CN113173655B - 一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置及方法，装置包括池体、油水分离组件、破乳组件、pH调节组件和控制器；油水分离组件设在池体一侧，用于对污水中的油液分离，破乳组件设置在池体中部，且与油水分离组件导通，用于对污水中的聚合物等杂质进行分解处理，pH调节组件设在池体另一侧，且与破乳组件导通，用于对污水的酸碱性进行调节，控制器用于控制装置的自动运行；油井酸化返排液首先进入池体内，首先经过油水分离组件处理，去除污水中的油液，然后经过破乳组件处理，进一步去除污水中的聚合物等杂质，最后经pH调节组件处理后排放是海洋；本发明装置结构设计合理，高效稳定，适宜大量推广。

Description

一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置及方法
技术领域
本发明涉及海洋平台污水处理技术领域，具体涉及一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置及方法。
背景技术
油井酸化处理是油层改造、油井增产的重要措施之一，它是将酸液注入到地层中，依靠酸液的化学溶蚀作用，使酸液与油层岩石中的碳酸盐岩、粘土矿物等成分发生化学作用以提高油层的渗透性，改善油层中油、气、水的流动状况，从而增加油井产量的工艺方法。该工艺所产生的酸化返排液中不仅含有大量残酸，还含有大量黏土稳定剂、表面活性剂、缓蚀剂、助排剂等添加剂，以及酸化过程中产生的钙镁离子和可溶性盐，同时含油大量原油和悬浮杂质，具有较高的矿化度和COD值，达标外排处理难度大。若对其进行妥善处理，用于注水开发，或循环回用于二次酸化，具有积极意义。但是，现有的海洋平台酸性污水处理装置存在以下不足：1、处理效率低，难以满足日益增长的开采需求；2、处理不够彻底，极易造成海洋污染；3、经济投入大，设备运行与维护费用高。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种节能高效的用于海洋平台的酸性污水原位处理装置及处理方法。
本发明的技术方案为：一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，包括池体、油水分离组件、破乳组件、pH调节组件和控制器；
池体内部依次设置有第一腔体、第二腔体和第三腔体，池体一侧活动设置有设备箱，池体底部设置有底座，池体侧壁上设置有出油管、排渣管和出水管，第一腔体上端活动设置有密封盖，密封盖上设置有进水管，第一腔体内底部设置有第一隔板，第三腔体内底部设置有第二隔板，出油管与第一腔体导通，出水管与第三腔体导通，出水管上设置有第一电控阀；
油水分离组件包括第一电机、鼓气构件和搅拌器，第一电机固定设置在设备箱内部，第一电机的输出轴贯穿池体，且位于第一隔板下部，位于池体内部的输出轴上设置有第一凸轮，第一凸轮上设置有弧形卡槽，位于池体外部的输出轴上设置有主带轮，搅拌器活动卡接在第一腔体内部，搅拌器的搅拌轴贯穿池体，且设置有连接带轮，连接带轮与主带轮之间通过皮带连接；鼓气构件固定贯穿设置在第一隔板上，且与第一凸轮上的弧形卡槽活动卡接；
破乳组件包括空心轴、破乳筒和第二电机，空心轴水平设置在第二腔体内部，空心轴上均匀分布有多个喷水嘴，空心轴与第一腔体之间通过导管连接，连接处设置有第一水泵，破乳筒通过轴套活动套设在空心轴上，破乳筒与排渣管之间导通，破乳筒与第三腔体之间通过导管连接，连接处设置有第二水泵，破乳筒外侧设置有摆动套，摆动套的内壁上设置有螺旋卡槽，第二电机固定设置在第二腔体内部，且第二电机的输出轴上设置有转动盘，转动盘边缘处设置有环形柱，环形柱与螺旋卡槽活动卡接；
pH调节组件包括第三电机、中和液储箱和酸碱度监测仪，第三电机固定设置在第三腔体内部，且位于第二隔板下端，第三电机的主轴贯穿第二隔板，且均匀设置有多个多孔板，中和液储箱固定设置在池体上端，中和液储箱与第三腔体之间通过导管导通，导管上设置有第二电控阀，酸碱度监测仪设置在池体外部，酸碱度监测仪的监测探头位于第三腔体内部；
控制器分别与第一电机、第一水泵、第二水泵、第二电机、第三电机、酸碱度监测仪、第一电控阀和第二电控阀电性连接。
进一步的，鼓气构件包括鼓气筒、活塞板和连接杆，鼓气筒固定贯穿设置在第一隔板上，鼓气筒上端通过插杆设置有启闭板，插杆与鼓气筒内壁之间设置有拉簧，活塞板活动套设在鼓气筒内部，且活塞板底部贯穿鼓气筒，连接杆一端与活塞板活动铰接，另一端与第一凸轮上的弧形卡槽活动卡接，使用时，通过第一电机带动第一凸轮转动，活塞板在连接杆的作用下鼓气筒内往复移动，将空气不断注入污水中，提高污水的溶气效果，活塞板上升过程中，启闭板在气压作用下上升，活塞板下降过程中，启闭板在拉簧的作用下重新封闭鼓气筒上端开口。
进一步的，鼓气筒水平设置有4-8个，第一凸轮的数量与鼓气筒对应一致，且上下位置一一对应，通过设置多个鼓气筒，提高了含油酸性污水中的溶气量，有利于提高污水的油水分离效果，为设备的高效运行提供了有利条件。
进一步的，连接杆与弧形卡槽连接处设置有活动套，通过设置活动套，使得连接杆在弧形卡槽内的移动更加顺畅，提高鼓气筒的鼓气效果。
进一步的，第二腔体内部设置有挤压组件，挤压组件包括活动导杆、第四电机和挤压板，活动导杆设置有3-5个，3-5个活动导杆均匀分布在第二腔体内部，且位于破乳筒的周向，各个活动导杆上均套设有滑动套，各个滑动套上均套设有挤压凸轮，第四电机和挤压板的数量均与活动导杆对应一致，各个第四电机均匀分布在破乳筒的周向，且通过齿轮组与滑动套传动，各个挤压板均通过活动轴插接在破乳筒上，活动轴端部与挤压凸轮抵接，活动轴上套设有复位弹簧，复位弹簧一端与活动轴端部抵接，另一端与破乳筒外壁抵接，通过设置挤压组件，利用第四电机带动滑动套和挤压凸轮转动，挤压板在挤压凸轮的作用下不断对污水进行挤压处理，有利于污水中的聚合物等杂质得到充分分解。
进一步的，活动轴与破乳筒连接处设置有密封套，通过设置密封套能够提高活动轴与破乳筒之间的密封性，避免污水进入第二腔体中后对第二腔体内的电气设备造成损坏，提高了装置的安全性和运行稳定性。
进一步的，破乳筒的内壁上设置有电阻加热套，利用电阻加热套对油水分离后的污水进行加热处理，有利于提高污水中聚合物的分离效果。
进一步的，第一腔体内顶部设置有格栅，通过格栅对酸化返排液中杂质进行拦截过滤，降低了后续设备的运行负荷。
一种用于海洋平台的酸性污水原位处理方法，包括以下步骤：
S1、将装置各用电设备分别与外部电源连接，将油田井底酸化返排液通过管道与进水管连接，酸化返排液经过格栅粗过滤处理后进入第一腔体内部，通过控制器控制第一电机开启，第一电机的输出轴带动各个第一凸轮转动，各个鼓气筒内部的活塞板在第一凸轮和连接杆的作用下往复运动，将空气注入第一隔板上部的酸化返排液中，同时由于主带轮与连接带轮之间通过皮带连接，所以第一电机转动过程中搅拌器也开始转动，利用溶气效果使酸化返排液中的油相与水相分离，油液通过出油管排出池体进行收集；
S2、油水分离后的污水在第一水泵的作用下通过空心轴上的喷水嘴进入第二腔体内部的破乳筒内，通过控制器控制第二电机和第四电机同时启动，第二电机转动过程中，转动盘和环形柱在摆动套上的螺旋卡槽内转动，使得破乳筒沿空心轴往复移动，第四电机转动过程中带动滑动套和挤压凸轮转动，利用挤压凸轮不断撞击挤压板上的活动轴，使得挤压板不断挤压破乳筒内的污水，污水在挤压和震荡的双重作用下，污水中的聚合物得到分解，并通过排渣管排出池体进行收集；
S3、破乳后的污水在第二水泵的作用下进入第三腔体中，通过控制器控制第三电机和第二电控阀开启，中和液储箱内的中和液进入第三腔体中，在第三电机的作用下，多孔板对酸化污水和中和液进行充分搅拌混合，当酸碱度监测仪的监测探头监测到污水的pH接近中性时，控制器控制第二电控阀关闭，同时控制第一电控阀开启，处理后的污水通过出水管重新排放至海洋中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，运行稳定可靠，通过设置油水分离组件，利用第一电机带动鼓气构件和搅拌器运行，通过鼓气构件不断向含油污水中注入空气，利用溶气原理使得污水中的油液分层，并排除池体，实现了油水分离，降低了后续设备的运行负荷；通过设置破乳组件，利用第二电机带动破乳筒在水平方向上往复移动，同时利用第四电机带动各个挤压板对破乳筒中的污水进行拍打，使得污水中的聚合物等杂质得到有效分解，最后通过pH调节组件对酸性污水的pH进行调节，使其达标排放，本发明的整个污水处理流程中，不需要使用任何助剂，降低了污水二次污染的风险，同时本发明的装置可持续运行，不影响海洋平台设备的正常运行，降低了海洋平台设备因停机而造成的经济损失；同时，本发明的装置可直接搭载与海洋平台上，设备运行过程中不需要对污水进行转运，降低了污水处理成本，节省了人力物力。
附图说明
图1是本发明的纵剖图；
图2是本发明的外部结构示意图；
图3是本发明的鼓气构件的结构示意图；
图4是本发明的第一凸轮的结构示意图；
图5是本发明图1中A处的放大示意图；
图6是本发明的摆动套的结构示意图；
图7是本发明的挤压板与破乳筒的连接示意图；
图8是本发明的第四电机与破乳筒的连接示意图；
其中，1-池体、10-第一腔体、100-密封盖、101-进水管、102-第一隔板、103-格栅、11-第二腔体、12-第三腔体、120-第二隔板、13-设备箱、14-底座、15-出油管、16-排渣管、17-出水管、2-油水分离组件、20-第一电机、200-输出轴、201-第一凸轮、202-弧形卡槽、203-主带轮、21-鼓气构件、210-鼓气筒、211-活塞板、212-连接杆、2120-活动套、213-启闭板、2130-插杆、2131-拉簧、22-搅拌器、220-连接带轮、3-破乳组件、30-空心轴、300-喷水嘴、301-第一水泵、31-破乳筒、310-轴套、311-第二水泵、312-电阻加热套、32-第二电机、320-转动盘、321-环形柱、33-摆动套、330-螺旋卡槽、34-挤压组件、340-活动导杆、341-第四电机、342-挤压板、3420-活动轴、3421-复位弹簧、343-滑动套、344-挤压凸轮、4-pH调节组件、40-第三电机、400-主轴、401-多孔板、41-中和液储箱、42-酸碱度监测仪、420-监测探头。
具体实施方式
实施例1：如图1、2所示的一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，包括池体1、油水分离组件2、破乳组件3、pH调节组件4和控制器；池体1内部依次设置有第一腔体10、第二腔体11和第三腔体12，池体1一侧活动设置有设备箱13，池体1底部设置有底座14，池体1侧壁上设置有出油管15、排渣管16和出水管17，第一腔体10上端活动设置有密封盖100，密封盖100上设置有进水管101，第一腔体10内底部设置有第一隔板102，第一腔体10内顶部设置有格栅103，通过格栅103对酸化返排液中杂质进行拦截过滤，降低了后续设备的运行负荷；第三腔体12内底部设置有第二隔板120，出油管15与第一腔体10导通，出水管17与第三腔体12导通，出水管17上设置有第一电控阀；
如图1、3、4所示，油水分离组件2包括第一电机20、鼓气构件21和搅拌器22，第一电机20固定设置在设备箱13内部，第一电机20的输出轴200贯穿池体1，且位于第一隔板102下部，位于池体1内部的输出轴200上设置有第一凸轮201，第一凸轮201上设置有弧形卡槽202，位于池体1外部的输出轴200上设置有主带轮203，搅拌器22活动卡接在第一腔体10内部，搅拌器22的搅拌轴贯穿池体1，且设置有连接带轮220，连接带轮220与主带轮203之间通过皮带连接；鼓气构件21包括鼓气筒210、活塞板211和连接杆212，鼓气筒210固定贯穿设置在第一隔板102上，鼓气筒210上端通过插杆2130设置有启闭板213，插杆2130与鼓气筒210内壁之间设置有拉簧2131，活塞板211活动套设在鼓气筒210内部，且活塞板211底部贯穿鼓气筒210，连接杆212一端与活塞板211活动铰接，另一端与第一凸轮201上的弧形卡槽202活动卡接，连接杆212与弧形卡槽202连接处设置有活动套2120，通过设置活动套2120，使得连接杆212在弧形卡槽202内的移动更加顺畅，提高鼓气筒210的鼓气效果；使用时，通过第一电机20带动第一凸轮201转动，活塞板211在连接杆212的作用下鼓气筒210内往复移动，将空气不断注入污水中，提高污水的溶气效果，活塞板211上升过程中，启闭板213在气压作用下上升，活塞板211下降过程中，启闭板213在拉簧2131的作用下重新封闭鼓气筒210上端开口；鼓气筒210水平设置有5个，第一凸轮201的数量与鼓气筒210对应一致，且上下位置一一对应，通过设置多个鼓气筒210，提高了含油酸性污水中的溶气量，有利于提高污水的油水分离效果，为设备的高效运行提供了有利条件；
如图1、5、6、7所示，破乳组件3包括空心轴30、破乳筒31和第二电机32，空心轴30水平设置在第二腔体11内部，空心轴30上均匀分布有多个喷水嘴300，空心轴30与第一腔体10之间通过导管连接，连接处设置有第一水泵301，破乳筒31通过轴套310活动套设在空心轴30上，破乳筒31的内壁上设置有电阻加热套312，利用电阻加热套312对油水分离后的污水进行加热处理，有利于提高污水中聚合物的分离效果；破乳筒31与排渣管16之间导通，破乳筒31与第三腔体12之间通过导管连接，连接处设置有第二水泵311，破乳筒31外侧设置有摆动套33，摆动套33的内壁上设置有螺旋卡槽330，第二电机32固定设置在第二腔体11内部，且第二电机32的输出轴上设置有转动盘320，转动盘320边缘处设置有环形柱321，环形柱321与螺旋卡槽330活动卡接；
如图1、2所示，pH调节组件4包括第三电机40、中和液储箱41和酸碱度监测仪42，第三电机40固定设置在第三腔体12内部，且位于第二隔板120下端，第三电机40的主轴400贯穿第二隔板120，且均匀设置有多个多孔板401，中和液储箱41固定设置在池体1上端，中和液储箱41与第三腔体12之间通过导管导通，导管上设置有第二电控阀，中和液储箱41内填充有食盐溶液，酸碱度监测仪42设置在池体1外部，酸碱度监测仪42的监测探头420位于第三腔体12内部；
控制器分别与第一电机20、第一水泵301、第二水泵311、第二电机32、第三电机40、酸碱度监测仪42、第一电控阀和第二电控阀电性连接，控制器、第一电机20、第一水泵301、第二水泵311、第二电机32、第三电机40、酸碱度监测仪42、第一电控阀和第二电控阀均为市售产品。
利用实施例1的装置进行海洋平台酸性污水原位处理的方法，包括以下步骤：
S1、将装置各用电设备分别与外部电源连接，将油田井底酸化返排液通过管道与进水管101连接，酸化返排液经过格栅103粗过滤处理后进入第一腔体10内部，通过控制器控制第一电机20开启，第一电机20的输出轴200带动各个第一凸轮201转动，各个鼓气筒210内部的活塞板211在第一凸轮201和连接杆212的作用下往复运动，将空气注入第一隔板102上部的酸化返排液中，同时由于主带轮203与连接带轮220之间通过皮带连接，所以第一电机20转动过程中搅拌器22也开始转动，利用溶气效果使酸化返排液中的油相与水相分离，油液通过出油管15排出池体1进行收集；
S2、油水分离后的污水在第一水泵301的作用下通过空心轴30上的喷水嘴300进入第二腔体11内部的破乳筒31内，通过控制器控制第二电机32启动，第二电机32转动过程中，转动盘320和环形柱321在摆动套33上的螺旋卡槽330内转动，使得破乳筒31沿空心轴30往复移动，在破乳筒31的震荡的作用下，污水中的聚合物得到分解，并通过排渣管16排出池体1进行收集；
S3、破乳后的污水在第二水泵311的作用下进入第三腔体12中，通过控制器控制第三电机40和第二电控阀开启，中和液储箱41内的中和液进入第三腔体12中，在第三电机40的作用下，多孔板401对酸化污水和中和液进行充分搅拌混合，当酸碱度监测仪42的监测探头420监测到污水的pH接近中性时，控制器控制第二电控阀关闭，同时控制第一电控阀开启，处理后的污水通过出水管17重新排放至海洋中。
实施例2：如图1、2所示的一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，包括池体1、油水分离组件2、破乳组件3、pH调节组件4和控制器；池体1内部依次设置有第一腔体10、第二腔体11和第三腔体12，池体1一侧活动设置有设备箱13，池体1底部设置有底座14，池体1侧壁上设置有出油管15、排渣管16和出水管17，第一腔体10上端活动设置有密封盖100，密封盖100上设置有进水管101，第一腔体10内底部设置有第一隔板102，第一腔体10内顶部设置有格栅103，通过格栅103对酸化返排液中杂质进行拦截过滤，降低了后续设备的运行负荷；第三腔体12内底部设置有第二隔板120，出油管15与第一腔体10导通，出水管17与第三腔体12导通，出水管17上设置有第一电控阀；
如图1、3、4所示，油水分离组件2包括第一电机20、鼓气构件21和搅拌器22，第一电机20固定设置在设备箱13内部，第一电机20的输出轴200贯穿池体1，且位于第一隔板102下部，位于池体1内部的输出轴200上设置有第一凸轮201，第一凸轮201上设置有弧形卡槽202，位于池体1外部的输出轴200上设置有主带轮203，搅拌器22活动卡接在第一腔体10内部，搅拌器22的搅拌轴贯穿池体1，且设置有连接带轮220，连接带轮220与主带轮203之间通过皮带连接；鼓气构件21包括鼓气筒210、活塞板211和连接杆212，鼓气筒210固定贯穿设置在第一隔板102上，鼓气筒210上端通过插杆2130设置有启闭板213，插杆2130与鼓气筒210内壁之间设置有拉簧2131，活塞板211活动套设在鼓气筒210内部，且活塞板211底部贯穿鼓气筒210，连接杆212一端与活塞板211活动铰接，另一端与第一凸轮201上的弧形卡槽202活动卡接，连接杆212与弧形卡槽202连接处设置有活动套2120，通过设置活动套2120，使得连接杆212在弧形卡槽202内的移动更加顺畅，提高鼓气筒210的鼓气效果；使用时，通过第一电机20带动第一凸轮201转动，活塞板211在连接杆212的作用下鼓气筒210内往复移动，将空气不断注入污水中，提高污水的溶气效果，活塞板211上升过程中，启闭板213在气压作用下上升，活塞板211下降过程中，启闭板213在拉簧2131的作用下重新封闭鼓气筒210上端开口；鼓气筒210水平设置有5个，第一凸轮201的数量与鼓气筒210对应一致，且上下位置一一对应，通过设置多个鼓气筒210，提高了含油酸性污水中的溶气量，有利于提高污水的油水分离效果，为设备的高效运行提供了有利条件；
如图1、5、6、7、8所示，破乳组件3包括空心轴30、破乳筒31和第二电机32，空心轴30水平设置在第二腔体11内部，空心轴30上均匀分布有多个喷水嘴300，空心轴30与第一腔体10之间通过导管连接，连接处设置有第一水泵301，破乳筒31通过轴套310活动套设在空心轴30上，破乳筒31的内壁上设置有电阻加热套312，利用电阻加热套312对油水分离后的污水进行加热处理，有利于提高污水中聚合物的分离效果；破乳筒31与排渣管16之间导通，破乳筒31与第三腔体12之间通过导管连接，连接处设置有第二水泵311，破乳筒31外侧设置有摆动套33，摆动套33的内壁上设置有螺旋卡槽330，第二电机32固定设置在第二腔体11内部，且第二电机32的输出轴上设置有转动盘320，转动盘320边缘处设置有环形柱321，环形柱321与螺旋卡槽330活动卡接；第二腔体11内部设置有挤压组件34，挤压组件34包括活动导杆340、第四电机341和挤压板342，活动导杆340设置有4个，4个活动导杆340均匀分布在第二腔体11内部，且位于破乳筒31的周向，各个活动导杆340上均套设有滑动套343，各个滑动套343上均套设有挤压凸轮344，第四电机341和挤压板342的数量均与活动导杆340对应一致，各个第四电机341均匀分布在破乳筒31的周向，且通过齿轮组与滑动套343传动，各个挤压板342均通过活动轴3420插接在破乳筒31上，活动轴3420端部与挤压凸轮344抵接，活动轴3420上套设有复位弹簧3421，复位弹簧3421一端与活动轴3420端部抵接，另一端与破乳筒31外壁抵接，通过设置挤压组件34，利用第四电机341带动滑动套343和挤压凸轮344转动，挤压板342在挤压凸轮344的作用下不断对污水进行挤压处理，有利于污水中的聚合物等杂质得到充分分解；活动轴3420与破乳筒31连接处设置有密封套，通过设置密封套能够提高活动轴3420与破乳筒31之间的密封性，避免污水进入第二腔体11中后对第二腔体11内的电气设备造成损坏，提高了装置的安全性和运行稳定性；
如图1、2所示，pH调节组件4包括第三电机40、中和液储箱41和酸碱度监测仪42，第三电机40固定设置在第三腔体12内部，且位于第二隔板120下端，第三电机40的主轴400贯穿第二隔板120，且均匀设置有多个多孔板401，中和液储箱41固定设置在池体1上端，中和液储箱41与第三腔体12之间通过导管导通，导管上设置有第二电控阀，中和液储箱41内填充有食盐溶液，酸碱度监测仪42设置在池体1外部，酸碱度监测仪42的监测探头420位于第三腔体12内部；
控制器分别与第一电机20、第一水泵301、第二水泵311、第二电机32、第三电机40、第四电机341、酸碱度监测仪42、第一电控阀和第二电控阀电性连接，控制器、第一电机20、第一水泵301、第二水泵311、第二电机32、第三电机40、第四电机341、酸碱度监测仪42、第一电控阀和第二电控阀均为市售产品。
利用实施例2的装置进行海洋平台酸性污水原位处理的方法，包括以下步骤：
S1、将装置各用电设备分别与外部电源连接，将油田井底酸化返排液通过管道与进水管101连接，酸化返排液经过格栅103粗过滤处理后进入第一腔体10内部，通过控制器控制第一电机20开启，第一电机20的输出轴200带动各个第一凸轮201转动，各个鼓气筒210内部的活塞板211在第一凸轮201和连接杆212的作用下往复运动，将空气注入第一隔板102上部的酸化返排液中，同时由于主带轮203与连接带轮220之间通过皮带连接，所以第一电机20转动过程中搅拌器22也开始转动，利用溶气效果使酸化返排液中的油相与水相分离，油液通过出油管15排出池体1进行收集；
S2、油水分离后的污水在第一水泵301的作用下通过空心轴30上的喷水嘴300进入第二腔体11内部的破乳筒31内，通过控制器控制第二电机32和第四电机341同时启动，第二电机32转动过程中，转动盘320和环形柱321在摆动套33上的螺旋卡槽330内转动，使得破乳筒31沿空心轴30往复移动，第四电机341转动过程中带动滑动套343和挤压凸轮344转动，利用挤压凸轮344不断撞击挤压板342上的活动轴3420，使得挤压板342不断挤压破乳筒31内的污水，污水在挤压和震荡的双重作用下，污水中的聚合物得到分解，并通过排渣管16排出池体1进行收集；
S3、破乳后的污水在第二水泵311的作用下进入第三腔体12中，通过控制器控制第三电机40和第二电控阀开启，中和液储箱41内的中和液进入第三腔体12中，在第三电机40的作用下，多孔板401对酸化污水和中和液进行充分搅拌混合，当酸碱度监测仪42的监测探头420监测到污水的pH接近中性时，控制器控制第二电控阀关闭，同时控制第一电控阀开启，处理后的污水通过出水管17重新排放至海洋中。

Claims (7)

1.一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，其特征在于，包括池体(1)、油水分离组件(2)、破乳组件(3)、pH调节组件(4)和控制器；
所述池体(1)内部依次设置有第一腔体(10)、第二腔体(11)和第三腔体(12)，所述池体(1)一侧活动设置有设备箱(13)，池体(1)底部设置有底座(14)，池体(1)侧壁上设置有出油管(15)、排渣管(16)和出水管(17)，所述第一腔体(10)上端活动设置有密封盖(100)，所述密封盖(100)上设置有进水管(101)，第一腔体(10)内底部设置有第一隔板(102)，第三腔体(12)内底部设置有第二隔板(120)，所述出油管(15)与第一腔体(10)导通，所述出水管(17)与第三腔体(12)导通，出水管(17)上设置有第一电控阀；
所述油水分离组件(2)包括第一电机(20)、鼓气构件(21)和搅拌器(22)，所述第一电机(20)固定设置在设备箱(13)内部，第一电机(20)的输出轴(200)贯穿池体(1)，且位于第一隔板(102)下部，位于池体(1)内部的输出轴(200)上设置有第一凸轮(201)，所述第一凸轮(201)上设置有弧形卡槽(202)，位于池体(1)外部的输出轴(200)上设置有主带轮(203)，所述搅拌器(22)活动卡接在第一腔体(10)内部，搅拌器(22)的搅拌轴贯穿池体(1)，且设置有连接带轮(220)，所述连接带轮(220)与主带轮(203)之间通过皮带连接；所述鼓气构件(21)固定贯穿设置在第一隔板(102)上，且与第一凸轮(201)上的弧形卡槽(202)活动卡接；
所述破乳组件(3)包括空心轴(30)、破乳筒(31)和第二电机(32)，所述空心轴(30)水平设置在第二腔体(11)内部，空心轴(30)上均匀分布有多个喷水嘴(300)，空心轴(30)与第一腔体(10)之间通过导管连接，连接处设置有第一水泵(301)，所述破乳筒(31)通过轴套(310)活动套设在空心轴(30)上，破乳筒(31)与排渣管(16)之间导通，破乳筒(31)与第三腔体(12)之间通过导管连接，连接处设置有第二水泵(311)，破乳筒(31)外侧设置有摆动套(33)，所述摆动套(33)的内壁上设置有螺旋卡槽(330)，所述第二电机(32)固定设置在第二腔体(11)内部，且第二电机(32)的输出轴上设置有转动盘(320)，所述转动盘(320)边缘处设置有环形柱(321)，所述环形柱(321)与螺旋卡槽(330)活动卡接；
所述pH调节组件(4)包括第三电机(40)、中和液储箱(41)和酸碱度监测仪(42)，所述第三电机(40)固定设置在第三腔体(12)内部，且位于第二隔板(120)下端，第三电机(40)的主轴(400)贯穿第二隔板(120)，且均匀设置有多个多孔板(401)，所述中和液储箱(41)固定设置在池体(1)上端，中和液储箱(41)与第三腔体(12)之间通过导管导通，所述导管上设置有第二电控阀，所述酸碱度监测仪(42)设置在池体(1)外部，酸碱度监测仪(42)的监测探头(420)位于第三腔体(12)内部；
所述控制器分别与第一电机(20)、第一水泵(301)、第二水泵(311)、第二电机(32)、第三电机(40)、酸碱度监测仪(42)、第一电控阀和第二电控阀电性连接；
所述鼓气构件(21)包括鼓气筒(210)、活塞板(211)和连接杆(212)，所述鼓气筒(210)固定贯穿设置在第一隔板(102)上，鼓气筒(210)上端通过插杆(2130)设置有启闭板(213)，所述插杆(2130)与鼓气筒(210)内壁之间设置有拉簧(2131)，所述活塞板(211)活动套设在鼓气筒(210)内部，且活塞板(211)底部贯穿鼓气筒(210)，所述连接杆(212)一端与活塞板(211)活动铰接，另一端与第一凸轮(201)上的弧形卡槽(202)活动卡接；
所述第二腔体(11)内部设置有挤压组件(34)，所述挤压组件(34)包括活动导杆(340)、第四电机(341)和挤压板(342)，活动导杆(340)设置有3-5个，3-5个活动导杆(340)均匀分布在第二腔体(11)内部，且位于破乳筒(31)的周向，各个活动导杆(340)上均套设有滑动套(343)，各个所述滑动套(343)上均套设有挤压凸轮(344)，所述第四电机(341)和挤压板(342)的数量均与活动导杆(340)对应一致，各个第四电机(341)均匀分布在破乳筒(31)的周向，且通过齿轮组与滑动套(343)传动，各个挤压板(342)均通过活动轴(3420)插接在破乳筒(31)上，所述活动轴(3420)端部与挤压凸轮(344)抵接，活动轴(3420)上套设有复位弹簧(3421)，所述复位弹簧(3421)一端与活动轴(3420)端部抵接，另一端与破乳筒(31)外壁抵接。
2.根据权利要求1所述的一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，其特征在于，所述鼓气筒(210)水平设置有4-8个，所述第一凸轮(201)的数量与鼓气筒(210)对应一致，且上下位置一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，其特征在于，所述连接杆(212)与弧形卡槽(202)连接处设置有活动套(2120)。
4.根据权利要求1所述的一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，其特征在于，所述活动轴(3420)与破乳筒(31)连接处设置有密封套。
5.根据权利要求1所述的一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，其特征在于，所述破乳筒(31)的内壁上设置有电阻加热套(312)。
6.根据权利要求1所述的一种用于海洋平台的酸性污水原位处理装置，其特征在于，所述第一腔体(10)内顶部设置有格栅(103)。
7.利用权利要求1-6任意一项所述的装置进行海洋平台酸性污水原位处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将装置各用电设备分别与外部电源连接，将油田井底酸化返排液通过管道与进水管(101)连接，酸化返排液经过格栅(103)粗过滤处理后进入第一腔体(10)内部，通过控制器控制第一电机(20)开启，第一电机(20)的输出轴(200)带动各个第一凸轮(201)转动，各个鼓气筒(210)内部的活塞板(211)在第一凸轮(201)和连接杆(212)的作用下往复运动，将空气注入第一隔板(102)上部的酸化返排液中，同时由于主带轮(203)与连接带轮(220)之间通过皮带连接，所以第一电机(20)转动过程中搅拌器(22)也开始转动，利用溶气效果使酸化返排液中的油相与水相分离，油液通过出油管(15)排出池体(1)进行收集；
S2、油水分离后的污水在第一水泵(301)的作用下通过空心轴(30)上的喷水嘴(300)进入第二腔体(11)内部的破乳筒(31)内，通过控制器控制第二电机(32)和第四电机(341)同时启动，第二电机(32)转动过程中，转动盘(320)和环形柱(321)在摆动套(33)上的螺旋卡槽(330)内转动，使得破乳筒(31)沿空心轴(30)往复移动，第四电机(341)转动过程中带动滑动套(343)和挤压凸轮(344)转动，利用挤压凸轮(344)不断撞击挤压板(342)上的活动轴(3420)，使得挤压板(342)不断挤压破乳筒(31)内的污水，污水在挤压和震荡的双重作用下，污水中的聚合物得到分解，并通过排渣管(16)排出池体(1)进行收集；
S3、破乳后的污水在第二水泵(311)的作用下进入第三腔体(12)中，通过控制器控制第三电机(40)和第二电控阀开启，中和液储箱(41)内的中和液进入第三腔体(12)中，在第三电机(40)的作用下，多孔板(401)对酸化污水和中和液进行充分搅拌混合，当酸碱度监测仪(42)的监测探头(420)监测到污水的pH接近中性时，控制器控制第二电控阀关闭，同时控制第一电控阀开启，处理后的污水通过出水管(17)重新排放至海洋中。
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