CN204298187U - 一种油田污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田污水处理装置，一种油田污水处理装置，包括卧式离心分离机、一次分离装置、二次分离装置及底座，卧式离心分离机连接一次分离装置，一次分离装置连接二次分离装置，卧式离心分离机、一次分离装置及二次分离装置均安装于底座上。首先利用离心分离方法去除污水中的悬浮颗粒，从而获得单一的液体介质，此法脱悬浮颗粒直接有效，悬浮颗粒残留量极少。然后采用蒸馏的方法脱去污水中的其余杂质，该法较适用于脱去易溶于水的其余杂质，较现有的污水处理装置具有显著的优点。并利用天然气过滤装置不仅实现冷凝水汽，而且脱去水汽中的天然气，一举两得。

Description

一种油田污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，尤其是一种油田污水处理装置。

背景技术

油田是单一地质构造(或地层)因素控制下的、同一产油气面积内的油气藏总和。一个油气田可能有一个或多个油气藏。在同一面积内主要为油藏的称油田，主要为气藏的称气田。按控制产油气面积内的地质因素，将油气田分为3类：①构造型油气田。指产油气面积受单一的构造因素控制，如褶皱和断层。②地层型油气田，区域背斜或单斜构造背景上由地层因素控制(如地层的不整合、尖灭和岩性变化等)的含油面积。③复合型油气田。产油气面积内不受单一的构造或地层因素控制，而受多种地质因素控制的油气田。在油田开采中抽油机为常见的机具设备。

油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相混合，因此单一方法处理往往效果不佳。同时，因各种力法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中，常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离.主要除去浮油及油湿固体；二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等，主要是破乳和去除分散油；深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要是去除溶解油。故现有的油田污水处理装置结构复杂，制造成本高，且对污水的处理效果欠佳，处理后污水无法达到生活用水的使用标准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油田污水处理装置，首先利用离心分离方法去除污水中的悬浮颗粒，从而获得单一的液体介质，此法脱悬浮颗粒直接有效，悬浮颗粒残留量极少。然后采用蒸馏的方法脱去污水中的其余杂质，该法较适用于脱去易溶于水的其余杂质，较现有的污水处理装置具有显著的优点。并利用天然气过滤装置不仅实现冷凝水汽，而且脱去水汽中的天然气，一举两得。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种油田污水处理装置，包括卧式离心分离机、一次分离装置、二次分离装置及底座，卧式离心分离机连接一次分离装置，一次分离装置连接二次分离装置，卧式离心分离机、一次分离装置及二次分离装置均安装于底座上，其特征在于：卧式离心分离机包括电机及离心分离器，电机连接离心分离器，离心分离器的上端连接有污水入管；离心分离器的下端连接有污水出管，污水出管上设有二通电磁阀，污水出管的另一端连接一次分离装置；一次分离装置包括蒸馏釜、加热炉及稳压腔，蒸馏釜的下端连接加热炉，蒸馏釜的上端连接稳压腔；蒸馏釜的下端连接有油料回收管，油料回收管的另一端连接有油料回收槽，油料回收槽连接加热炉；稳压腔上连接有稳压管，稳压管上设有三通电磁阀，稳压管的另一端连接有氮气瓶；

稳压腔内安装有稳压阀，稳压阀包括有通气段与稳压段，通气段连接蒸馏釜，稳压段位于稳压腔内；稳压段上设有进气口与出气口，进气口位于稳压段的左侧，进气口处设有负压阀芯，负压阀芯与稳压阀的内壁活动连接，负压阀芯与稳压阀的内壁形成有第一通孔，第一通孔与进气口相匹配；出气口位于稳压段的右侧的上端与下端，出气口处设有正压阀芯，正压阀芯与稳压阀的内壁活动连接；正压阀芯上设有移动板件，移动板件架于出气口上，移动板件活动连接于出气口；正压阀芯的上端与下端均设有第二通孔，第二通孔与出气口相匹配；

蒸馏釜连接二次分离装置，二次分离装置包括抽气室、天然气分离室、沉降室及积液室，抽气室连接天然气分离室，天然气分离室连接沉降室，沉降室固定于底座，沉降室连接积液室，积液室固定于底座；抽气室内安装有冷凝管，冷凝管的一端连接蒸馏釜，冷凝管的另一端连接有天然气分离器，天然气分离器位于天然气分离室内；天然气分离器包括涡流管、热端管及冷端管，涡流管连接冷凝管，涡流管的左侧连接有热端管，涡流管的右侧连接有拉瓦尔喷管，拉瓦尔喷管位于沉降室的上方，拉瓦尔喷管的右侧连接有冷端管，冷端管的右侧连接有天然气出管；沉降室与积液室之间安装有叶轮，积液室的上端设有出水管。

进一步，离心分离器的右侧连接有沉渣出管，沉渣出管上设有第一抽料泵，第一抽料泵固定于离心分离器的上端。第一抽料泵启动后，通过沉渣出管能够将离心分离器内残留的悬浮颗粒抽取，实现排渣功能，使得每次离心分离操作相对独立，避免其由于上一次离心分离的沉渣残留导致此次离心分离效果不理想。

进一步，进气口的端口处设有负压封堵，负压封堵与负压阀芯之间设有第一密封圈；正压阀芯与移动板件之间设有第二密封圈。提高密封效果。

进一步，冷凝管上设有第二抽料泵。第二抽料泵作为动力源，能够将蒸馏产生的水汽完全抽入冷凝管内。

进一步，冷端管内安装有解旋器，解旋器包括气流导向叶片，气流导向叶片相互连接；热端管内安装有热端调节阀。解旋器能够解除天然气的旋转，使天然气平稳的进入冷端管，以便于下一步的液化工序。

进一步，沉降室与积液室之间连接有叶轮室，叶轮室内安装有叶轮。叶轮室将叶轮与外界隔绝，避免叶轮被人为损坏，延长叶轮的使用寿命。

进一步，叶轮上连接有转子，转子的另一端贯穿积液室；叶轮包括有导向叶轮、传送叶轮和喷射叶轮，传送叶轮位于导向叶轮与喷射叶轮之间，导向叶轮靠近沉降室，喷射叶轮靠近积液室。在导向叶轮、传送叶轮、喷射叶轮的连续输送下，被加压后排放，提高了叶轮的吸入能力、加压能力、排放能力。

进一步，拉瓦尔喷管的外侧包覆有透液套环，透液套环与沉降室相匹配。形成的液体可通过透液套环进入沉降室内，进而实现其分离作用。

进一步，透液套环上均匀设有排液口。液体由排液口被排除，并在沉降室内堆积。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种油田污水处理装置，首先利用离心分离方法去除污水中的悬浮颗粒，从而获得单一的液体介质，此法脱悬浮颗粒直接有效，悬浮颗粒残留量极少。然后采用蒸馏的方法脱去污水中的其余杂质，该法较适用于脱去易溶于水的其余杂质，较现有的污水处理装置具有显著的优点。并利用天然气过滤装置不仅实现冷凝水汽，而且脱去水汽中的天然气，一举两得。

离心分离器有电机控制其高速旋转，污水进入离心分离器并随着离心分离器高速旋转。污水在旋转间，其内部的液相由于离心作用力被甩向离心分离器的内壁，并由污水出管被排除，而污水中的悬浮颗粒则残留于离心分离器内，实现对悬浮颗粒的过滤。离心分离器结构简单，过滤悬浮颗粒效果显著。蒸馏釜负责对污水进行蒸馏过滤，加热蒸馏后水汽跑出，过滤了污水中易溶于水的多组分杂质，实用性强，设计巧妙，经蒸馏后的水汽洁净度大幅度提高，杂质含量大幅度减少。同时，蒸馏过滤后蒸馏釜内产生含有油料的杂质，通过油料回收管能够将含油料杂质保存于油料回收槽内，并可在加热炉内燃烧，为蒸馏提供能源支持。实现油料的回收利用，变废为宝，节约成本，符合节能环保的生产理念。蒸馏釜内是一个低压的环境，稳压腔能够对蒸馏釜保压，并利用氮气填充蒸馏釜，为污水蒸馏提供一个稳定的、安全可靠的工作环境，避免油料在热环境下与空气接触而发生燃烧甚至爆炸。稳压阀设计巧妙，保压效果显著，制造成本低。二次分离装置不仅用于冷凝水汽，而且将水汽中仅含的天然气分离，最终得到洁净的水。天然气分离器通过巧妙的设计使得进入该装置内的水汽形成涡流，通过涡流的运动实现冷凝和分离天然气的作用，分离效果显著。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种油田污水处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型中一次分离装置的结构示意图；

图3为本实用新型中二次分离装置的结构示意图；

图4为本实用新型中稳压阀的结构示意图；

图5为蒸馏釜负压超压时稳压阀的工作原理示意图；

图6为蒸馏釜正压超压时稳压阀的工作原理示意图；

图7为本实用新型中天然气分离器的结构示意图；

图8为本实用新型中天然气分离器的工作原理示意图。

具体实施方式

如图1中图8所示，一种油田污水处理装置，该油田污水处理装置由卧式离心分离机2、一次分离装置11、二次分离装置20及底座1组成。底座1固定于地面上，用于支撑卧式离心分离机2、一次分离装置11及二次分离装置20，使其获得优异的稳定性。卧式离心分离机2的下端连接有连接座6，连接座6用于连接底座1，使得卧式离心分离机2的稳定性良好。卧式离心分离机2包括电机3及离心分离器5，电机3连接离心分离器5，电机3运转能够带动离心分离器5高速运动，从而使离心分离器5内的物料获得离心力。离心分离器5的上端连接有污水入管4，污水入管4外接至污水槽，能够将污水引入离心分离器5内。其工作工程如下：首先开启污水入管4，将污水引入离心分离器5内，然后工作人员开启电机3，电机3工作带动离心分离器5高速旋转。污水随着离心分离器5作高速旋转，从而获得离心力，污水中的液相被甩向离心分离器5的内壁。污水中的悬浮颗粒则残留于离心分离器5内，实现过滤悬浮颗粒。离心分离器5的下端连接有污水出管9，污水经离心分离后进入污水出管9。污水出管9上设有二通电磁阀10，二通电磁阀10可控制污水出管9的开启及关闭。离心分离器5的右侧连接有沉渣出管7，沉渣出管7上设有第一抽料泵8，第一抽料泵8固定于离心分离器5的上端。第一抽料泵8启动后，通过沉渣出管7能够将离心分离器5内残留的悬浮颗粒抽取，实现排渣功能，使得每次离心分离操作相对独立，避免其由于上一次离心分离的沉渣残留导致此次离心分离效果不理想。

污水出管9的另一端连接一次分离装置11，一次分离装置11即为蒸馏装置。一次分离装置11包括蒸馏釜12、加热炉16及稳压腔13。污水出管9连接蒸馏釜12，故能够将污水导入至蒸馏釜12内。蒸馏釜12的下端连接加热炉16，加热炉16内可加入燃料燃烧，实现对污水的蒸馏过滤。污水加热蒸馏后水汽跑出，过滤了污水中易溶于水的多组分杂质，这些多组分杂质残留在蒸馏釜12内。经蒸馏后的水汽洁净度大幅度提高，杂质含量大幅度减少。蒸馏釜12的下端连接有油料回收管14，油料回收管14的另一端连接有油料回收槽15，油料回收槽15又与加热炉16相连。蒸馏后的多组分杂质中包含有油料，这类油料可作为燃料在加热炉16内燃烧，从而加热蒸馏釜12。具体实现过程如下：首先关闭二通电磁阀10，将蒸馏釜12内的污水完全蒸馏后，将含油料的杂质导入至油料回收槽15内储存，该储存于油料回收槽15内的油料可通入加热炉16内进行燃烧供热。实现油料的回收利用，变废为宝，节约成本，符合节能环保的生产理念。同时本蒸馏釜12为一个低压蒸馏釜12，蒸馏釜12内物料沸点均较低，故节约能源。

蒸馏釜12的上端连接稳压腔13，稳压腔13上连接有稳压管18，稳压管18上设有三通电磁阀19，稳压管18的另一端连接有氮气瓶17。氮气瓶17向稳压腔13填充氮气，通过三通电磁阀19控制稳压腔13内的压力。稳压腔13内设有稳压阀26，稳压阀26呈T字形，稳压阀26包括有通气段33与稳压段34，通气段33连接蒸馏釜12，能够与蒸馏釜12进行气体交换，稳压段34位于稳压腔13内；稳压段34上设有进气口35与出气口36，进气口35位于稳压段34的左侧，进气口35处设有负压阀芯37，负压阀芯37与稳压阀26的内壁活动连接，负压阀芯37与稳压阀26的内壁形成有第一通孔41，第一通孔41与进气口35相匹配。当蒸馏釜12内的负压超压时(即蒸馏釜12内的气压小于标准值)，稳压腔13内的气压挤压负压阀芯37，迫使负压阀芯37移动，使得进气口35与第一通孔41相互导通，稳压腔13内的气体跑入蒸馏釜12内，蒸馏釜12内的气压上升直至达到标准值。出气口36位于稳压段34的右侧的上端与下端，出气口36处设有正压阀芯38，正压阀芯38与稳压阀26的内壁活动连接；正压阀芯38上设有移动板件44，移动板件44架于出气口36上，移动板件44活动连接于出气口36；正压阀芯38的上端与下端均设有第二通孔42，第二通孔42与出气口36相匹配。当蒸馏釜12内的正压超压时(即蒸馏釜12内的气压大于标准值)，蒸馏釜12内的气压挤压正压阀芯38，迫使正压阀芯38移动，使得出气口36与第二通孔42相互导通，蒸馏釜12内的气体跑入稳压腔13内，蒸馏釜12内的气压下降直至达到标准值，再通过三通电磁阀19连接的泄压管53进行泄压即可恢复稳压腔13内的压力。同时，进气口35的端口处设有负压封堵39，负压封堵39与负压阀芯37之间设有第一密封圈40；正压阀芯38与移动板件44之间设有第二密封圈43，提高了密封效果。通过稳压阀26能够像蒸馏釜12充氮气，以提供稳定的、安全可靠的蒸馏环境。

蒸馏釜12连接二次分离装置20，二次分离装置20包括抽气室21、天然气分离室22、沉降室23及积液室25，抽气室21连接天然气分离室22，天然气分离室22连接沉降室23，沉降室23固定于底座1，沉降室23连接积液室25，积液室25固定于底座1。抽气室21连接蒸馏釜12，抽气室21内安装有冷凝管27，冷凝管27连通蒸馏釜12的内部，冷凝管27上设有第二抽料泵28，第二抽料泵28作为动力源，能够将蒸馏产生的水汽完全抽入冷凝管27内。冷凝管27的另一端连接有天然气分离器29，天然气分离器29位于天然气分离室22内，当第二抽料泵28启动后，蒸馏产生的水汽通过冷凝管27进入天然气分离器29内。天然气分离器29包括涡流管46、热端管45及冷端管47，涡流管46连接冷凝管27，涡流管46的左侧连接有热端管45，涡流管46的右侧连接有拉瓦尔喷管48，拉瓦尔喷管48位于沉降室23的上方，拉瓦尔喷管48的外侧包覆有透液套环49，透液套环49上均匀设有排液口，透液套环49与沉降室23相匹配。形成的液体可通过透液套环49进入沉降室23内，进而实现其分离作用。拉瓦尔喷管48呈锥形，包括一个收缩部分和一个扩张部分，在气流流动方向上，收缩部分的流通截面由大变小地向内收缩，扩张部分的流通又由小变大的向外扩张，收缩部分流通面积最小的一端与扩张部分流通面积最小的一端想通，并在中间形成一个窄喉。拉瓦尔喷管48的右侧连接有冷端管47，冷端管47的右侧连接有天然气出管52。天然气分离器29的工作原理如下：水汽进入涡流管46内，在涡流管46内膨胀降压后，水汽切向的进入热端管45，并在热端管45内形成涡流，经过动、热能交换分离成温度不同的两部分，中心部分即为冷气流，边缘部分形成为热气流。冷气流和热气流在热端管45尾部断面中心部分的阻挡下，沿热端管45中心返回涡流管46并进入拉瓦尔喷管48中。冷气流和热气流在进入拉瓦尔喷管48时，由于拉瓦尔喷管48收缩部分流通面积缩小，热气流与冷气流压力升高，流速增加，在拉瓦尔喷嘴的窄喉部达到音速状态，并随着拉瓦尔喷嘴的扩张部分流通面积增大，热气流与冷气流压力降低，气体迅速膨胀，形成超音速气流，其温度急剧下降。热气流内的组分液化形成水通过透液套环49进入沉降室23内。而冷气流经过喷管后，进入冷端管47，形成液化天然气，实现分离。同时，冷端管47内安装有解旋器51，解旋器51包括气流导向叶片，气流导向叶片相互连接；热端管45内安装有热端调节阀50。解旋器51能够解除天然气的旋转，使天然气平稳的进入冷端管47，以便于下一步的液化工序。

沉降室23与积液室25之间连接有叶轮室24，叶轮室24内安装有叶轮30。叶轮30上连接有转子31，转子31的另一端贯穿积液室25；叶轮30包括有导向叶轮、传送叶轮和喷射叶轮(图中均未标出)，传送叶轮位于导向叶轮与喷射叶轮之间，导向叶轮靠近沉降室23，喷射叶轮靠近积液室25。在导向叶轮、传送叶轮、喷射叶轮的连续输送下，被加压后排放，提高了叶轮30的吸入能力、加压能力、排放能力。积液室25的上端设有出水管32。在叶轮30的作用下，一方面水中的残留气体被排出，另一方面水的吸入能力、加压能力、排放能力增强，更容易从出水管32排出。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种油田污水处理装置，包括卧式离心分离机、一次分离装置、二次分离装置及底座，所述卧式离心分离机连接所述一次分离装置，所述一次分离装置连接所述二次分离装置，所述卧式离心分离机、所述一次分离装置及所述二次分离装置均安装于所述底座上，其特征在于：所述卧式离心分离机包括电机及离心分离器，所述电机连接所述离心分离器，所述离心分离器的上端连接有污水入管；所述离心分离器的下端连接有污水出管，所述污水出管上设有二通电磁阀，所述污水出管的另一端连接所述一次分离装置；所述一次分离装置包括蒸馏釜、加热炉及稳压腔，所述蒸馏釜的下端连接所述加热炉，所述蒸馏釜的上端连接所述稳压腔；所述蒸馏釜的下端连接有油料回收管，所述油料回收管的另一端连接有油料回收槽，所述油料回收槽连接所述加热炉；所述稳压腔上连接有稳压管，所述稳压管上设有三通电磁阀，所述稳压管的另一端连接有氮气瓶；

所述稳压腔内安装有稳压阀，所述稳压阀包括有通气段与稳压段，所述通气段连接所述蒸馏釜，所述稳压段位于所述稳压腔内；所述稳压段上设有进气口与出气口，所述进气口位于所述稳压段的左侧，所述进气口处设有负压阀芯，所述负压阀芯与所述稳压阀的内壁活动连接，所述负压阀芯与所述稳压阀的内壁形成有第一通孔，所述第一通孔与所述进气口相匹配；所述出气口位于所述稳压段的右侧的上端与下端，所述出气口处设有正压阀芯，所述正压阀芯与所述稳压阀的内壁活动连接；所述正压阀芯上设有移动板件，所述移动板件架于所述出气口上，所述移动板件活动连接于所述出气口；所述正压阀芯的上端与下端均设有第二通孔，所述第二通孔与所述出气口相匹配；

所述蒸馏釜连接所述二次分离装置，所述二次分离装置包括抽气室、天然气分离室、沉降室及积液室，所述抽气室连接所述天然气分离室，所述天然气分离室连接所述沉降室，所述沉降室固定于所述底座，所述沉降室连接所述积液室，所述积液室固定于所述底座；所述抽气室内安装有冷凝管，所述冷凝管的一端连接所述蒸馏釜，所述冷凝管的另一端连接有天然气分离器，所述天然气分离器位于所述天然气分离室内；所述天然气分离器包括涡流管、热端管及冷端管，所述涡流管连接所述冷凝管，所述涡流管的左侧连接有所述热端管，所述涡流管的右侧连接有拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管位于所述沉降室的上方，所述拉瓦尔喷管的右侧连接有所述冷端管，所述冷端管的右侧连接有天然气出管；所述沉降室与所述积液室之间安装有叶轮，所述积液室的上端设有出水管。

2.根据权利要求1所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述离心分离器的右侧连接有沉渣出管，所述沉渣出管上设有第一抽料泵，所述第一抽料泵固定于所述离心分离器的上端。

3.根据权利要求1所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述进气口的端口处设有负压封堵，所述负压封堵与所述负压阀芯之间设有第一密封圈；所述正压阀芯与所述移动板件之间设有第二密封圈。

4.根据权利要求1所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述冷凝管上设有第二抽料泵。

5.根据权利要求1所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述冷端管内安装有解旋器，所述解旋器包括气流导向叶片，所述气流导向叶片相互连接；所述热端管内安装有热端调节阀。

6.根据权利要求1所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述沉降室与所述积液室之间连接有叶轮室，所述叶轮室内安装有所述叶轮。

7.根据权利要求1所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述叶轮上连接有转子，所述转子的另一端贯穿所述积液室；所述叶轮包括有导向叶轮、传送叶轮和喷射叶轮，所述传送叶轮位于所述导向叶轮与所述喷射叶轮之间，所述导向叶轮靠近所述沉降室，所述喷射叶轮靠近所述积液室。

8.根据权利要求1所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述拉瓦尔喷管的外侧包覆有透液套环，所述透液套环与所述沉降室相匹配。

9.根据权利要求8所述一种油田污水处理装置，其特征在于：所述透液套环上均匀设有排液口。