CN114735890A - 一种基于多能互补理念的油田污水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油污水处理设备技术领域，具体涉及一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，包括重力油分离器、逆流式污泥床厌氧反应器、净水罐、原水罐、蠕动泵、除氨器、相变加热炉和污水换热器；重力油分离器内设有翅片和油水分离过滤膜，重力油分离器的顶部设有出气口，其底部设有出油口和出水口；相变加热炉与污水换热器连通，污水换热器与力油分离器连通，力油分离器与原水罐连通，原水罐与蠕动泵连通，蠕动泵与逆流式污泥床厌氧反应器连通，逆流式污泥床厌氧反应器与净水罐连通，净水罐与除氨器连通，除氨器与相变加热炉的燃料室连通。该油田污水处理系统能够充分利用了太阳能、生物质能等可再生能源，降低加热成本，减少污染物的排放。

Description

一种基于多能互补理念的油田污水处理系统
技术领域
本发明属于石油污水处理设备技术领域，具体涉及一种基于多能互补理念的油田污水处理系统。
背景技术
随着经济的发展，对油的需求量也在不断提升，油田开发程度日渐深入，进而导致了大量的油田污水。油田污水主要是包括钻井污水、原油出水以及其他污水，成分较为复杂，如果不经处理就进行回注或排放，将对地下岩层、土壤环境及附近居民的生产和生活带来严重的影响，随着全球范围水资源短缺的加剧，以及人们对环境污染认识的加深，油田污水处理后回用已经越来越受到重视。我国一些干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的污水变废为宝，处理后用于灌溉等，具有十分重要的现实意义。油田污水处理是油田产业生产中关键的环节。处理技术虽然繁多，但效果各不相同。目前，各类油田污水处理技术繁多，且都具有各自的优势，但也具有局限性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，该油田污水处理系统能够充分利用了太阳能、生物质能等可再生能源，降低加热成本，减少污染物的排放，具有较好的社会和经济效益。
本发明采用的技术方案为：一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，处理系统包括重力油分离器、逆流式污泥床厌氧反应器、净水罐、原水罐、蠕动泵、除氨器、相变加热炉和污水换热器；所述重力油分离器的一端设有污水进口，靠近污水进口的树脂填料区内设有3组翅片，树脂填料区的侧面设有油水分离过滤膜，重力油分离器另一端的顶部设有出气口，出气口上安装有压力控制阀，其底部设有出油口和出水口，出油口和出水口上分别安装有液位控制阀；所述相变加热炉通过管线与污水换热器连通，污水换热器通过管线与重力油分离器的污水进口连通，重力油分离器的出水口通过管线与原水罐连通，原水罐与蠕动泵连通，蠕动泵通过管线与逆流式污泥床厌氧反应器的底部连通，逆流式污泥床厌氧反应器顶部的三相分离器通过管线与净水罐连通，净水罐通过管线与除氨器连通，除氨器通过管线与相变加热炉的燃料室连通。
进一步的，所述重力油分离器内的树脂填料为固态颗粒状。
进一步的，所述重力油分离器内的3组翅片之间的距离相同。
进一步的，所述3组翅片之间的距离均为50厘米。
进一步的，所述翅片为金属翅片，每个翅片由9个圆周均布的叶片组成。
进一步的，所述重力油分离器的壳体为填充石蜡的高强度玻璃壳体，其高径比为5：2。
进一步的，所述逆流式污泥床厌氧反应器的壳体为半透明玻璃壳体，壳体中填充有相变材料石蜡。半透明玻璃内部添加有石蜡相变材料，而且反应器内部设置有秸秆颗粒，其在壳体的外壁上设有四个采样口。
本发明的有益效果：提供了一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，该油田污水处理系统能够充分利用了太阳能、生物质能等可再生能源，降低加热成本，减少污染物的排放，具有较好的社会和经济效益。其主要优点如下：
（1）、重力油分离器的壳体是高强度的填充石蜡的玻璃，在其内部填充有颗粒状的树脂填料，且填充树脂填料区域内部布置有翅片，增大油与水的分离，提升污水处理效果；
（2）、逆流式污泥床厌氧反应器的壳体为半透明玻璃材料，太阳光可以透过半透明玻璃直接照射到反应器，反应器可直接吸收太阳光维持中温发酵温度，且半透明玻璃壳体内部添加有石蜡相变材料来调控污水-秸秆颗粒多相介质对太阳光的吸收效率；
（3）、污水系统处理过程中，油田污水温度在30-70℃之间，首先进入换热器对相变加热炉内的工质-水进行预热，然后进入重力油分离器中进行油水分离，分离出的污水再进入逆流式污泥床厌氧反应器中，与秸秆颗粒混合发酵产出的沼气经过除氨器处理后充当相变加热炉燃料对其内部工质-水进一步加热，利用相变过程进一步加热稳定过程的原油。该系统是一个可以充分利用太阳能、生物质能等可再生能源的多能互补系统。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图；
图2是实施例一中重力油分离器的结构示意图；
图3是实施例一中重力油分离器的主视图；
图4是实施例一中翅片的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
参照各图，一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，处理系统包括重力油分离器1、逆流式污泥床厌氧反应器2、净水罐3、原水罐4、蠕动泵5、除氨器6、相变加热炉7和污水换热器8；所述重力油分离器1的一端设有污水进口15，靠近污水进口15的树脂填料区内设有3组翅片13，树脂填料区的侧面设有油水分离过滤膜14，重力油分离器1另一端的顶部设有出气口11，出气口11上安装有压力控制阀12，其底部设有出油口16和出水口17，出油口16和出水口17上分别安装有液位控制阀18；所述相变加热炉7通过管线与污水换热器8连通，污水换热器8通过管线与力油分离器1的污水进口15连通，力油分离器1的出水口17通过管线与原水罐4连通，原水罐4与蠕动泵5连通，蠕动泵5通过管线与逆流式污泥床厌氧反应器2的底部连通，逆流式污泥床厌氧反应器2顶部的三相分离器通过管线与净水罐3连通，净水罐3通过管线与除氨器6连通，除氨器6通过管线与相变加热炉7的燃料室连通；所述重力油分离器1内的树脂填料为固态颗粒状，所述重力油分离器1的壳体为填充石蜡的高强度玻璃壳体，其高径比为5：2；重力油分离器1内的3组翅片13之间的距离均为50厘米，翅片13为金属翅片，每个翅片13由9个圆周均布的叶片组成；所述逆流式污泥床厌氧反应器2的壳体为半透明玻璃壳体，壳体中填充有相变材料石蜡。
首先先油田污水温度为30-70℃之间，处理前通过污水换热器对相变加热炉内工质-水进行预热，然后经过污水进口进入重力油分离器经过树脂填料区并结合其中布置的翅片扰流增大油水分离效率，再经过油水分离过滤膜进一步油水分离，经过油水分离处理过的油田污水进入上流式污泥床厌氧反应器，与秸秆颗粒混合发酵，产出的沼气经过除氨气器处理后进入相变加热炉充当其燃料对其中的内部工质-水进行加热。利用相变过程进一步加热稳定过程的原油。其中上流式污泥床厌氧反应器采用半透明玻璃材料，可直接吸收太阳光维持中温发酵温度（35℃）并在玻璃维护结构内部添加石蜡相变材料调控污水-秸秆颗粒多相介质对太阳光的吸收效率。故该油田污水处理系统是一个充分利用太阳能、生物质能等可再生能源的多能互补系统。

Claims (7)

1.一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，其特征在于：处理系统包括重力油分离器（1）、逆流式污泥床厌氧反应器（2）、净水罐（3）、原水罐（4）、蠕动泵（5）、除氨器（6）、相变加热炉（7）和污水换热器（8）；所述重力油分离器（1）的一端设有污水进口（15），靠近污水进口（15）的树脂填料区内设有3组翅片（13），树脂填料区的侧面设有油水分离过滤膜（14），重力油分离器（1）另一端的顶部设有出气口（11），出气口（11）上安装有压力控制阀（12），其底部设有出油口（16）和出水口（17），出油口（16）和出水口（17）上分别安装有液位控制阀（18）；所述相变加热炉（7）通过管线与污水换热器（8）连通，污水换热器（8）通过管线与力油分离器（1）的污水进口（15）连通，力油分离器（1）的出水口（17）通过管线与原水罐（4）连通，原水罐（4）与蠕动泵（5）连通，蠕动泵（5）通过管线与逆流式污泥床厌氧反应器（2）的底部连通，逆流式污泥床厌氧反应器（2）顶部的三相分离器通过管线与净水罐（3）连通，净水罐（3）通过管线与除氨器（6）连通，除氨器（6）通过管线与相变加热炉（7）的燃料室连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，其特征在于：所述重力油分离器（1）内的树脂填料为固态颗粒状。
3.根据权利要求1所述的一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，其特征在于：所述重力油分离器（1）内的3组翅片（13）之间的距离相同。
4.根据权利要求3所述的一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，其特征在于：所述3组翅片（13）之间的距离均为50厘米。
5.根据权利要求1所述的一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，其特征在于：所述翅片（13）为金属翅片，每个翅片（13）由9个圆周均布的叶片组成。
6.根据权利要求1所述的一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，其特征在于：所述重力油分离器（1）的壳体为填充石蜡的高强度玻璃壳体，其高径比为5：2。
7.根据权利要求1所述的一种基于多能互补理念的油田污水处理系统，其特征在于：所述逆流式污泥床厌氧反应器（2）的壳体为半透明玻璃壳体，壳体中填充有相变材料石蜡。
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