1,参照附图1,本发明提到的一种油田集输用无滤料污水处理装置,其技术方案是:包括污水处理泵4、一级分水装置5、二级分水装置6、调压阀7、进口压力表8、调压表9、增压泵10、空气压缩机11、流程管线12,污水待处理池1通过流程管线12连接到污水处理泵4,污水处理泵4的另一端连接到一个一级分水装置5,一级分水装置5的底部设有第一出水口,一级分水装置5的右侧出口通过调压阀7连接到二级分水装置6,二级分水装置6的右侧出口连接到油污存放池3;所述的二级分水装置6的底部为第二出水口,二级分水装置6的两侧连接到增压泵10,增压泵10的进口端连接到空气压缩机11;所述的一级分水装置5的第一出水口与二级分水装置6的第二出水口连接到清水池2。
参照附图2,本发明的一级分水装置5包括上接头5.1、密封胶圈5.2、内割缝衬管5.3、遇水膨胀橡胶5.4、集水接口5.5、外割缝衬管5.6、外管5.7、密封胶管5.8、下接头5.9和破乳器5.10,上接头5.1与下接头5.9之间固定内割缝衬管5.3、外割缝衬管5.6和外管5.7,在内割缝衬管5.3和外割缝衬管5.6之间设有遇水膨胀橡胶5.4,在上接头5.1的内腔设有破乳器5.10,在外割缝衬管5.6的外侧套有外管5.7,且外管5.7上设有集水接口5.5。
其中,上接头5.1与下接头5.9的内侧分别设有三个台阶,内腔第一个台阶与内割缝衬管5.3配合连接,内腔第二个台阶与外割缝衬管5.6配合,并将遇水膨胀橡胶5.4固定在外割缝衬管5.6与内割缝衬管5.3之间,内腔第三个台阶的外侧与外管5.7配合,外管5.7与外割缝衬管5.6之间形成的夹缝为集水空腔,集水空腔的厚度为第三个台阶的厚度。
参照附图3,本发明的二级分水装置6包括中心管6.1、左挡环6.2、第二遇水膨胀橡胶6.3、弹簧6.4、第二集水接口6.5、活塞6.6、右挡环6.7、集水缸套6.8,在中心管6.1的外壁套有左挡环6.2、右挡环6.7和集水缸套6.8,所述中心管6.1的中部设有多个透水孔6.11,在左挡环6.2、右挡环6.7和集水缸套6.8形成的空腔内设有两组活塞6.6和第二遇水膨胀橡胶6.3,在第二遇水膨胀橡胶6.3内安装有弹簧6.4,所述集水缸套6.8的中部设有第二集水接口6.5,在第二集水接口6.5的两侧分别设有出气孔6.10,在左挡环6.2和右挡环6.7上分别设有进气口6.9。
参照附图4,本发明的第二遇水膨胀橡胶6.3包括筒形主体6.3.1、左接头6.3.2、右接头6.3.3、防脱凸起6.3.4,所述的筒形主体6.3.1的两侧分别设有凸出的左接头6.3.2和右接头6.3.3,且所述的左接头6.3.2和右接头6.3.3的内壁分别设有防脱凸起6.3.4,通过防脱凸起6.3.4与活塞6.6配合,形成一个整体结构。
其中,防脱凸起6.3.4为椎体形状或者半圆形结构,这样可以提高活塞与第二遇水膨胀橡胶结合的强度。
另外,活塞6.6为圆环形结构,且活塞内侧的内壁设有一个环形缺口,且环形缺口的内侧设有锥形孔或半圆形孔,用于与第二遇水膨胀橡胶6.3配合连接;所述活塞6.6的外壁下方与集水缸套6.8的出气孔6.10配合。
参照附图5,本发明的出气孔6.10连接消声器13,所述消声器13包括缸套13.1、消音活塞13.2、消音弹簧13.3、底板13.4、进气管13.5、出气管13.6,所述缸套13.1的一端连接进气管13.5,另一端设有底板13.4,在缸套13.1的中部设有出气管13.6,在缸套13.1的内腔安装有消音活塞13.2和消音弹簧13.3,消音弹簧13.3的一端与底板13.4连接固定,另一端与消音活塞13.2接触。
本发明采用的遇水膨胀橡胶的配方采用如下:丁腈橡胶13kg、吸水树脂11.7kg、硬脂酸SA 0.13kg、三氧化二铁0.26kg、防老剂RD 0.26kg、促进剂CZ 0.16kg、橡胶促进剂DM0.26kg、活性剂氧化锌0.65kg、干燥剂氧化钙0.65kg、补强剂二氧化硅2.6kg、增塑剂DOP1.95kg硫化剂S 0.04kg、硫化交联剂DCP0.26kg、peg4000 1.3kg、MDI 0.08kg。其中,吸水树脂可以采用南京赛普高分子材料有限公司的市售产品BS-3羟基丙烯酸树脂,MDI为二苯基亚甲基二异氰酸酯,peg4000为环氧乙烷缩合物,如江苏海安石油化工厂生产的产品。该遇水膨胀橡胶的膨胀倍数为8倍,由于在橡胶中有大量的亲水基团存在,这种基团与水分子以氢键相结合,然后,再压力差的作用下,再进一步失水,从而完成污水中的水的分离,本发明在石油污水中的吸附性能较强,且吸附速度快,适用于一级分水装置对水的快速吸附和分离。
具体实验数据如下:
按照实施例1中的配方制成的遇水膨胀橡胶,应用于一级分水装置,在常温下进行分离实验,其中,选用的遇水膨胀橡胶的厚度为300mm厚,长度是10米,
上述实验数据反映出,在压力差较小时,遇水膨胀橡胶处于吸水过程,并不能失水,当压力差持续增大后,遇水膨胀橡胶会出现一侧吸水,另一侧失水的工作状态,实现了水分的不间断分离,此时,清水压力表的压力在1兆帕左右;但是,当压力差进一步增大后,遇水膨胀橡胶会出现内部的吸水树脂析出的情况,这时候,清水压力表的压力会明显增大,当出现大量的吸水树脂球出现的时候,说明该遇水膨胀橡胶已经失效,需要更换新的遇水膨胀橡胶。
本发明采用的第二遇水膨胀橡胶采用如下组分制成:丁腈橡胶13kg、吸水树脂13kg、硬脂酸SA 0.13kg、三氧化二铁0.26kg、防老剂RD 0.26kg、促进剂CZ 0.16kg、橡胶促进剂DM 0.26kg、活性剂氧化锌0.65kg、干燥剂氧化钙0.65kg、补强剂二氧化硅3.5kg、增塑剂DOP 2.5kg、硫化剂S 0.04kg、硫化交联剂DCP0.26kg、peg4000 1.3kg、MDI 0.08kg。其中,吸水树脂可以采用南京赛普高分子材料有限公司的市售产品BS-3羟基丙烯酸树脂,MDI为二苯基亚甲基二异氰酸酯,peg4000为环氧乙烷缩合物,如江苏海安石油化工厂生产的产品。与一级分水装置的遇水膨胀橡胶相比,增加了吸水树脂的用量,增加了补强剂和增塑剂的用量,提高了挤压的强度和寿命,且该遇水膨胀橡胶的膨胀倍数为10倍,由于在橡胶中有大量的亲水基团存在,这种基团与水分子以氢键相结合,然后,在压力泵和活塞的挤压作用下,间歇式的实现吸水和失水过程,从而完成二级分水装置中的污水中的水的分离。
另外,二级分水装置的遇水膨胀橡胶内部增设了弹簧,而且,二级分水装置的水分已经比较少了,通过第二遇水膨胀橡胶对水分进行吸取,再通过空气压缩机和增压泵对第二遇水膨胀橡胶进行间歇式的挤压,将余下的水分再通过间歇式挤压方式将其挤出,从而完成了余下水的分离,而石油及其他污物则被送入油污存放池进行再处理。
当然,上述的遇水膨胀橡胶和第二遇水膨胀橡胶中采用的吸水树脂为本领域技术人员所熟知的现有技术,可以通过现有市场购买到。
本发明提到的一种油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法,其技术方案包括如下过程:
1、从集输站上的污水通过污水处理泵4输送到一级分水装置5,且在一级分水装置5的前端安装进口压力表8,在一级分水装置5的出口端设有调压阀7和调压表9,且一级分水装置5进口端的压力在15兆帕,出口端的压力调至5兆帕,从而使一级分水装置5形成10兆帕的压力差,所述一级分水装置5的中部设有集水接口,且一级分水装置5的内割缝衬管5.3和外割缝衬管5.6之间设有遇水膨胀橡胶5.4,在外割缝衬管5.6的外侧套有外管5.7,在一级分水装置5的内腔设有破乳器5.10,石油污水经过破乳器5.10后,再经过内割缝衬管5.3外的遇水膨胀橡胶5.4,遇水膨胀橡胶5.4的内侧对石油污水中的水进行吸附,同时在10兆帕的压力差的作用下,吸附的水再次遇水膨胀橡胶中失水,并沿着外割缝衬管5.6漏下到外管5.7内壁,并通过集水接口将分离出的水汇集到清水池2中;而未被分离的石油类成分则沿着一级分水装置5的出口端进入下一组一级分水装置5;
2、经过一组或一组以上的一级分水装置5后,石油污水中的水分含量已经大幅降低,此时,未被分离的石油类成分通过流程管线12进入到二级分水装置6;所述二级分水装置6的出口端连接到油污存放池3,所述二级分水装置6的中心管6.1的外壁套有左挡环6.2、右挡环6.7和集水缸套6.8,中心管6.1的中部设有多个透水孔6.11,在左挡环6.2、右挡环6.7和集水缸套6.8形成的空腔内设有两组活塞6.6和第二遇水膨胀橡胶6.3,且在第二遇水膨胀橡胶6.3内安装有弹簧6.4,所述集水缸套6.8的中部设有第二集水接口6.5,在第二集水接口6.5的两侧分别设有出气孔6.10,中部设有第二集水接口6.5,再次分离出的水汇集到清水池2中,在左挡环6.2和右挡环6.7上分别设有进气口6.9,且分别通过高压管线连接到增压泵10,增压泵10与空气压缩机11连接;
未被分离的石油类成分通过中心管6.1的透水孔6.11被第二遇水膨胀橡胶6.3吸入,此时含水量已经较少,而第二遇水膨胀橡胶6.3会持续吸水,这时,空气压缩机11压缩的气体压力在0.9兆帕,并继续通过增压泵10增压到6兆帕,并间歇式的施加到活塞上,通过活塞间歇式的挤压第二遇水膨胀橡胶6.3,将第二遇水膨胀橡胶6.3的水分挤出,而第二遇水膨胀橡胶6.3通过内置的弹簧回复至原位,形成间歇式的释放第二遇水膨胀橡胶6.3吸附的水分,实现石油组分与水分的分离。
3、活塞带动第二遇水膨胀橡胶6.3被间歇式挤压时,会漏出出气孔6.10,并将压力释放出,此时会产生间歇式的噪声,因此,在出气孔6.10处连接消声器13,所述消声器13的缸套13.1的内腔安装有消音活塞13.2和消音弹簧13.3,消音弹簧13.3的一端与底板13.4连接固定,另一端与消音活塞13.2接触,高压气体经过消音活塞13.2挤压消音弹簧13.3从而抵消了部分压力,并且,出气管13.6的内径大于进气管13.5的内径,从而减少了噪音。
4、另外,本发明的第二遇水膨胀橡胶6.3与活塞6.6的连接通过在活塞6.6内侧的内壁设有一个环形缺口,且环形缺口的内侧设有锥形孔或半圆形孔,用于与第二遇水膨胀橡胶6.3配合连接,使其更加牢固和稳定,避免第二遇水膨胀橡胶6.3在来回变形中与活塞脱落。
本发明的油污存放池的石油组分再集中运送到炼油厂进行再次加工处理,避免了现有技术是通过滤料对石油组分进行过滤,而产生了大量的堆积如山的滤料,避免了二次污染问题。
实施例2,本发明提到的一种油田集输用无滤料污水处理装置,与实施例1不同之处是:一级分水装置中采用的遇水膨胀橡胶采用400mm厚,10米长,需要压力差大于实施例1的压力差。
本发明采用的遇水膨胀橡胶的配方采用如下:丁腈橡胶13kg、吸水树脂11.7kg、硬脂酸SA 0.13kg、三氧化二铁0.26kg、防老剂RD 0.26kg、促进剂CZ 0.16kg、橡胶促进剂DM0.26kg、活性剂氧化锌0.65kg、干燥剂氧化钙0.65kg、补强剂二氧化硅3.3kg、增塑剂DOP2.35kg、硫化剂S 0.04kg、硫化交联剂DCP0.26kg、peg4000 1.3kg、MDI 0.08kg。其中,吸水树脂可以采用南京赛普高分子材料有限公司的市售产品BS-3羟基丙烯酸树脂,MDI为二苯基亚甲基二异氰酸酯,peg4000为环氧乙烷缩合物,如江苏海安石油化工厂生产的产品。该遇水膨胀橡胶的膨胀倍数为8倍,而且增塑剂和补强剂都增加了,提高了其强度。由于在橡胶中有大量的亲水基团存在,这种基团与水分子以氢键相结合,然后,再压力差的作用下,再进一步失水,从而完成污水中的水的分离,本发明在石油污水中的吸附性能较强,且吸附速度快,适用于一级分水装置对水的快速吸附和分离。
以下表格选用的实验条件为:
按照实施例2中的配方制成的遇水膨胀橡胶,应用于一级分水装置,在常温下进行分离实验,其中,选用的遇水膨胀橡胶的厚度为400mm厚,长度是10米,
根据上述实验数据可以得出,由于400mm厚的遇水膨胀橡胶相比于300mm厚的遇水膨胀橡胶增厚了,在石油污水进出口的压力差较小时,难以实现遇水膨胀橡胶的失水,只有当压力差增大后,才能实现遇水膨胀橡胶的有效失水,实现水的不间断分离;但是当压力差持续增大到35兆帕时,此时,清水压力表14处的压力明显增大,而且可以看到有吸水树脂析出,这说明遇水膨胀橡胶中的吸水树脂已经被破坏,不能承受该压力差;另外,在平时工作时,若清水压力表的压力明显增大时,也说明遇水膨胀橡胶有可能失效或者漏液,需要更换新的遇水膨胀橡胶。
实施例3,本发明提到的一种油田集输用无滤料污水处理装置,与实施例1不同之处是:采用了多组一级分离装置串联,且每个一级分离装置的集水接口分别汇集到清水池中,需要注意的是,在第二组一级分离装置的前端需要增设一个增压泵,需要再次提高压力,才能实现在压力差的情况下,使遇水膨胀橡胶能够失水,从而能完成对石油污水中的水分的吸附。
另外,本发明提到的油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法是:包括如下过程:
1、从集输站上的污水通过污水处理泵4输送到第一组一级分水装置5,且在第一组一级分水装置5的前端安装进口压力表8,在一级分水装置5的出口端设有调压阀7和调压表9,且第一组一级分水装置5进口端的压力在15兆帕,出口端的压力调至5兆帕,从而使第一组一级分水装置5形成10兆帕的压力差;同理,第二组一级分水装置5与第一组一级分水装置5的结构相同,也需要形成10兆帕的压力差;每组一级分水装置5的中部设有集水接口,且一级分水装置5的内割缝衬管5.3和外割缝衬管5.6之间设有遇水膨胀橡胶5.4,在外割缝衬管5.6的外侧套有外管5.7,在一级分水装置5的内腔设有破乳器5.10,石油污水经过破乳器5.10后,再经过内割缝衬管5.3外的遇水膨胀橡胶5.4,遇水膨胀橡胶5.4的内侧对石油污水中的水进行吸附,同时在10兆帕的压力差的作用下,吸附的水再次遇水膨胀橡胶中失水,并沿着外割缝衬管5.6漏下到外管5.7内壁,并通过集水接口将分离出的水汇集到清水池2中;而未被分离的石油类成分则沿着一级分水装置5的出口端进入下一组一级分水装置5;
2、经过两组一级分水装置5后,石油污水中的水分含量已经大幅降低,此时,未被分离的石油类成分通过流程管线12进入到二级分水装置6;所述二级分水装置6的出口端连接到油污存放池3,所述二级分水装置6的中心管6.1的外壁套有左挡环6.2、右挡环6.7和集水缸套6.8,中心管6.1的中部设有多个透水孔6.11,在左挡环6.2、右挡环6.7和集水缸套6.8形成的空腔内设有两组活塞6.6和第二遇水膨胀橡胶6.3,且在第二遇水膨胀橡胶6.3内安装有弹簧6.4,所述集水缸套6.8的中部设有第二集水接口6.5,在第二集水接口6.5的两侧分别设有出气孔6.10,中部设有第二集水接口6.5,再次分离出的水汇集到清水池2中,在左挡环6.2和右挡环6.7上分别设有进气口6.9,且分别通过高压管线连接到增压泵10,增压泵10与空气压缩机11连接;
未被分离的石油类成分通过中心管6.1的透水孔6.11被第二遇水膨胀橡胶6.3吸入,此时含水量已经较少,而第二遇水膨胀橡胶6.3会持续吸水,这时,空气压缩机11压缩的气体压力在0.9兆帕,并继续通过增压泵10增压到6兆帕,并间歇式的施加到活塞上,通过活塞间歇式的挤压第二遇水膨胀橡胶6.3,将第二遇水膨胀橡胶6.3的水分挤出,而第二遇水膨胀橡胶6.3通过内置的弹簧回复至原位,形成间歇式的释放第二遇水膨胀橡胶6.3吸附的水分,实现石油组分与水分的分离。
以上所述,仅是本发明的部分较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法,其特征是包括如下步骤:
(a)、从集输站上的污水通过污水处理泵(4)输送到一级分水装置(5),且在一级分水装置(5)的前端安装进口压力表(8),在一级分水装置(5)的出口端设有调压阀(7)和调压表(9),且一级分水装置(5)进口端的压力在15兆帕,出口端的压力调至5兆帕,从而使一级分水装置(5)形成10兆帕的压力差,所述一级分水装置(5)的中部设有集水接口,且一级分水装置(5)的内割缝衬管(5.3)和外割缝衬管(5.6)之间设有遇水膨胀橡胶(5.4),在外割缝衬管(5.6)的外侧套有外管(5.7),在一级分水装置(5)的内腔设有破乳器(5.10),石油污水经过破乳器(5.10)后,再经过内割缝衬管(5.3)外的遇水膨胀橡胶(5.4),遇水膨胀橡胶(5.4)的内侧对石油污水中的水进行吸附,同时在10兆帕的压力差的作用下,吸附的水再次遇水膨胀橡胶中失水,并沿着外割缝衬管(5.6)漏下到外管(5.7)内壁,并通过集水接口将分离出的水汇集到清水池(2)中;而未被分离的石油类成分则沿着一级分水装置(5)的出口端进入下一组一级分水装置(5);
(b)、经过一组或一组以上的一级分水装置(5)后,石油污水中的水分含量已经大幅降低,此时,未被分离的石油类成分通过流程管线12)进入到二级分水装置(6);所述二级分水装置(6)的出口端连接到油污存放池(3),所述二级分水装置(6)的中心管(6.1)的外壁套有左挡环(6.2)、右挡环(6.7)和集水缸套(6.8),中心管(6.1)的中部设有多个透水孔(6.11),在左挡环(6.2)、右挡环(6.7和集水缸套(6.8形成的空腔内设有两组活塞(6.6和第二遇水膨胀橡胶(6.3,且在第二遇水膨胀橡胶(6.3内安装有弹簧(6.4,所述集水缸套(6.8的中部设有第二集水接口(6.5,在第二集水接口(6.5的两侧分别设有出气孔(6.10,中部设有第二集水接口(6.5,再次分离出的水汇集到清水池(2中,在左挡环(6.2和右挡环(6.7上分别设有进气口(6.9,且分别通过高压管线连接到增压泵(10,增压泵(10与空气压缩机(11连接;
未被分离的石油类成分通过中心管(6.1)的透水孔(6.11)被第二遇水膨胀橡胶(6.3)吸入,此时含水量已经较少,而第二遇水膨胀橡胶(6.3)会持续吸水,这时,空气压缩机(11)压缩的气体压力在0.9兆帕,并继续通过增压泵(10)增压到6兆帕,并间歇式的施加到活塞上,通过活塞间歇式的挤压第二遇水膨胀橡胶(6.3),将第二遇水膨胀橡胶(6.3)的水分挤出,而第二遇水膨胀橡胶(6.3)通过内置的弹簧回复至原位,形成间歇式的释放第二遇水膨胀橡胶(6.3)吸附的水分,实现石油组分与水分的分离。
2.根据权利要求1所述的油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法,其特征是:活塞(6.6)带动第二遇水膨胀橡胶(6.3)被间歇式挤压时,气体通过出气孔(6.10)排出,将压力释放出,此时会产生间歇式的噪声;在出气孔(6.10)处连接消声器(13),所述消声器(13)的缸套(13.1)的内腔安装有消音活塞(13.2)和消音弹簧(13.3),消音弹簧(13.3)的一端与底板(13.4)连接固定,另一端与消音活塞(13.2)接触,高压气体经过消音活塞(13.2)挤压消音弹簧(13.3)从而抵消了部分压力,并且,出气管(13.6)的内径大于进气管(13.5)的内径,从而减少了噪音。
3.根据权利要求1所述的油田集输用无滤料污水处理装置的使用方法,其特征是:所述第二遇水膨胀橡胶(6.3)与活塞(6.6)的连接通过在活塞(6.6)内侧的内壁设有一个环形缺口,且环形缺口的内侧设有锥形孔或半圆形孔,用于与第二遇水膨胀橡胶(6.3)配合连接,使其更加牢固和稳定,避免第二遇水膨胀橡胶(6.3)在来回变形中脱落。
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