CN111072191A - 一种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺方法与设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺方法与设备，包括污油水分离器塔体12、撇油帽6、进水口1、电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14、平行电氧化极板4。其中，在污油水分离器塔体12中由上至下依次设置有撇油帽6、电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14、平行电氧化极板4。含聚污油水进入污油水分离器塔体12依次经过电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14、平行电氧化极板4，最后到达底部。电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14及平行电氧化极板4在通电情况下发生电解反应会产生大量气泡，含聚污油水经过电催化阴极聚结层2时，油粒被上述气泡吸附上浮，再经由撇油帽6排出。在电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14以及平行电氧化极板4上发生的电催化氧化反应可以降解含聚污油水中的高分子聚合物。因此在电催化氧化、气浮、聚结的共同作用下，含聚污油水处理效果会非常明显。
Description
技术领域
本发明属于污油水处理技术领域，具体涉及一种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺方法与设备。
背景技术
随着油田含油率下降，为了提高采收率，聚合物驱油是油田最常用的强采措施，并伴随大量含聚污油水产出。含聚污油水的处理非常困难，现在几乎没有非常有效的处理工艺。
本发明将电催化氧化污水处理技术与聚结水处理技术结合，发明设计了一种电催化氧化气浮聚结含聚污油水处理工艺方法和相应设备，可以大幅度提高油田含聚污油水的处理效果。
发明内容
本发明利用电催化氧化和聚结的工艺原理，将电催化氧化污水处理技术与聚结水处理技术进行组合，发明设计了一种电催化氧化气浮聚结污油水处理设备，在电催化氧化、气浮与聚结的共同作用下，由此可以大幅度提高油田含聚污油水的处理效果。本发明通过以下技术方案达到上述目的：
一种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺方法与设备，包括污油水分离器塔体12、进水口1、撇油帽6、电催化阴极聚结层2及接线柱15、电催化网状阳极板14及接线柱13、平行电氧化极板4及第一阳极接线柱3和第一阴极接线柱5、出水缓冲罐10、排水口11。其中，在污油水分离器塔体12中由上至下依次设置有撇油帽6、电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14和平行电氧化极板4，进水口1位于电催化阴极聚结层2上方和撇油帽6下方，水依次经过电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14和平行电氧化极板4到达污油水分离器塔体12底部，出水缓冲罐10与污油水分离器塔体12底部连通，排水口11位于出水缓冲罐10底部。
所述这种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺方法与设备，还包括气渣分离装置7、酸性气体吸收装置8、油渣收集装置9，气渣分离装置7与撇油帽6连通，酸性气体吸收装置8与气渣分离装置7顶部连通，油渣收集装置9与气渣分离装置7底部连通。
本发明进一步的技术方案还包括：
所述进水口1以切线方式进入所述污油水分离器塔体12。
所述撇油帽6位于污油水分离器塔体12顶部中心位置。
所述电催化阴极聚结层2是多层组合，具有至少两层，每相邻两层间有一块电催化网状阳极板14，所有电催化网状阳极板14都与第二阳极接线柱13连接，外接直流电源阳极。所有电催化网状阳极板14采用镀白金涂层。
所述电催化阴极聚结层2采用适合用在电催化阴极的金属材料制作，比表面积不低于200，堆厚不低于10公分，所有电催化阴极聚结层2与第二阴极接线柱15连接，外接直流电源阴极。
所述平行电氧化极板4的所有阴极板与第一阴极接线柱5连接，所有阳极板与第一阳极接线柱3连接。所述第一阴极接线柱5和第一阳极接线柱3外接直流电源阴阳极。所有阳极板采用镀二氧化铅涂层。
所述平行电氧化极板4和电催化网状阳极板14的所有极板平面垂直切线与水流方向保持一致。
所述出水缓冲罐10的进水位置高出所述撇油帽6底部至少20公分距离。
现在还没有出现将电催化氧化、气浮和聚结几种水处理工艺结合起来处理含聚污油水的工艺技术，本发明的有益技术效果是：在电催化氧化、气浮与聚结的共同作用下，大幅度提高油田含聚污油水的处理效果。
附图说明
图1为本发明一实施例含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备的剖视图；
图2为本发明又一实施例含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备的剖视图。
其中：
1、进水口 2、电催化阴极聚结层 3、第一阳极接线柱
4、平行电氧化极板 5、第一阴极接线柱 6、撇油帽
7、气渣分离装置 8、酸性气体吸收装置 9、油渣收集装置
10、出水缓冲罐 11、排水口 12、污油水分离器塔体
13、第二阳极接线柱 14、电催化网状阳极板 15、第二阴极接线柱
16、第三阳极接线柱 17、平行电催化极板 18、第三阴极接线柱。
具体实施方式
下面将结合附图，进一步详细说明本发明的具体实施方式。
请参阅图1，本发明涉及的一种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺方法与设备，包括污油水分离器塔体12、进水口1、撇油帽6、电催化阴极聚结层2及接线柱15、电催化网状阳极板14及接线柱13、平行电氧化极板4及第一阳极接线柱3和第一阴极接线柱5、出水缓冲罐10、排水口11。其中，在污油水分离器塔体12中由上至下依次设置有撇油帽6、电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14和平行电氧化极板4，进水口1位于电催化阴极聚结层2上方和撇油帽6下方，水依次经过电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14和平行电氧化极板4到达污油水分离器塔体12底部，出水缓冲罐10与污油水分离器塔体12底部连通，排水口11位于出水缓冲罐10底部。
所述这种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺方法与设备，还包括气渣分离装置7、酸性气体吸收装置8、油渣收集装置9，气渣分离装置7与撇油帽6连通，酸性气体吸收装置8与气渣分离装置7顶部连通，油渣收集装置9与气渣分离装置7底部连通。
本发明一实施案例中，进水口1以切线方式进入所述污油水分离器塔体12。撇油帽6位于污油水分离器塔体12顶部中心位置。电催化阴极聚结层2是多层组合，每相邻两层间有一块电催化网状阳极板14，所有电催化网状阳极板14都与第二阳极接线柱13连接，外接直流电源阳极。所有电催化网状阳极板14采用镀白金涂层。电催化阴极聚结层2采用适合用在电催化阴极的金属材料制作，比表面积不低于200，堆厚不低于10公分，所有电催化阴极聚结层2与第二阴极接线柱15连接，外接直流电源阴极。平行电氧化极板4的所有阴极板与第一阴极接线柱5连接，所有阳极板与第一阳极接线柱3连接。所述第一阴极接线柱5和第一阳极接线柱3外接直流电源阴阳极。所有阳极板采用镀二氧化铅涂层。平行电氧化极板4和电催化网状阳极板14的所有极板平面垂直切线与水流方向保持一致。出水缓冲罐10的进水位置高出所述撇油帽6底部至少20公分距离。
本发明还提供一种处理含聚污油水的工艺方法，包括以下步骤：
聚结步骤：待处理含聚污油水进入污油水分离器塔体12后，水中的油粒被电催化阴极聚结层2吸附，在电催化阴极聚结层2聚结；
氧化步骤：经聚结后的含聚污油水一部分下沉，经过平行电氧化极板4，平行电氧化极板4通电发生电解反应，对待处理水进行强氧化作用；
气浮步骤：平行电氧化极板4电解反应产生大量气泡，气泡穿过电催化阴极聚2结层带出油粒，经由撇油帽6排出。
进一步地，还包括催化步骤，所述催化步骤在氧化步骤之后进行，或者与氧化步骤同步进行，催化步骤具体为：
经氧化后的待处理水进一步下沉，经过电催化网状阳极板14，电催化网状阳极板14通电后发生电解反应，该电解反应具有催化作用。
本发明工艺方法还包括：气渣分离步骤、酸性气体吸收步骤以及油渣收集步骤，
经撇油帽6排出的气泡和油粒形成油渣和气体混合物，上述混合物进入气渣分离装置7，进行气渣分离；
气体从气渣分离装置7顶部进入酸性气体吸收装置8；
油渣从气渣分离装置7底部进入油渣收集装置9。
具体地，含聚污油水通过进水口1切线进入污油水分离器塔体12形成旋流，在弱离心力的作用下，轻质部分会集中在污油水分离器塔体12中心区域。电催化阴极聚结层2、电催化网状阳极板14及平行电氧化极板4在通电情况下发生电解反应会产生大量气泡，其中在阴极板表面会产生大量氢气气泡，在阳极板表面会产生大量氧气或酸性气泡，这些气泡在上升过程中会捕集水中的油粒，且穿过电催化阴极聚结层2时也会将被吸附的油粒带出上浮，气泡连同捕集携带的油粒在旋流作用下，最后经由撇油帽6排出进入气渣分离装置7，油渣从气渣分离装置7底部进入油渣收集装置9，气体从气渣分离装置7顶部进入酸性气体吸收装置8，阳极板产生的酸性气体会在酸性气体吸收装置8中采用碱液吸收，避免排出污染环境。
另外，平行电氧化极板4的阳极板镀二氧化铅涂层，会获得高氧化电位，电解会产生氧气、氯气、臭氧、羟基自由基等强氧化剂，电催化网状阳极板14镀白金涂层，白金涂层耐污染能力强，在电解过程中也会产生氧气、氯气等氧化性气体。当平行电氧化极板4电解产生的强氧化剂通过电催化阴极聚结层2和电催化网状阳极板14时，在电催化作用下会促进电化学反应，起到了强制氧化效果，由此可以降解高分子聚合物。因此在电催化氧化、气浮、聚结的共同作用下，含聚污油水的处理效果会显著提高。
请参阅图2，在本发明的另一实施案例中，在上述实施案例基础上，在平行电氧化极板4于底部电催化阴极聚结层2之间增加了平行电催化极板17，从而进一步加强了电催化效果，使电氧化更加充分，进一步提高含聚污油水的处理效果。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，包括污油水分离器塔体、撇油帽、进水口、电催化阴极聚结层、电催化网状阳极板、平行电氧化极板、出水缓冲罐、排水口，其特征在于，电催化阴极聚结层具有至少两层，每相邻两层间有一块电催化网状阳极板，在污油水分离器塔体中由上至下依次设置有撇油帽、电催化阴极聚结层、电催化网状阳极板、平行电氧化极板，进水口位于电催化阴极聚结层上方和撇油帽下方，水依次经过电催化阴极聚结层、电催化网状阳极板、平行电氧化极板到达污油水分离器塔体底部，出水缓冲罐与污油水分离器塔体底部连通，排水口位于出水缓冲罐底部。
2.根据权利要求1所述一种含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，还包括气渣分离装置、酸性气体吸收装置、油渣收集装置，气渣分离装置与撇油帽连通，酸性气体吸收装置与气渣分离装置顶部连通，油渣收集装置与气渣分离装置底部连通。
3.根据权利要求1所述含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，所述进水口以切线方式进入所述污油水分离器塔体。
4.根据权利要求1所述含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，所述撇油帽位于污油水分离器塔体顶部中心位置。
5.根据权利要求1所述含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，所述电催化阴极聚结层采用金属材料制作，比表面积不低于200，堆厚不低于10公分，所有电催化阴极聚结层与第二阴极接线柱连接，所述第二阴极接线柱外接直流电源阴极。
6.根据权利要求1所述含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，相邻电催化阴极聚结层之间都有一块电催化网状阳极板，所有电催化网状阳极板都与第二阳极接线柱连接，所述第二阳极接线柱外接直流电源阳极，所有电催化网状阳极板采用镀白金涂层。
7.根据权利要求1所述含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，所述平行电氧化极板的所有阴极板与第一阴极接线柱连接，所有阳极板与第一阳极接线柱连接，所述第一阴极接线柱和第一阳极接线柱外接直流电源阴阳极，所有阳极板采用镀二氧化铅涂层。
8.根据权利要求1所述含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，所述平行电氧化极板和电催化网状阳极板的所有极板平面垂直切线与水流方向保持一致。
9.根据权利要求2所述含聚污油水电催化氧化综合处理工艺设备，其特征在于，所述出水缓冲罐的进水位置高出所述撇油帽底部至少20公分。
10.一种采用如权利要求1-9任意一项所述设备处理含聚污油水的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
聚结步骤：待处理含聚污油水进入污油水分离器塔体后，水中的油粒被电催化阴极聚结层吸附，在电催化阴极聚结层聚结；
氧化步骤：经聚结后的含聚污油水一部分下沉，经过平行电氧化极板，平行电氧化极板通电发生电解反应，对待处理水进行强氧化作用；
气浮步骤：平行电氧化极板电解反应产生大量气泡，气泡穿过电催化阴极聚结层带出油粒，经由撇油帽排出。
11.根据权利要求10所述的工艺方法，其特征在于，还包括催化步骤，所述催化步骤在氧化步骤之后进行，或者与氧化步骤同步进行，催化步骤具体为：
经氧化后的待处理水进一步下沉，经过电催化网状阳极板，电催化网状阳极板通电后发生电解反应，该电解反应具有催化作用。
12.根据权利要求10或11所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括：气渣分离步骤、酸性气体吸收步骤以及油渣收集步骤，
经撇油帽排出的气泡和油粒形成油渣和气体混合物，上述混合物进入气渣分离装置，进行气渣分离；
气体从气渣分离装置顶部进入酸性气体吸收装置；
油渣从气渣分离装置底部进入油渣收集装置。
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