CN205653187U - 用于油田污水处理的自动加药控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了用于油田污水处理的自动加药控制系统，包括控制器、污水流量检测装置和多套药剂计量添加装置，控制器预存各药剂的添加浓度值；污水流量检测装置的检测端设置在反应罐的进水口处，输出端与控制器的输入端连接；多套药剂计量添加装置的控制端与控制器的输出端连接，药剂添加端与油田污水处理的反应罐连通；控制器接收污水流量检测装置输入的污水流量数据，依据该污水流量数据和预存各药剂浓度值计算得到各理论药剂用量；控制器控制向反应罐内添加相应量的药剂。本实用新型依据实际生产需要，实时反映生产运行情况，并依据运行情况实时调整药剂的添加量，保证生产的长期稳定运行，降低油田生产成本，保证油田污水的处理效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田污水处理技术领域，尤其是涉及用于油田污水处理的自动加药控制系统。
背景技术
油田污水是从生产单井和各计量站、原油联合站等各生产环节对原油进行简单的油、水、气三相分离后直接产生的。这种污水直接排放到地表会造成对环境的污染，直接回注到地层既容易腐蚀回注设备也容易造成对油层和地下水的破坏。油田污水的成份较为复杂，主要包括少量原油、固体杂质颗粒、硫化物等。因此，需要对油田污水进行有效地处理，实现循环利用或者达标排放。
在油田污水处理过程中，一般会采用化学和物理相结合的方式，采用向污水中添加化学药剂通过破乳、絮凝、中和等化学方法结合沉降、过滤等物理手段完成净化过程。目前，在油田污水处理过程中，药剂加入大多为人工加入，无法实现依据实际污水处理量进行实时调整药剂用量，无法实现处理过程的自动化控制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供用于油田污水处理的自动加药控制系统，解决现有油田污水处理过程中无法实现依据实际情况实时调整加药量的自动化加药的技术问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
用于油田污水处理的自动加药控制系统，包括控制器、污水流量检测装置和多套药剂计量添加装置，所述控制器预存各药剂的添加浓度值；所述污水流量检测装置的检测端设置在反应罐的进水口处，输出端与所述控制器的输入端连接；所述多套药剂计量添加装置的控制端与所述控制器的输出端连接，药剂添加端与油田污水处理的反应罐连通；所述控制器接收所述污水流量检测装置输入的污水流量数据，依据该污水流量数据和预存的各药剂浓度值计算得到各理论药剂用量；所述控制器依据该药剂用量控制相应所述药剂计量添加装置向反应罐内添加相应量的药剂。
进一步地，所述多套药剂计量添加装置包括破乳剂计量添加装置、絮凝剂计量添加装置和离子调整剂添加装置中的一套或者至少两套。
具体地，所述破乳剂计量添加装置包括破乳剂储罐和变频泵；所述变频泵的输入端与所述破乳剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。
所述絮凝剂计量添加装置包括絮凝剂储罐和变频泵，所述变频泵的输入端与所述絮凝剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。
所述离子调整剂添加装置包括离子调整剂储罐和变频泵，所述变频泵的输入端与所述离子调整剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。
进一步地，所述多套药剂计量添加装置中每套药剂计量添加装置的添加端的个数为多个，多个添加端与反应罐连通的连通口均布在反应罐上。
进一步地，所述自动加药控制系统，还包括多套药剂添加量检测装置，所述多套药剂添加量检测装置的检测端设置在相对应的所述药剂计量添加装置的药剂添加端上，输出端与所述控制器连接，将检测的药剂实际添加量输送至所述控制器中；当控制器接收的药剂实际添加量与理论药剂用量一致时，控制器控制所述药剂计量添加装置停止。
进一步地，所述自动加药控制系统，还包括pH值调控装置；所述pH值调控装置的pH值采集端设置在反应罐的出水口处，pH值调节剂添加端与反应罐连通；所述pH值调控装置与所述控制器连接；所述pH值调控装置的pH值采集端将采集的pH值传输至所述控制器，所述控制器依据该pH值和预存的目标pH值计算得到差值，并依据该差值与预存的调节剂浓度，计算得到pH值调节剂的理论用量；然后控制器控制向反应罐内添加相应量的pH值调节剂。
进一步地，所述pH值调控装置包括pH值采集装置和pH值调节剂计量添加装置；所述pH值采集装置的pH值采集端设置在反应罐的出水口处，输出端与所述控制器的输入端连接，向控制器输出采集的pH值；所述pH值调节剂计量添加装置的控制端与所述控制器的输出端连接，pH值调节剂添加端与反应罐连通。
具体地，所述pH值调节剂计量添加装置包括pH值调节剂储罐和变频泵；所述变频泵的输入端与所述pH值调节剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。
进一步地，所述pH值调控装置，还包括pH值调节剂添加量检测装置，所述pH值调节剂添加量检测装置的检测端设置在所述pH值调控装置的pH值调节剂添加端上，输出端与所述控制器连接，将pH值调节剂实际添加量输送至所述控制器中；当控制器接收的pH值调节剂实际添加量与理论pH值调节剂用量一致时，控制器控制所述pH值调节剂计量添加装置停止。
本实用新型的自动加药控制系统能够依据油田污水的流量，实时调整药剂的添加量，实现自动化加药控制。进一步地增设了药剂添加量检测装置，提高药剂添加量的控制精度。进一步增设了pH值调控装置，对偏酸性的油田污水进行pH值调节，保证产出水的酸碱度达标，pH值在7-9范围内；同时减少污水对管道的腐蚀。
本实用新型的自动加药控制系统依据实际生产的需要，实时反映生产运行情况，并依据运行情况实时调整药剂的添加量，保证生产的长期稳定运行，降低油田生产成本，保证油田污水的处理效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的用于油田污水处理的自动加药控制系统的结构示意图；
图2是本实用新型的用于油田污水处理的自动加药控制系统的结构示意图；
图中，“→”表示污水运行方向。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在油田污水的化学和物料处理过程中，反应均是在反应罐内进行的。
根据图1所示，说明本实用新型的用于油田污水处理的自动加药控制系统，包括控制器、污水流量检测装置和多套药剂计量添加装置，所述控制器预存各药剂的添加浓度值，优选采用89C51单片微机，性能稳定。
所述污水流量检测装置的检测端设置在反应罐的进水口处，检测污水流量；输出端与所述控制器的输入端连接，将污水流量输送至控制器中。所述多套药剂计量添加装置的控制端与所述控制器的输出端连接，控制计量添加装置的开启或者关闭；药剂添加端与油田污水处理的反应罐连通，完成向反应罐内添加药剂。所述控制器接收所述污水流量检测装置输入的污水流量数据，依据该污水流量数据和预存的各药剂浓度值计算得到各理论药剂用量；所述控制器依据该药剂用量控制相应所述药剂计量添加装置向反应罐内添加相应量的药剂。
本实用新型中，所述污水流量检测装置采用液体流量计，将液体流量计的输出端与所述控制器的输入的连接，将污水流量值输送至控制器中。
由于在在油田污水的化学和物料处理过程中，需要加入多种药剂(如，破乳剂、絮凝剂或者离子调整剂等)，因此，需要设置多套药剂计量添加装置。例如，所述多套药剂计量添加装置包括破乳剂计量添加装置、絮凝剂计量添加装置和离子调整剂添加装置中的一套或者至少两套。
具体地，分别以破乳剂计量添加装置、絮凝剂计量添加装置和离子调整剂添加装置为例，具体说明药剂计量添加装置的连接结构。
所述破乳剂计量添加装置，其控制端与所述控制器的输出端连接，控制破乳剂的添加；破乳剂添加端与油田污水处理的反应罐连通；在污水中投加适量的破乳剂，破乳剂与油田污水充分混合，将原油从水胞中剥离，再通过油水分离就能很好的起到除油的作用。因此，优选地将所述破乳剂计量添加装置的破乳剂添加端设置在反应罐的进水口处，能够使破乳剂与污水充分混合增强反应效果。所述控制器依据污水流量数据和预存的破乳剂的添加浓度值计算得到理论破乳剂用量；所述控制器依据该破乳剂用量控制所述破乳剂计量添加装置向反应罐内添加相应量的破乳剂。
具体地，所述破乳剂计量添加装置包括破乳剂储罐和变频泵；所述变频泵的输入端与所述破乳剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。控制器依据理论破乳剂用量，通过控制调整变频泵的工作频率，来调整变频泵的流量，实现在一定时间内，将理论破乳剂用量的破乳剂添加至反应罐内。
所述絮凝剂计量添加装置，其控制端与所述控制器的输出端连接，絮凝剂添加端与油田污水处理的反应罐连通；所述控制器依据所述污水流量数据和预存的絮凝剂添加浓度值计算得到理论絮凝剂用量数据；所述控制器依据该理论絮凝剂用量数据控制所述絮凝剂计量添加装置向反应罐内添加相应量的絮凝剂。
具体地，所述絮凝剂计量添加装置包括絮凝剂储罐和变频泵，所述变频泵的输入端与所述絮凝剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。控制器依据理论絮凝剂用量，通过控制调整变频泵的工作频率，来调整变频泵的流量，实现在一定时间内，将理论絮凝剂用量的絮凝剂添加至反应罐内。
所述离子调整剂添加装置，其控制端与所述控制器的输出端连接，离子调整剂添加端与油田污水处理的反应罐的出水口连通；所述控制器依据所述污水流量数据和预存的离子调整剂添加浓度值计算得到理论离子调整剂用量数据；所述控制器依据该理论离子调整剂用量数据控制所述离子调整剂添加装置向反应罐内添加相应量的絮凝剂。在反应罐的出水口适当的添加一定量的离子调整剂，以进一步对产出水进行离子调整。
具体地，所述离子调整剂添加装置包括离子调整剂储罐和变频泵，所述变频泵的输入端与所述离子调整剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。控制器依据理论离子调整剂用量，通过控制调整变频泵的工作频率，来调整变频泵的流量，实现在一定时间内，将理论离子调整剂用量的离子调整剂添加至反应罐内。
本实用新型中，为了更精确的控制各药剂的加入量，保证药剂的理论添加量与实际添加量之间的误差尽量减小，优选的技术方案是，如图2所示，增设了多套药剂添加量检测装置，所述多套药剂添加量检测装置的检测端设置在相对应的所述药剂计量添加装置的药剂添加端上，检测药剂流量；输出端与所述控制器连接，将检测的药剂实际添加量输送至所述控制器中；当控制器接收的药剂实际添加量与理论药剂用量一致时，控制器控制所述药剂计量添加装置停止。
对应地，依据上述列举的破乳剂计量添加装置、絮凝剂计量添加装置和离子调整剂添加装置，设置相应的破乳剂添加量检测装置、絮凝剂添加量检测装置和离子调整剂添加量检测装置。
具体地，所述多套药剂添加量检测装置可以采用多个液体流量计，将液体流量计的检测端设置在相应的药剂计量添加装置的药剂添加端上，输出端与所述控制器的输入的连接，将药剂实际添加值输送至控制器中。
在实际中，优选地区的油田污水是呈偏酸性的，酸性污水对管道设备的腐蚀很严重，而且油田污水处理工艺上要求产出水的酸碱度达标，pH值在7-9范围内，因此，针对偏酸性的油田污水时，本实用新型的自动加药控制系统中还增设了pH值调控装置；所述pH值调控装置的pH值采集端设置在反应罐的出水口处，pH值调节剂添加端与反应罐连通；所述pH值调控装置与所述控制器连接；所述pH值调控装置的pH值采集端将采集的pH值传输至所述控制器，所述控制器依据该pH值和预存的目标pH值计算得到差值，并依据该差值与预存的调节剂浓度，计算得到pH值调节剂的理论用量；然后控制器控制向反应罐内添加相应量的pH值调节剂。
本实用新型中，针对偏酸性的油田污水，采用的pH值调节剂为复合碱，本领域常规采用的复合碱即可。
进一步地，所述pH值调控装置包括pH值采集装置和pH值调节剂计量添加装置；所述pH值采集装置的pH值采集端设置在反应罐的出水口处，输出端与所述控制器的输入端连接，向控制器输出采集的pH值；所述pH值调节剂计量添加装置的控制端与所述控制器的输出端连接，pH值调节剂添加端与反应罐连通。
具体地，所述pH值采集装置采用pH值传感器。
具体地，所述pH值调节剂计量添加装置包括pH值调节剂储罐和变频泵；所述变频泵的输入端与所述pH值调节剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。
进一步地，所述pH值调控装置，还包括pH值调节剂添加量检测装置，所述pH值调节剂添加量检测装置的检测端设置在所述pH值调控装置的pH值调节剂添加端上，输出端与所述控制器连接，将pH值调节剂实际添加量输送至所述控制器中；当控制器接收的pH值调节剂实际添加量与理论pH值调节剂用量一致时，控制器控制所述pH值调节剂计量添加装置停止。
在实际的油田污水处理中，反应罐的容量一般很大，因此，为了保证添加的药剂能够与污水快速充分混合，本实用新型优选的技术方案是，一种药剂计量添加装置设计多个添加端，且多个添加端与反应罐连通的添加口均布在反应罐上。加快均匀混合的速度，提高处理效果。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，包括控制器、污水流量检测装置和多套药剂计量添加装置，所述控制器预存各药剂的添加浓度值；所述污水流量检测装置的检测端设置在反应罐的进水口处，输出端与所述控制器的输入端连接；所述多套药剂计量添加装置的控制端与所述控制器的输出端连接，药剂添加端与油田污水处理的反应罐连通；所述控制器接收所述污水流量检测装置输入的污水流量数据，依据该污水流量数据和预存的各药剂浓度值计算得到各理论药剂用量；所述控制器依据该药剂用量控制相应所述药剂计量添加装置向反应罐内添加相应量的药剂。
2.根据权利要求1所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述多套药剂计量添加装置包括破乳剂计量添加装置、絮凝剂计量添加装置和离子调整剂添加装置中的一套或者至少两套。
3.根据权利要求2所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述破乳剂计量添加装置包括破乳剂储罐和变频泵；所述变频泵的输入端与所述破乳剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接；
所述絮凝剂计量添加装置包括絮凝剂储罐和变频泵，所述变频泵的输入端与所述絮凝剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接；
所述离子调整剂添加装置包括离子调整剂储罐和变频泵，所述变频泵的输入端与所述离子调整剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述多套药剂计量添加装置中每套药剂计量添加装置的添加端的个数为多个，多个添加端与反应罐连通的连通口均布在反应罐上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述自动加药控制系统，还包括多套药剂添加量检测装置，所述多套药剂添加量检测装置的检测端设置在相对应的所述药剂计量添加装置的药剂添加端上，输出端与所述控制器连接，将检测的药剂实际添加量输送至所述控制器中；当控制器接收的药剂实际添加量与理论药剂用量一致时，控制器控制所述药剂计量添加装置停止。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述自动加药控制系统，还包括pH值调控装置；所述pH值调控装置的pH值采集端设置在反应罐的出水口处，pH值调节剂添加端与反应罐连通；所述pH值调控装置与所述控制器连接；所述pH值调控装置的pH值采集端将采集的pH值传输至所述控制器，所述控制器依据该pH值和预存的目标pH值计算得到差值，并依据该差值与预存的调节剂浓度，计算得到pH值调节剂的理论用量；然后控制器控制向反应罐内添加相应量的pH值调节剂。
7.根据权利要求6所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述pH值调控装置包括pH值采集装置和pH值调节剂计量添加装置；所述pH值采集装置的pH值采集端设置在反应罐的出水口处，输出端与所述控制器的输入端连接，向控制器输出采集的pH值；所述pH值调节剂计量添加装置的控制端与所述控制器的输出端连接，pH值调节剂添加端与反应罐连通。
8.根据权利要求7所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述pH值调节剂计量添加装置包括pH值调节剂储罐和变频泵；所述变频泵的输入端与所述pH值调节剂储罐的出水口连接，输出端与反应罐连通；所述变频泵的控制端与所述控制器的输出端连接。
9.根据权利要求6所述的用于油田污水处理的自动加药控制系统，其特征在于，所述pH值调控装置，还包括pH值调节剂添加量检测装置，所述pH值调节剂添加量检测装置的检测端设置在所述pH值调控装置的pH值调节剂添加端上，输出端与所述控制器连接，将pH值调节剂实际添加量输送至所述控制器中；当控制器接收的pH值调节剂实际添加量与理论pH值调节剂用量一致时，控制器控制所述pH值调节剂计量添加装置停止。
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|---|---|---|---|---|
| CN111330511A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 福建钦榕环保科技有限公司 | 一种使用效率高的垃圾渗滤液预处理用破乳剂注入装置 |
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