CN113354173A - 一种油田污水处理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田污水处理系统和方法。油田污水处理系统中依次连接清污混合装置、药剂反应装置、溶气气浮设备和缓冲容器,清污混合装置上设有清水进口和药剂添加口,药剂添加口用于向污水中加入PH调节剂和混凝剂,药剂反应装置用于使污水与助凝剂混合,缓冲容器选通连接有回水管路和过滤装置,回水管路与清污混合装置连接,以在溶气气浮后水质不达标或水量不满足注水要求时将污水从缓冲容器中回注至清污混合装置以实现循环流动,从而延长污水水质处理过程,适应污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况,并且还可在污水水质达标且污水液量满足注水要求时使缓冲容器与过滤装置连通实现污水过滤处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田污水处理系统和方法。
背景技术
传统的油田污水处理常采用“自然(重力)除油+混凝除油+压力过滤”三段式处理流程。第一段为自然(重力)除油段,利用重力作用从水中分出浮油和大于100μm的大粒径悬浮物,同时还具有缓冲功能,均衡污水流量的波动,为下游提供流量稳定的污水。第二段为沉降分离(混凝除油)段,进入该段的污水中约有25%~50%的浮油,大多依靠自然沉降法除去;其他杂质如分散油、乳化油和粉沙、泥质等固体悬浮物约占50%~75%,一般选用混凝、粗粒化、气浮、旋流等工艺进行分离,油田污水处理中常用絮凝剂使微粒杂质凝聚成大絮团,提高沉降分离的效率。第三段为分离固体微粒和乳化油为主的压力过滤段,过滤介质可采用石英砂、核桃壳、双滤料、改性纤维球(束)等。根据各油田污水和注水地层的特性,传统油田污水处理工艺具体又可分为重力式、压力式、浮选式、开式生化式处理流程。
传统的重力浮选+混凝沉降+压力过滤处理工艺一般为系统化连续运行,对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况适应性较差;另外对于含铁、钡、锶等离子含量较高的来液污水来说,传统的处理工艺不能够有效去除这些离子,而且污水来液不足需补充清水实现清污混合的过程中,清水中的硫酸根离子易与铁、钡、锶等离子结合,容易产生注水系统结构、腐蚀等问题,并且经过传统处理工艺处理后的混合污水在回注地层时,易产生多水型配伍结垢造成地层堵塞的问题,常规工艺一般在污水处理过程中通过大量投入昂贵化学药剂来控制水质,但是随着时间推移,水中细菌耐药性增强,容易造成底层水质富营养化,需要不断优化配伍化学剂,增加油田污水处理成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油田污水处理系统,以解决现有技术中的污水处理系统对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况适应性较差的技术问题;相应的,本发明的目的还在于提供一种油田污水处理方法,以解决现有技术中的油田污水处理方法对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况适应性较差的技术问题。
本发明的油田污水处理系统采用如下技术方案:
油田污水处理系统包括:
清污混合装置,其上设置有清水进口和药剂添加口,清水进口用于向清污混合装置中加入清水,药剂添加口用于向清污混合装置中加入PH调节剂和混凝剂;
药剂反应装置,连接在清污混合装置下游,用于使污水与助凝剂混合;
溶气气浮设备,连接在清污混合装置下游,且用于对添加助凝剂后的污水进行溶气气浮处理;
缓冲容器,连接在溶气气浮设备下游,缓冲容器选通连接有回水管路和过滤装置,回水管路与清污混合装置连接。
本发明的有益效果是:本发明的油田污水处理系统中,通过药剂添加口向污水中加入PH调节剂和混凝剂,以中和污水PH值,有助于使阳离子和对应阴离子絮凝沉淀,从而减少污水中易生成沉淀的离子数量,通过药剂反应装置使污水与助凝剂混合以加速污水悬浮颗粒的凝聚和沉淀,通过溶气气浮设备除去污水中的沉淀和废油,有助于提高污水处理能力,并且缓冲容器通过回水管路与清污混合装置连接,可在溶气气浮后水质不达标或污水水量不满足注水水量要求时将污水从缓冲容器中回注至清污混合装置以实现污水的循环处理,从而延长污水水质处理过程,适应污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况,缓冲容器还与过滤装置连接,可在污水水质达标且污水液量满足注水要求时实现污水的过滤回注处理,减少后续注水系统结垢、腐蚀等问题,提高本发明油田污水处理系统对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足情况的适应性。
进一步地,油田污水处理系统还包括沉降预处理装置,沉降预处理装置配置有加热装置,加热装置用于对沉降预处理装置中的污水进行加热处理。
其有益效果是:通过加热装置对沉降预处理装置中的污水进行加热处理,有助于强化均质,加快实现污水中的油水分离,便于减少污水中的油污含量。
进一步地,所述加热装置包括火烧芯罐和加热盘管,加热盘管内具有循环流动的导热介质,加热盘管一部分位于火烧芯罐内,一部分位于沉降预处理装置中。
其有益效果是:上述加热装置的结构设置可实现对沉降预处理装置中污水的循环加热,具有较好的加热效果。
进一步地,在所述过滤装置与所述缓冲容器之间设有提升泵。
其有益效果是:提升泵的设置可将缓冲容器中的达标污水顺利输送至过滤装置中,以便于污水的后续处理,从而得到处理后且满足回注标准的污水。
进一步地,所述过滤装置下游设有回注泵。
其有益效果是:回注泵的设置可无需另外在注水系统中设置水泵,便于实现对处理过污水的回注利用。
本发明的油田污水处理方法采用如下技术方案:
油田污水处理方法包括如下步骤:
1)将来液污水通入清污混合装置内,判断来液污水的PH值,若PH小于7.0,将其PH值调节至7.0,在污水来液不足时向清污混合装置中注入清水;
2)助凝处理,在清污混合装置排出的污水中加入助凝剂,使污水悬浮颗粒凝聚、沉淀;
3)溶气气浮,对加入助凝剂后的污水进行浮选排污和沉淀排污;
4)在溶气气浮后的污水液量充足且污水达标后对污水进行过滤处理,在溶气气浮后的污水未达标或污水液量不足时将污水回注至步骤1)中的清污混合装置内;
达标的污水经过过滤处理后满足回注标准。
本发明的有益效果是:本发明的油田污水处理方法中,通过调节污水PH值至7.0,以减少污水中易于地层水中阴离子结合而产生沉淀的阳离子数量,从而净化污水,通过助凝处理加速污水悬浮颗粒的凝聚和沉淀,通过溶气气浮可除去污水中的沉淀和废油,有助于提高污水处理能力,并且在溶气气浮后的污水未达标或污水液量不足时将污水回注清污混合装置内与来液污水进行混合,并进行后续的助凝处理和溶气气浮,以延长污水水质处理过程,适应污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况,并且在污水水质达标且污水液量满足回注要求时实现污水的过滤处理,减少后续注水系统结构、腐蚀等问题,提高本发明油田污水处理方法对上述污水来液情况的适应性。
进一步地,在步骤1)中,向清污混合装置内的污水中加入混凝剂,以使污水中的污染物形成大颗粒物。
其有益效果是:混凝剂的加入有助于使污水的污染物质吸附沉淀或形成较大颗粒,可强力去除污水中易生成沉淀的阳离子和阴离子,减少后续注水系统结垢、腐蚀的问题;并且混凝剂与助凝处理过程中的助凝剂配合可减少助凝剂的用量,降低污水处理的成本。
进一步地,在步骤1)中,在将来液污水通入清污混合装置前,对来液污水进行沉降预处理,以进行油污分离和初步沉淀物分离。
其有益效果是:沉降预处理可实现对来液污水中油与水以及水与沉淀的预分离处理,可初步从污水中分离出油和大颗粒沉淀,从而便于后续对污水的进一步处理。
进一步地,在对污水进行沉淀预处理的同时,对污水进行加热处理。
其有益效果是:加热处理有助于强化均质,分解污水中不沉淀且不上浮的乳化油,从而加块实现污水中的油水分离,有助于减少污水中的油污含量。
进一步地,在步骤2)中,在向污水中加入助凝剂前,对污水进行多级沉降处理。
其有益效果是:多级沉降处理一方面起到缓冲作用,缓冲从清污混合装置排出的混合污水,另一方面在多级沉降的过程中可逐级减少污水中的油份和沉淀物,延长水处理的过程。
附图说明
图1是本发明油田污水处理系统的具体实施例1中油田污水处理系统的示意图;
附图标记说明:
1、沉降预处理装置;2、加热装置;3、水泵;4、清污混合装置;5、多级沉降装置;6、药剂反应装置;7、气浮罐;8、污泥浓缩池;9、废油收集槽;10、缓冲容器;11、提升泵;12、粗过滤装置;13、精细过滤装置;14、回注泵;15、药剂装置;16、助凝剂添加装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的油田污水处理系统的具体实施例1:
如图1所示,油田污水处理系统包括污水处理管路,污水处理管路具有污水进口,污水进口与清污混合装置4连接,清污混合装置4上设有清水进口和药剂添加口,清水进口用于向清污混合装置4内注入清水,药剂添加口用于向清污混合装置4中加入PH调节剂和混凝剂,以减少污水中易生成沉淀的离子数量。
清污混合装置4的下游连接有药剂反应装置6和溶气气浮设备,药剂反应装置6配置有助凝剂添加装置16,可通过助凝剂添加装置16向药剂反应装置6中的污水中加入助凝剂,使污水中的悬浮颗粒凝聚、沉淀,溶气气浮设备用于对污水进行溶气气浮处理,药剂反应装置6连接在溶气气浮设备上游。
在溶气气浮设备下游还连接有缓冲容器10,缓冲容器10上连接有回水管路和过滤装置,回水管路与清污混合装置4连接,缓冲容器10可选择性的与清污混合装置4连通或者与过滤装置连通。具体的,在溶气气浮后的污水未达标或污水液量不足时,缓冲容器10通过回水管路与清污混合装置4连通,以将污水回注至清污混合装置4内,在溶气气浮后的污水液量充足且污水达标时,缓冲容器10与过滤装置连通,以将污水注入过滤装置中进行过滤处理,过滤装置下游设有污水出口,该污水出口用于排出处理后且满足回注标准的污水。
本实施例中,如图1所示,在污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况下,来液污水沿污水进口进入清污混合装置4中,然后经过助凝处理和溶气气浮处理,在溶气气浮处理后的污水水质不达标或污水液量不足时,将污水回注至清污混合装置4中以与来液污水进行混合,混合污水再次经过助凝处理和溶气气浮处理,在溶气气浮处理后的污水水质依旧不达标或污水液量依旧不足时,污水再次回注并与来液污水混合,直至溶气气浮处理后的污水水量充足且水质达标后,关闭缓冲容器10与清污混合装置4之间的阀门,并打开缓冲容器10与过滤处理装置之间的阀门,使缓冲容器10中的达标污水经过过滤装置处理后,从过滤装置下游的污水出口排出。在此过程中,来液污水多次经过助凝处理和溶气气浮处理,以加长污水处理的流程,从而提高污水的净化程度,提高污水中油水分离程度,减少后续注水系统结垢、腐蚀等问题,同时在污水处理的过程中,污水在缓冲容器10中起到缓冲积聚作用,可提高污水储量,确保进入过滤装置中的污水足量、连续且稳定,避免液量不足、不稳定或不连续的污水进入过滤装置而影响过滤装置的使用寿命,从而提高本发明中油田污水处理系统对污水液量不足、污水不连续、不稳定以及来液污水油水分离不充分情况的适应性。
本实施例中,如图1所示,在污水进口与清污混合装置4之间设有沉降预处理装置1,沉降预处理装置1可对进入来液污水进行预处理,以初步分离出污水中的油污和沉淀物。沉降预处理装置1配置有加热装置2,加热装置2包括火烧芯罐和加热盘管,加热盘管中设置有循环流动的导热介质,加热盘管的一部分位于沉降预处理装置1中,一部分位于火烧芯罐中,火烧芯罐对加热盘管内的导热介质进行加热,加热后的介质沿加热盘管进入到沉降预处理装置1中,并将热量传递给沉降预处理装置1中的污水,从而实现对污水的加热,对污水加热可强化污水均质过程,分解污水中不上浮且不沉淀的乳化油,有助于实现污水中油水分离,保证油水分离效果,从而便于除去污水中的油污,而且沉降预处理装置1还可对污水中的沉淀物进行初步沉降,以完成污水预处理过程,最后将预处理后的污水排放至清污混合装置4中。
本实施例中,沉降预处理装置1与清污混合装置4之间连接有水泵3,水泵3可确保由沉降预处理装置1进入到清污混合装置4中的污水速度,对从污水进口进入的不连续、不稳定的污水提供助力,以使不连续、不稳定的污水进入到清污混合装置4中,有助于实现不连续、不稳定的污水在管路中的流动。
本实施例中,如图1所示,清污混合装置4上设置有清水进口,可通过该清水进口向清污混合装置4中加入清水,从而提高污水液量,提高油田污水处理系统对污水液量不足情况的适应性。并且清水进口的设置还可在长期无来液污水或污水来液量极少,且注水系统需水要求高时,持续向管路中通入清水,并使清水经过过滤装置后实现回注。
清污混合装置4上设置有药剂添加口,清污混合装置4还配置有药剂装置15,药剂装置15中设置PH调节剂和混凝剂,药剂装置15与药剂添加口连接,可通过药剂装置15和药剂添加口向清污混合装置4的污水中加入PH调节剂和混凝剂,PH调节剂选用碱性试剂,用于中和清污混合装置4中的污水PH值,以将污水PH值调节至7.0,一般情况下污水偏酸性,在酸性条件下,部分阳离子如钙、铁等不易与阴离子结合生成沉淀或析出,将污水PH值调节至7.0,可确保阳离子生成沉淀,从而有助于减少污水中易与对应阴离子结合而生成沉淀的阳离子数量。
混凝剂用于使污水中的污染物质吸附沉淀或形成较大颗粒,本实施例中的油田污水处理系统在对油田污水进行处理过程中,所采用的混凝剂为聚合氯化铝,聚合氯化铝具有较好的絮凝效果,在污水中溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化,可强力去除污水中的易生成沉淀的阳离子和阴离子,所形成的絮凝体大、沉淀快,对高浊度污水的净化效果明显。
通过上述药剂装置15和药剂添加口可较好的除去污水中易生成沉淀的阳离子和阴离子,从而达到净化水质的效果,提高本发明中油田污水处理系统对含铁、含钡锶等较高水质的适应性,减少后续注水系统结垢、腐蚀的问题。
本实施例中,清污混合装置4的下游串接有多级沉降装置5,多级沉降装置5可对在清污混合装置4中产生的大颗粒絮凝体进行多级沉淀,并对污水中的油污进行多次分离处理,从而便于除去污水中的沉淀和油污,多级沉降装置5还可起缓冲作用,以加长水处理工艺流程,有助于使管路内污水稳定、连续。
本实施例中,多级沉降装置5的设置在药剂反应装置6的上游,药剂反应装置6上设置有助凝剂添加口,药剂反应装置6配置有助凝剂添加装置16,助凝剂添加装置16连接在药剂反应装置6的助凝剂添加口上,助凝剂添加装置16内有助凝剂,可通过助凝剂添加装置16和助凝剂添加口向多级沉降后的污水中加入助凝剂,使药剂反应装置6中的污水与助凝剂充分混合,以实现助凝剂最佳的助凝效果。本实施例中的油田污水处理系统在对污水进行处理的过程中,助凝剂选用高分子聚丙烯酰胺,该高分子聚丙烯酰胺可使污水中悬浮颗粒加速凝聚、沉淀,而且聚丙烯酰胺作为助凝剂与在清污混合装置4中加入的混凝剂配合使用,能够大大降低助凝剂的使用量,降低污水处理的成本。
其他实施例中,在管路中污水流速较小时,药剂反应装置为管路的一部分,助凝剂添加口直接设置在管路上,在污水流动的过程中实现助凝剂与污水的充分混合。
本实施例中,如图1所示,溶气气浮设备位于药剂反应装置6下游,溶气气浮设备包括气浮罐7,气浮罐7上具有污水进口和污水出口,气浮罐7通过其污水进口和污水出口串接在药剂反应装置6与缓冲容器10之间,气浮罐7上还设置有废油出口和沉淀物出口,废油出口可用于排出气浮罐7中浮选排污产生的废油,并将废油引入废油收集槽9内,沉淀物出口用于排出气浮罐7中沉淀排污产生的污泥,并将污泥排入污泥浓缩池8中,从而实现污水中废油以及沉淀物的净化处理。
本实施例中,经过溶气气浮处理后的污水沿气浮罐7的污水出口排出至缓冲容器10中,并在缓冲容器10中积聚。缓冲容器10具有两个污水出口,一个污水出口用于使缓冲容器10通过回水管路与清污混合装置4连通,另一个污水出口用于使缓冲容器10与过滤装置连通,在缓冲容器10的两个污水出口位置处均配置有阀门,这两个阀门分别为与清污混合装置4连接的循环管路阀门和与过滤装置连接的过滤处理阀门。
在污水来液量不足或污水不连续、不稳定的情况下,打开循环管路阀门,关闭过滤处理阀门,使污水经过助凝、气浮循环流动,直至缓冲容器10内污水水质达标、且污水液量充足以满足过滤装置的使用以及注水量要求时,关闭循环管路阀门,打开过滤处理阀门,从过滤装置的污水出口排出满足回注标准的污水。在污水长期来液较少或污水长期不来液时,为了避免过滤装置内过滤料板结,还可通过清水进口向清污混合装置4中单注清水,以增加管路中的液量,并使经过溶气气浮处理后的达标污水通过过滤处理阀门进入到过滤装置中,从而增加过滤装置的使用寿命。或者在污水来液不足,且注水需水量较大时,也可通过清水进口向清污混合装置4中注入清水,增加管路中的污水量,并使经过溶气气浮处理后的达标污水通过过滤处理阀门进入到过滤装置中,从而得到满足回注标准的污水。
在污水来液量充足、污水连续且污水稳定的情况下,当污水经过溶气气浮处理后进入到缓冲容器10中的水质达标时,无需打开循环管路阀门,仅通过过滤处理阀门使缓冲容器10内污水过滤后直接回注即可;当污水经过溶气气浮处理后的污水水质未达到注水水质要求时,需打开循环管路阀门,关闭过滤处理阀门,使污水在管路中进行助凝-气浮循环处理,以加长水处理流程,直至经过溶气气浮处理后的污水水质达标,关闭循环管路阀门打开过滤处理阀门,使处理过的污水回注。
需要说明的是,本实施例中的污水水质达标指的是污水经过过滤处理后满足回注标准。
本实施例的油田污水处理系统中,在气浮罐7下游设置有水质检测装置,以检测经过溶气气浮后的污水水质是否达标,操作工人通过水质检测装置的检测结果控制循环管路阀门和过滤处理阀门的开闭。
其他实施例中,还可以不设置水质检测装置,对于有经验的工人来说,可通过观察气浮处理后的污水水质情况以判断污水是否达标。
本实施例中,在油田污水处理系统的相邻两个处理环节之间均设置有水泵,以确保污水在整个系统中的顺利流动。在缓冲容器10与过滤装置之间串接有提升泵11,可在过滤处理阀门打开状态下,通过提升泵11将缓冲容器10中的污水泵入过滤装置中,以满足过滤装置中污水的流动速度和进液量。
本实施例的过滤装置包括两级过滤装置,如图1所示,分别为粗过滤装置12和精细过滤装置13,粗过滤装置12为核桃壳过滤器,过滤时,污水在重力作用下自上而下流动,经布水器、滤料层、集水器,完成过滤,粗过滤装置12主要过滤污水中较大颗粒的悬浮物,以实现初步过滤。精细过滤装置13采用金刚砂与无烟煤双滤料过滤器,滤料采用二氧化硅颗粒,精细过滤主要过滤污水中较小颗粒的悬浮物,以使出水水质达到回注要求,本发明中采用粗过滤和精细过滤对污水中悬浮物过滤的过程与现有技术中采用生物膜过滤的过程相比,在满足过滤效果的同时,还可降低污水处理系统的成本。
由于粗过滤装置中污水流向为在重力作用下从上向下流动,在其他实施例中,缓冲容器与过滤装置之间还可以不设置提升泵,只需要将缓冲容器的向过滤装置中排放的污水出口设置在粗过滤装置上方即可,利用重力作用使缓冲容器中的污水向粗过滤装置中流动。
本实施例中,如图1所示,在过滤装置下游设置有回注泵14,回注泵14用于为过滤后且用于回注的污水提供动力,这种设置回注泵14的污水处理系统中,可无需另外在回注系统中设置水泵。其他实施例中,在注水系统中设置水泵的情况下,过滤装置下游可以不设置回注泵。
采用本实施例中的污水处理系统对油田污水处理的方法包括如下步骤:
1)将来液污水通过污水进口引入沉降预处理装置1,通过加热装置2对沉降预处理装置1中的污水进行均质处理,使污水在沉降预处理装置1中实现初步油水分离和沉淀分离,随后将分离出的污水通过水泵3泵入清污混合装置4中,在污水来液不足时通过清污混合装置4的清水进口向清污混合装置4中注入清水,判断清污混合装置4中污水的PH值,若PH值小于7.0,通过清污混合装置4的药剂添加口向清污混合装置4内加入PH调节剂和混凝剂,以将清污混合装置4中的污水PH值调节至7.0,若PH值等于7.0,无需向清污混合装置4中添加PH调节剂。
步骤1)中,来液污水为油水分离不充分的污水,所以需要在引入清污混合装置4加混凝剂和加PH调节剂之前,对来液污水进行沉降预处理,并在沉降预处理装置1中对污水进行加热处理,以加快污水中的油水分离。在对污水进行加热的过程中,对火烧芯罐中的燃烧器进行设置以使加热温度保持在45-50摄氏度范围内,以满足污水中的大多数乳化油均被分解成易于上浮的油份。
其他实施例中,对于来液污水中油水分离较为彻底的污水来说,在将污水引入清污混合装置前,可以不对来液污水进行沉降预处理。或者其他实施例中,对于含有乳化油含量较少的污水来说,仅将来液污水通入沉降预处理装置进行沉降处理,但是不对沉降预处理装置中的污水进行加热处理。
本实施例的步骤1)中,向清污混合装置4内注入清水是针对液量不足、不稳定或不连续的来液污水进行的操作。其他实施例中,若来液污水液量充足,污水连续且稳定,可不向清污混合装置内注清水。
本实施例的上述步骤1)中,在污水PH值小于7.0时,向清污混合装置4中加入的PH调节剂为氢氧化钠,直至清污混合装置4中的污水PH值为7.0,PH调节剂提高污水的PH值,以使污水中含钙和含铁的沉淀析出,从而减小污水中易生成沉淀的阴阳离子数量,实现污水净化。其他实施例中,PH调节剂还可以是其他碱性试剂,这种碱性试剂需要满足其中含有不易与污水中阴离子结合而生成沉淀的阳离子。其他实施例中,当污水PH不小于7.0时,无需向清污混合装置中加入PH调节剂。
本实施例中,向清污混合装置4中加入的混凝剂为聚合氯化铝,投加量在40-80mg/L,以使污水中的杂质沉淀絮凝,以便于后续处理。其他实施例中,向清污混合装置中加入的混凝剂还可以是有机类混凝剂,当然投加量可以小于40mg/L或大于80 mg/L,具体的主要根据污水中杂质含量来确定。或者其他实施例中,在清污混合装置中污水杂质含量较少时,可不向污水中添加混凝剂。其他实施例中,在步骤1)中仅通过清污混合装置4的药剂添加口向清污混合装置4内加入PH调节剂,不加混凝剂,以将清污混合装置中的污水PH值调节至7.0。
2)将清污混合装置4中排出的污水引入多级沉降装置5,进行多级沉降处理,然后将多级沉降装置5排出的污水引入药剂反应装置6,并通过助凝剂添加装置16和药剂反应装置6上的助凝剂添加口向药剂反应装置6中加入助凝剂,以使污水中的悬浮颗粒加速凝聚、沉淀。
上述步骤2)中的多级沉降处理具有缓冲作用,同时多级沉降处理还有助于延长水处理过程,有助于提高污水净化效果。其他实施例中,可以不设置多级沉降装置,直接将清污混合装置4中排出的污水引入药剂反应装置进行助凝处理。
本实施例的步骤2)中,向药剂反应装置6中加入的助凝剂为分子量约为800万的高分子聚丙烯酰胺,投加量在2-5mg/L。其他实施例中,在对经济效益要求不高的条件下,聚丙烯酰胺优选分子量在1000万以上的高分子聚丙烯酰胺;或者其他实施例中,所添加聚丙烯酰胺的分子量还可以在800万以下或者在大于800万且小于1000万的范围内。其他实施例中,向药剂反应装置中加入的助凝剂还可以是活化硅酸、骨胶、海藻酸钠等,其用量不限制在2-5mg/L范围内,具体的需要根据污水中杂质含量来确定。
3)将助凝处理后的污水引入气浮罐7,对污水进行溶气气浮处理,通过浮选排污将废油引入废油收集槽9内,通过沉淀排污将污泥引入污泥浓缩池8中。
4)将溶气气浮后的污水引入缓冲容器10中,并对溶气气浮后的污水水质进行检测,在缓冲容器10中的污水水量满足注水要求,且污水水质达标时,关闭循环管路阀门,打开过滤处理阀门,通过提升泵11将污水通过过滤装置进行过滤处理,然后将过滤处理后的污水通过回注泵14回注;在缓冲容器10中的污水水量不满足注水要求或污水水质不达标时,关闭过滤处理阀门,打开循环管路阀门,使缓冲容器10中的污水通过回水管路回注至清污混合装置4内,并与清污混合装置4内的污水进行混合处理。
本实施例的步骤4)中,通过水质检测装置对溶气气浮后的污水水质进行检测,然后通过人工控制与缓冲容器10连接的相应阀门开启或关闭。其他实施例中,还可通过有经验工人对溶气气浮处理后的污水水质进行观察以确定相应阀门的开启或关闭。或者其他实施例中,在缓冲容器位置处配置控制检测装置,控制检测装置可通过对缓冲容器中污水水质的检测,进而控制相应阀门的开启和关闭。
本实施例的步骤4)中可以不通过提升泵11将缓冲容器10中的污水泵入过滤装置中进行过滤处理,可通过设置缓冲容器10上与过滤装置连通的污水出口高度,使该污水出口高度高于过滤装置,从而只需要打开相应阀门即可将缓冲容器10中的污水排至过滤装置中进行过滤处理。
本发明的油田污水处理系统的具体实施例2:
其与具体实施例1的区别在于:污水处理管路上的沉降预处理装置中不设置加热装置,仅通过沉降预处理装置实现对污水的预处理,分离出污水中的部分油污和沉淀。
或者其他实施例中,沉降预处理装置配置有加热装置,加热装置位于沉降预处理装置的上游,用于对上游的污水进行加热,从而使加热后的污水进入到沉降预处理装置内。
或者其他实施例中,污水处理管路中不设置沉降预处理装置。
本发明的油田污水处理系统的具体实施例3:
其与具体实施例1的区别在于:污水处理管路上不设置沉降预处理装置,污水处理管路中,污水从污水进口直接进入到清污混合装置中,并与清水和回注污水混合,然后经过多级沉降装置进行沉降处理和油水分离处理。
本发明的油田污水处理方法的具体实施方式:
本发明油田污水处理方法是通过上述油田污水处理系统来实现的,具体的油田污水处理方法与上述油田污水处理系统的具体实施方式中所介绍的油田污水处理方法相同,此处不再赘述。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种油田污水处理系统,其特征在于,包括:
清污混合装置(4),其上设置有清水进口和药剂添加口,清水进口用于向清污混合装置(4)中加入清水,药剂添加口用于向清污混合装置(4)中加入PH调节剂和混凝剂;
药剂反应装置(6),连接在清污混合装置(4)下游,用于使污水与助凝剂混合;
溶气气浮设备,连接在清污混合装置(4)下游,且用于对添加助凝剂后的污水进行溶气气浮处理;
缓冲容器(10),连接在溶气气浮设备下游,缓冲容器选通连接有回水管路和过滤装置,回水管路与清污混合装置连接。
2.根据权利要求1所述的油田污水处理系统,其特征在于,油田污水处理系统还包括沉降预处理装置(1),沉降预处理装置(1)配置有加热装置(2),加热装置(2)用于对沉降预处理装置(1)中的污水进行加热处理。
3.根据权利要求2所述的油田污水处理系统,其特征在于,所述加热装置(2)包括火烧芯罐和加热盘管,加热盘管内具有循环流动的导热介质,加热盘管一部分位于火烧芯罐内,一部分位于沉降预处理装置(1)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的油田污水处理系统,其特征在于,在所述过滤装置与所述缓冲容器(10)之间设有提升泵(11)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的油田污水处理系统,其特征在于,所述过滤装置下游设有回注泵(14)。
6.一种油田污水处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将来液污水通入清污混合装置(4)内,判断来液污水的PH值,若PH小于7.0,将其PH值调节至7.0,在污水来液不足时向清污混合装置(4)中注入清水;
2)助凝处理,在清污混合装置(4)排出的污水中加入助凝剂,使污水悬浮颗粒凝聚、沉淀;
3)溶气气浮,对加入助凝剂后的污水进行浮选排污和沉淀排污;
4)在溶气气浮后的污水液量充足且污水达标后对污水进行过滤处理,在溶气气浮后的污水未达标或污水液量不足时将污水回注至步骤1)中的清污混合装置(4)内;
达标的污水经过过滤处理后满足回注标准。
7.根据权利要求6所述的油田污水处理方法,其特征在于,在步骤1)中,向清污混合装置(4)内的污水中加入混凝剂,以使污水中的污染物形成大颗粒物。
8.根据权利要求6或7所述的油田污水处理方法,其特征在于,在步骤1)中,在将来液污水通入清污混合装置(4)前,对来液污水进行沉降预处理,以进行油污分离和初步沉淀物分离。
9.根据权利要求8所述的油田污水处理方法,其特征在于,在对污水进行沉降预处理的同时,对污水进行加热处理。
10.根据权利要求6或7所述的油田污水处理方法,其特征在于,在步骤2)中,在向污水中加入助凝剂前,对污水进行多级沉降处理。
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