CN116282751B - 一种智能化油气田废液处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化油气田废液处理系统，涉及废液处理技术领域，包括进液管路，进液管路连接有曝气物理破乳段，曝气物理破乳段连接有旋流净化段，旋流净化段连接有高级氧化段，高级氧化段连接有三合一净化段，三合一净化段连接有预涂膜过滤段，预涂膜过滤段连接有出液管路，曝气物理破乳段和旋流净化段接通有油份输出管路，曝气物理破乳段、旋流净化段、高级氧化段和三合一净化段连接有排污管路，排污管路连接有排污处理段，排污处理段连接有注水管路，注水管路接通进液管路。本发明具有自动化程度高、节能、净化效率高和净化效果好的优点。

Description

一种智能化油气田废液处理系统

技术领域

本发明涉及废液处理技术领域，具体涉及一种智能化油气田废液处理系统。

背景技术

在油气田中，会使用如压裂作业等作业方式，其是低渗透油藏及非常规油气藏开发的主要手段，通过压裂可以改善油气层渗透能力和解堵，而在压裂作业过程中会出现大量废液，比如压裂返排液等，将会对周围环境造成危害，导致土壤板结盐碱化，地表水系污染，带来严重的环境污染和生态破坏问题，同时，由于废液具有粘度大、稳定性好、化学耗氧量高等特点，环保达标处理难度较大，成本较高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种智能化油气田废液处理系统。

一种智能化油气田废液处理系统，包括进液管路，所述进液管路连接有曝气物理破乳段，所述曝气物理破乳段连接有旋流净化段，所述旋流净化段连接有高级氧化段，所述高级氧化段连接有三合一净化段，所述三合一净化段连接有预涂膜过滤段，所述预涂膜过滤段连接有出液管路，所述曝气物理破乳段和所述旋流净化段接通有油份输出管路，所述曝气物理破乳段、所述旋流净化段、所述高级氧化段和所述三合一净化段连接有排污管路，所述排污管路连接有排污处理段，所述排污处理段连接有注水管路，所述注水管路接通所述进液管路。

优选地，排污处理段包括污水处理装置、抽吸管组和流出管组，所述抽吸管组接通排污管路，所述流出管组连接所述注水管路，所述污水处理装置包括安装架，所述安装架顶部水平固定有两根固定杆，所述安装架顶部左侧设置有限位组件，所述限位组件包括架设在所述两根固定杆上的左限位板，所述安装架顶部右侧固定有右限位板，所述左限位板、两根所述固定杆和所述右限位板之间围设形成有处理空间，所述固定杆上架设有多个位于所述处理空间内的弹性过滤框，所述弹性过滤框内隔设有过滤层，相邻弹性过滤框的过滤层之间形成过滤空间，所述弹性过滤框底部设置有接通所述过滤空间的出液管头；其中，所述右限位板开设有进液孔，所述进液孔接通所述抽吸管组，所述流出管组用于收集所述出液管头排出的液体；所述限位组件用于使左限位板沿两根固定杆进行移动。整个排污处理段中，利用抽吸管组动力吸取污液，污液进入进液孔，然后从进液孔进入多个弹性过滤框形成的多个过滤空间中，完成过滤后从出液管头处流出汇集至流出管组中，最后循环进注水管路，又投入整个处理系统的净化作业；其中，通过限位组件将左限位板推动，使其沿固定杆移动，最终缩小处理空间的大小，一方面能够根据具体弹性过滤框的个数来调节处理空间，使相邻弹性过滤框紧密接触，使所有污液进行过滤，另一方面还能够使左限位板尽可能挤压多个弹性过滤框，弹性过滤框利用自身能够变形的效果，从而改变多个过滤空间的大小，加速污液过滤过程，提高多个弹性过滤框之间的过滤效率，从而提高污液处理效率；进一步地，利用两根固定杆来架设多个弹性过滤框，能够方便取下和加入弹性过滤框，从而快速调节弹性过滤框的个数，实现对过滤级数的调节，然后再控制出液管头的位置，实现对污液的不同过滤级数，提高使用范围。

优选地，左限位板前侧和后侧均固定有滚动支撑结构，所述滚动支撑结构包括固定在左限位板上的安装板，所述安装板上固定有支撑柱，所述支撑柱上绕设有转动轮，所述转动轮架设在固定杆上。滚动支撑结构能够大大提高左限位板的移动可靠性，保证按压多个弹性过滤框的作业效果；其中转动轮上开有环槽，固定杆卡在环槽内，保证对转动轮的限位。

优选地，所述安装板上固定至少两个支撑柱。两个以上支撑柱，也就是设置两个以上的转动轮，提高滚动支撑点位，从而进一步提高左限位板的移动可靠性。

优选地，限位组件还包括固定在所述安装架顶部左侧的伸缩结构，所述伸缩结构端部正对所述左限位板。伸缩结构在伸缩后能够快速将左限位板推动；伸缩结构可以为电动、气动和液压。

优选地，伸缩结构端部固定有按压座，所述按压座抵住所述左限位板。按压座能够提高伸缩结构与左限位板之间的接触面积，从而提高按压均匀性和可靠性。

优选地，弹性过滤框前侧和后侧均固定有定位架，两所述定位架分别架设在两根所述固定杆上。定位架架在固定杆上，方便操作，从而快速取下整个弹性过滤框。

优选地，流出管组包括设置在安装架上的收集管，所述收集管上开设有流入接口，所述流入接口位于所述出液管头正下方，所述收集管接通所述注水管路。收集管与出液管头之间并没有连接管路，这样一来，不论出液管头如何跟随弹性过滤框移动，从其内流出的液体均会汇集在收集管内，提高收集效果。

优选地，抽吸管路架设在所述安装架上。抽吸管路能够利用安装架来提高自身的结构强度，同时也方便搬运存放整个排污处理段。

优选地，预涂膜过滤段连接有回注管路，所述回注管路接通所述进液管路。回注管路接通进液管路后，能够实现多次循环净化。

本发明的有益效果体现在：

在本发明中，整个处理系统中，通过进液管路抽吸废液，废液直接进入曝气物理破乳段，曝气物理破乳段通过碰撞、聚结、曝气外力作用下，爆发性析出的密集微小气泡，从而吸附、携带废液中的油份，不容易堵塞，结构较简单，除油效率高，进一步地，曝气物理破乳段流出的废液直接进入旋流净化段，旋流净化段利用气泡浮起和离心力的作用，使水中产生大量的微气泡，在悬浮力、离心力和聚结力等多种力共同作用下使废液中油粒被完全分离去除，进一步地，旋流净化段流出的废液直接进入高级氧化段，高级氧化段通过化学和物理的方式使臭氧分解产生烃基自由基，进一步氧化打破污染物分子结构，分解为小分子的酸、醇等，催化效率高，反应速率快，进一步地，高级氧化段流出的废液直接进入三合一净化段，再一次实现净化，最后将完成净化的废液通入预涂膜过滤段，利用膜骨架上进行涂覆专用膜粉，膜粉可改变污水中胶体的电场，并对水中胶体具有一定的排斥作用，从而实现水通过膜粉空隙，胶体等杂质聚集截留沉降，最终完成对废液的净化；在整个处理系统中，还利用了排污处理段对所有环节排放污泥和杂质进行处理，并将处理净化完的水循环利用至进液管路中，也能利用到对预涂膜过滤段的反洗操作中，避免污染环节和浪费能源。综上，整个处理系统，出水水质好，运行成本低，系统抗冲击性强，自动化程度高等。另外，作为集成化设备，其具有安装简易，施工期短，占地面积小，投资少；由于旋流净化段的高效分离作用，前端不必再设初沉池、过滤等固液分离设备，不需要反冲洗，而且最终出液悬浮物浓度远低于传统设备，使整个系统流程简单，易于集中，系统占地大大缩小；系统采用自主研发的模块段，整体不需要加入额外药剂，全方位去除油份悬浮物，而且过滤面积大，纳污量高；采用一体化控制，自动操作，大大降低了管理费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的连接示意图；

图2为本发明排污处理段的结构示意图；

图3为本发明图2中A-A方向上的结构剖视图；

图4为本发明排污处理段的结构俯视图。

附图标记：

1-进液管路，2-曝气物理破乳段，3-旋流净化段，4-高级氧化段，5-三合一净化段，6-预涂膜过滤段，7-出液管路，8-油份输出管路，9-排污处理段，91-污水处理装置，911-安装架，912-固定杆，913-限位组件，9131-左限位板，9132-滚动支撑结构，9132a-安装板，9132b-支撑柱，9132c-转动轮，9133-伸缩结构，9133a-按压座，914-右限位板，915-弹性过滤框，9151-定位架，916-出液管头，92-抽吸管组，93-流出管组，931-收集管，932-流入接口，10-排污管路，11-注水管路，12-回注管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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出示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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图4所示，一种智能化油气田废液处理系统，包括进液管路1，进液管路1连接有曝气物理破乳段2，曝气物理破乳段2连接有旋流净化段3，旋流净化段3连接有高级氧化段4，高级氧化段4连接有三合一净化段5，三合一净化段5连接有预涂膜过滤段6，预涂膜过滤段6连接有出液管路7，曝气物理破乳段2和旋流净化段3接通有油份输出管路8，曝气物理破乳段2、旋流净化段3、高级氧化段4和三合一净化段5连接有排污管路10，排污管路10连接有排污处理段9，排污处理段9连接有注水管路11，注水管路11接通进液管路1。

在本实施方式中，需要说明的是，整个处理系统中，通过进液管路1抽吸废液，废液直接进入曝气物理破乳段2，曝气物理破乳段2通过碰撞、聚结、曝气外力作用下，爆发性析出的密集微小气泡，从而吸附、携带废液中的油份，不容易堵塞，结构较简单，除油效率高，进一步地，曝气物理破乳段2流出的废液直接进入旋流净化段3，旋流净化段3利用气泡浮起和离心力的作用，使水中产生大量的微气泡，在悬浮力、离心力和聚结力等多种力共同作用下使废液中油粒被完全分离去除，进一步地，旋流净化段3流出的废液直接进入高级氧化段4，高级氧化段4通过化学和物理的方式使臭氧分解产生烃基自由基，进一步氧化打破污染物分子结构，分解为小分子的酸、醇等，催化效率高，反应速率快，进一步地，高级氧化段4流出的废液直接进入三合一净化段5，再一次实现净化，最后将完成净化的废液通入预涂膜过滤段6，利用膜骨架上进行涂覆专用膜粉，膜粉可改变污水中胶体的电场，并对水中胶体具有一定的排斥作用，从而实现水通过膜粉空隙，胶体等杂质聚集截留沉降，最终完成对废液的净化；在整个处理系统中，还利用了排污处理段9对所有环节排放污泥和杂质进行处理，并将处理净化完的水循环利用至进液管路1中，也能利用到对预涂膜过滤段6的反洗操作中，避免污染环节和浪费能源。综上，整个处理系统，出水水质好，运行成本低，系统抗冲击性强，自动化程度高等。另外，作为集成化设备，其具有安装简易，施工期短，占地面积小，投资少；由于旋流净化段3的高效分离作用，前端不必再设初沉池、过滤等固液分离设备，不需要反冲洗，而且最终出液悬浮物浓度远低于传统设备，使整个系统流程简单，易于集中，系统占地大大缩小；系统采用自主研发的模块段，整体不需要加入额外药剂，全方位去除油份悬浮物，而且过滤面积大，纳污量高；采用一体化控制，自动操作，大大降低了管理费用。

具体的，排污处理段9包括污水处理装置91、抽吸管组92和流出管组93，抽吸管组92接通排污管路10，流出管组93连接注水管路11，污水处理装置91包括安装架911，安装架911顶部水平固定有两根固定杆912，安装架911顶部左侧设置有限位组件913，限位组件913包括架设在两根固定杆912上的左限位板9131，安装架911顶部右侧固定有右限位板914，左限位板9131、两根固定杆912和右限位板914之间围设形成有处理空间，固定杆912上架设有多个位于处理空间内的弹性过滤框915，弹性过滤框915内隔设有过滤层，相邻弹性过滤框915的过滤层之间形成过滤空间，弹性过滤框915底部设置有接通过滤空间的出液管头916；其中，右限位板914开设有进液孔，进液孔接通抽吸管组92，流出管组93用于收集出液管头916排出的液体；限位组件913用于使左限位板9131沿两根固定杆912进行移动。

在本实施方式中，需要说明的是，整个排污处理段9中，利用抽吸管组92动力吸取污液，污液进入进液孔，然后从进液孔进入多个弹性过滤框915形成的多个过滤空间中，完成过滤后从出液管头916处流出汇集至流出管组93中，最后循环进注水管路11，又投入整个处理系统的净化作业；其中，通过限位组件913将左限位板9131推动，使其沿固定杆912移动，最终缩小处理空间的大小，一方面能够根据具体弹性过滤框915的个数来调节处理空间，使相邻弹性过滤框915紧密接触，使所有污液进行过滤，另一方面还能够使左限位板9131尽可能挤压多个弹性过滤框915，弹性过滤框915利用自身能够变形的效果，从而改变多个过滤空间的大小，加速污液过滤过程，提高多个弹性过滤框915之间的过滤效率，从而提高污液处理效率；进一步地，利用两根固定杆912来架设多个弹性过滤框915，能够方便取下和加入弹性过滤框915，从而快速调节弹性过滤框915的个数，实现对过滤级数的调节，然后再控制出液管头916的位置，实现对污液的不同过滤级数，提高使用范围。

具体的，左限位板9131前侧和后侧均固定有滚动支撑结构9132，滚动支撑结构9132包括固定在左限位板9131上的安装板，安装板上固定有支撑柱，支撑柱上绕设有转动轮，转动轮架设在固定杆912上。

在本实施方式中，需要说明的是，滚动支撑结构9132能够大大提高左限位板9131的移动可靠性，保证按压多个弹性过滤框915的作业效果；其中转动轮上开有环槽，固定杆912卡在环槽内，保证对转动轮的限位。

具体的，安装板上固定至少两个支撑柱。

在本实施方式中，需要说明的是，两个以上支撑柱，也就是设置两个以上的转动轮，提高滚动支撑点位，从而进一步提高左限位板9131的移动可靠性。

具体的，限位组件913还包括固定在安装架911顶部左侧的伸缩结构9133，伸缩结构9133端部正对左限位板9131。

在本实施方式中，需要说明的是，伸缩结构9133在伸缩后能够快速将左限位板9131推动；伸缩结构9133可以为电动、气动和液压。

具体的，伸缩结构9133端部固定有按压座，按压座抵住左限位板9131。

在本实施方式中，需要说明的是，按压座能够提高伸缩结构9133与左限位板9131之间的接触面积，从而提高按压均匀性和可靠性。

具体的，弹性过滤框915前侧和后侧均固定有定位架9151，两定位架9151分别架设在两根固定杆912上。

在本实施方式中，需要说明的是，定位架9151架在固定杆912上，方便操作，从而快速取下整个弹性过滤框915。

具体的，流出管组93包括设置在安装架911上的收集管931，收集管931上开设有流入接口932，流入接口932位于出液管头916正下方，收集管931接通注水管路11。

在本实施方式中，需要说明的是，收集管931与出液管头916之间并没有连接管路，这样一来，不论出液管头916如何跟随弹性过滤框915移动，从其内流出的液体均会汇集在收集管931内，提高收集效果。

具体的，抽吸管路架设在安装架911上。

在本实施方式中，需要说明的是，抽吸管路能够利用安装架911来提高自身的结构强度，同时也方便搬运存放整个排污处理段9。

具体的，预涂膜过滤段6连接有回注管路12，回注管路12接通进液管路1。

在本实施方式中，需要说明的是，回注管路12接通进液管路1后，能够实现多次循环净化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种智能化油气田废液处理系统，其特征在于，包括进液管路，所述进液管路连接有曝气物理破乳段，所述曝气物理破乳段连接有旋流净化段，所述旋流净化段连接有高级氧化段，所述高级氧化段连接有三合一净化段，所述三合一净化段连接有预涂膜过滤段，所述预涂膜过滤段连接有出液管路，所述曝气物理破乳段和所述旋流净化段接通有油份输出管路，所述曝气物理破乳段、所述旋流净化段、所述高级氧化段和所述三合一净化段连接有排污管路，所述排污管路连接有排污处理段，所述排污处理段连接有注水管路，所述注水管路接通所述进液管路；

所述排污处理段包括污水处理装置、抽吸管组和流出管组，所述抽吸管组接通排污管路，所述流出管组连接所述注水管路，所述污水处理装置包括安装架，所述安装架顶部水平固定有两根固定杆，所述安装架顶部左侧设置有限位组件，所述限位组件包括架设在所述两根固定杆上的左限位板，所述安装架顶部右侧固定有右限位板，所述左限位板、两根所述固定杆和所述右限位板之间围设形成有处理空间，所述固定杆上架设有多个位于所述处理空间内的弹性过滤框，所述弹性过滤框内隔设有过滤层，相邻弹性过滤框的过滤层之间形成过滤空间，所述弹性过滤框底部设置有接通所述过滤空间的出液管头；其中，所述右限位板开设有进液孔，所述进液孔接通所述抽吸管组，所述流出管组用于收集所述出液管头排出的液体；所述限位组件用于使左限位板沿两根固定杆进行移动。

2.根据权利要求1所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述左限位板前侧和后侧均固定有滚动支撑结构，所述滚动支撑结构包括固定在左限位板上的安装板，所述安装板上固定有支撑柱，所述支撑柱上绕设有转动轮，所述转动轮架设在固定杆上。

3.根据权利要求2所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述所述安装板上固定至少两个支撑柱。

4.根据权利要求1所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述限位组件还包括固定在所述安装架顶部左侧的伸缩结构，所述伸缩结构端部正对所述左限位板。

5.根据权利要求4所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述伸缩结构端部固定有按压座，所述按压座抵住所述左限位板。

6.根据权利要求1所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述弹性过滤框前侧和后侧均固定有定位架，两所述定位架分别架设在两根所述固定杆上。

7.根据权利要求1所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述流出管组包括设置在安装架上的收集管，所述收集管上开设有流入接口，所述流入接口位于所述出液管头正下方，所述收集管接通所述注水管路。

8.根据权利要求1所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述抽吸管组架设在所述安装架上。

9.根据权利要求1所述的智能化油气田废液处理系统，其特征在于，所述预涂膜过滤段连接有回注管路，所述回注管路接通所述进液管路。