CN206843139U - 立式旋流型石墨烯含油污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其中所述的罐体为立式圆柱形密封容器，罐体的顶部为氮气进口；罐体的上部开有若干个含油污水进口；罐体上部液体连接口下方固定连接有一周档板，档板的下方固定连接有石墨烯基网膜；锥体底部为平底容器；罐体下方开有产水排出口；含油污水进口通过水管线与布水管连接，布水管上设有多个喷口，喷口的开口略向下倾斜；装置内的布水腔为档板及石墨烯基网膜形成的锥体，收油腔为锥体底部的平底容器，产水腔为锥体下方的罐体空腔；优点为：除油效率高、占地面积小、耐污染能力强、进水水质要求宽泛，能够很好地适应油田污水工况，配套处理工艺流程简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田采油污水处理技术领域，具体是一种对采油污水进行除油、除悬浮物的装置。
背景技术
随着油藏开发方式的多样化，采油新技术的不断应用，采出程度的不断提高，造成采出液越来越复杂，采出水越来越多，处理难度加大，常规污水“两级除油+两级过滤”工艺流程适应性需进一步提高。
目前含油污水处理系统中常用的重力除油设施存在除油效率低、占地面积大等问题。常用的过滤设备有核桃壳过滤器、金刚砂过滤器、双滤料过滤器、多介质过滤器等，但这些过滤器进水要求高，过滤材质易污堵、反洗再生效果差，抗污染能力差，滤料更换频繁，整套处理系统保持平稳顺利运行难度较大。
石墨烯是一种单原子层的二维碳材料，呈六边形蜂巢结构，拥有强吸附性能、超高电子迁移率、高机械强度和高比表面积等特性。基于石墨烯优异的性能，通过改性可使其具有亲水疏油特性，将改性石墨烯采用特殊工艺与网膜基材复合，可改变膜材料表面的润湿性，有效提高膜材料的油水分离性能，水可快速通过，原油及悬浮固体颗粒则不易通过。石墨烯膜已在市政污水处理、河道水处理、化工厂污水处理等领域广泛应用。
目前，该技术在油田污水处理领域的应用研究尚处于探索阶段，石墨烯膜的耐油性能、耐污染性能及进水水质要求等方面需要进一步验证，以实现该技术在油田含油污水处理中的推广应用。
发明内容
本实用新型的目的在于避免现有技术的不足而提供一种立式旋流型石墨烯含油污水处理装置。
本实用新型新的技术方案是：立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，包括罐体、布水管、档板、石墨烯基网膜及水管线和油管线，罐体为立式圆柱形密封容器，罐体的顶部开有气体连接口，为氮气进口；罐体的上部开有若干个液体连接口，为含油污水进口；罐体上部液体连接口下方固定连接有一周档板，档板与罐体立壁有夹角，档板的下方固定连接有石墨烯基网膜，档板与石墨烯基网膜形成一个底部开口小，顶部开口大的锥体；锥体底部为平底容器，并开有液体连接口，与输油管及污油排出口连接；罐体下方开有液体连接口，为产水排出口，并通过泵与冲洗回收水出口连接；含油污水进口通过水管线与布水管连接，布水管上设有多个喷口，均布于档板内侧，喷口的开口略向下倾斜；装置内设有布水腔、产水腔、和收油腔，其中布水腔为档板及石墨烯基网膜形成的锥体，收油腔为锥体底部的平底容器，产水腔为锥体下方的罐体空腔。
所述的布水管的喷口为向下45°角倾斜，喷口喷出的水流在布水腔内形成旋流。所述的布水腔与产水腔之间连接有压力联通管。所述的装置设有自控系统，氮气压力、来水流量能通过阀门进行自动调节。所述的石墨烯基网膜亲水疏油，通过充分利用油水密度差，强化油水分离，实现悬浮物的滤除。所述的装置采用多级石墨烯基网膜进行油水分离，前一级网膜出水为下一级网膜进水。所述的装置采用多个石墨烯基网膜并联运行。所述的装置为密闭容器，内部充满氮气。所述装置内设有清洗设施，对石墨烯基网膜进行清洗。
所述的装置的进水水质要求为含油量≤500mg/L、悬浮物含量≤200mg/L。所述的装置的出水水质为含油量≤6mg/L、悬浮物含量≤2mg/L、悬浮物粒径中值≤3μm。
本实用新型的优点是：除油效率高、占地面积小、耐污染能力强、进水水质要求宽泛，能够很好地适应油田污水工况，配套处理工艺流程简单。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的俯视剖图。
图中：1为氮气腔，2为布水管，3为压力联通管，4为档板，5为石墨烯基网膜，6为收油腔，7为产水腔，8为输油管，9为污油排出口，10为冲洗回收水出口，11为产水排出口，12为冲洗水进口，13为含油污水进口，14为氮气进口。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本实用新型的实施例。
立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，包括罐体、布水管2、档板4、石墨烯基网膜5及水管线和油管线，罐体为立式圆柱形密封容器，罐体的顶部开有气体连接口，为氮气进口14；罐体的上部开有若干个液体连接口，为含油污水进口13；罐体上部液体连接口下方固定连接有一周档板4，档板4与罐体立壁有夹角，档板4的下方固定连接有石墨烯基网膜5，档板4与石墨烯基网膜5形成一个底部开口小，顶部开口大的锥体；锥体底部为平底容器，并开有液体连接口，与输油管8及污油排出口9连接；罐体下方开有液体连接口，为产水排出口11，并通过泵与冲洗回收水出口10连接；含油污水进口13通过水管线与布水管2连接，布水管2上设有多个喷口，均布于档板4内侧，喷口的开口略向下倾斜；装置内设有布水腔、产水腔7和收油腔6，其中布水腔为档板4及石墨烯基网膜5形成的锥体，收油腔6为锥体底部的平底容器，产水腔7为锥体下方的罐体空腔。
所述的布水管2的喷口为向下45°角倾斜，喷口喷出的水流在布水腔内形成旋流。所述的布水腔与产水腔7之间连接有压力联通管3。所述的装置设有自控系统，氮气压力、来水流量能通过阀门进行自动调节。所述的石墨烯基网膜5亲水疏油，通过充分利用油水密度差，强化油水分离，实现悬浮物的滤除。所述的装置采用多级石墨烯基网膜5进行油水分离，前一级网膜出水为下一级网膜进水。所述的装置采用多个石墨烯基网膜5并联运行。所述的装置为密闭容器，内部充满氮气。所述装置内设有清洗设施，对石墨烯基网膜5进行清洗。
所述的装置的进水水质要求为含油量≤500mg/L、悬浮物含量≤200mg/L。所述的装置的出水水质为含油量≤6mg/L、悬浮物含量≤2mg/L、悬浮物粒径中值≤3μm。
本实用新型装置采用石墨烯基网膜5实现油水分离以及悬浮物的滤除，该石墨烯基网膜5具有亲水疏油的特性。装置为密闭容器，内部充满氮气，避免污水与空气接触，处理过程中不增加污水的含氧量。内部水流形成旋流，可充分利用油水密度差，强化油水分离的效果。采用多级石墨烯基网膜5进行油水分离，前一级网膜出水作为下一级网膜的进水，逐步提高油水分离的程度，逐步提高污水处理效果。配套有清洗设施，能够定期对石墨烯基网膜5进行清洗。设有自控系统，能够实现内部氮气压力的控制；能够根据来水流量的大小实现，装置系统中各阀门的自动调节，保证处理效果；能够实现定期自动清洗。
石墨烯基网膜5具有亲水疏油、强度高、耐高温、耐污染、耐酸碱洗的特点，不易被油污堵塞，通过定期的清洗，能够很好的恢复网膜的透水性能。
出水可以满足平均空气渗透率大于50×10-3μm2油田的注水水质要求，也可以进一步经后端精细处理设施处理后用于特低渗油田注水，还可以作为污水资源化处理等深度处理的预处理设施。
本装置也可采用多个石墨烯基网膜5并联运行，增大装置的处理能力。装置内部设有布水腔(一级或多级布水腔)、产水腔7(一级或多级产水腔)、收油腔6(一级或多级收油腔)、石墨烯基网膜5。
水质满足含油量≤500mg/L、悬浮物含量≤200mg/L的含油污水进入立式旋流型石墨烯含油污水处理装置进行处理，出水（含油量≤6mg/L、悬浮物含量≤2mg/L、悬浮物粒径中值≤3μm）外输至注水站用于注水。
运行过程中分出的污油排至污水站内的污油池。每天进行1次清洗，每次清洗时间为15min，清洗水源采用该装置出水，清洗后的废水排至污水站内的污水池。
通过污水站进行小试试验，处理能力为5m3/h。小试装置进出水水质见下表：
小试装置进出水水质表
Claims (11)
1.立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，包括罐体、氮气腔（1）、布水管（2）、档板（4）、石墨烯基网膜（5）、冲洗水进口（12）及水管线和油管线，其特征在于：罐体为立式圆柱形密封容器，罐体的顶部开有气体连接口，为氮气进口（14）；罐体的上部开有若干个液体连接口，为含油污水进口（13）；罐体上部液体连接口下方固定连接有一周档板（4），档板（4）与罐体立壁有夹角，档板（4）的下方固定连接有石墨烯基网膜（5），档板（4）与石墨烯基网膜（5）形成一个底部开口小，顶部开口大的锥体；锥体底部为平底容器，并开有液体连接口，与输油管（8）及污油排出口（9）连接；罐体下方开有液体连接口，为产水排出口（11），并通过泵与冲洗回收水出口（10）连接；含油污水进口（13）通过水管线与布水管（2）连接，布水管（2）上设有多个喷口，均布于档板（4）内侧，喷口的开口略向下倾斜；装置内设有布水腔、产水腔（7）和收油腔（6），其中布水腔为档板（4）及石墨烯基网膜（5）形成的锥体，收油腔（6）为锥体底部的平底容器，产水腔（7）为锥体下方的罐体空腔。
2.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：布水管（2）的喷口为向下45°角倾斜，喷口喷出的水流在布水腔内形成旋流。
3.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：布水腔与产水腔（7）之间连接有压力联通管（3）。
4.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：该装置设有自控系统，氮气压力、来水流量能通过阀门进行自动调节。
5.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：所述的石墨烯基网膜（5）亲水疏油，通过充分利用油水密度差，强化油水分离，实现悬浮物的滤除。
6.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：所述装置采用多级石墨烯基网膜（5）进行油水分离，前一级网膜出水为下一级网膜进水。
7.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：所述装置采用多个石墨烯基网膜（5）并联运行。
8.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：所述装置为密闭容器，内部充满氮气。
9.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：所述装置内设有清洗设施，对石墨烯基网膜（5）进行清洗。
10.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：该装置的进水水质要求为含油量≤500mg/L、悬浮物含量≤200mg/L。
11.根据权利要求1所述的立式旋流型石墨烯含油污水处理装置，其特征在于：该装置的出水水质为含油量≤6mg/L、悬浮物含量≤2mg/L、悬浮物粒径中值≤3μm。
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