CN207608431U - 油田含硅水复合处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田回采水处理技术领域，特别涉及一种油田含硅水复合处理装置。该装置的气浮机分别与用户来水、油和悬浮物储罐和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱相连，中间水箱与增压泵相连，增压泵与保安过滤器相连，保安过滤器与超滤膜元件相连。本实用新型实现了采用预处理+超滤+离子交换的复合处理技术，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，除硅率高，使用成本低，满足生产需求，同时采用废水循环利用、固体废物回收再利用技术，原水利用率大，固体废物零污染，满足了节能环保要求。

Description

油田含硅水复合处理装置

技术领域：

本实用新型涉及油田回采水处理技术领域，特别涉及一种油田含硅水复合处理装置。

背景技术：

为了减少水资源的使用，目前多数油田地区锅炉给水多数采用联合站处理后的回采水。由于高温蒸汽在岩层中的溶解作用，大量二氧化硅以离子或胶体形式存在于回采水中，并在水系统中不断累积。高含硅分离水进入锅炉后，在高温条件下极易结成致密而坚硬的硅酸盐垢，很难用普通的酸洗方法去除。由于分离水量较大，且没有及时除硅，造成了水质不断恶化。部分地区发生了水处理设备堵塞，炉管结垢，爆管事故，严重影响了正常的热注作业。

随着热注开采的持续进行，水系统内二氧化硅含量会进一步提高，由于炉管及设备的结垢过程不可预测，难于监测，为安全生产埋下了隐患，找到一种稳定可靠，成本低廉的除硅方法成为目前亟待解决的生产问题。分离水内除含有大量的硅外，还含有大量的皂化油、固体悬浮物等杂质，原有的技术无法满足低成本及连续运行的需求。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种油田含硅水复合处理装置，该装置实现了采用预处理+超滤+离子交换的复合处理技术，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，除硅率高，使用成本低，满足生产需求，同时采用废水循环利用、固体废物回收再利用技术，原水利用率大，固体废物零污染，满足了节能环保要求。克服了现有回采水处理技术除硅率低，使用成本高，无法满足生产需求的不足。

本实用新型所采取的技术方案是：一种油田含硅水复合处理装置，包括气浮机和沉淀单元；气浮机分别与用户来水、油和悬浮物储罐和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱相连，中间水箱与增压泵相连，增压泵与保安过滤器相连，保安过滤器与超滤膜元件相连，超滤膜元件采用无机陶瓷超滤膜，超滤膜元件分别与中间水箱、膜元件冲洗装置、离子交换器相连，离子交换器的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂。

气浮机包括加药装置、空压机、上浮物刮板系统、下排泥系统、上浮液储存箱和下排泥储存箱。

沉淀单元由沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ组成，沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ相连，沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ均采用二级斜板沉淀，沉淀水箱Ⅰ和沉淀水箱Ⅱ均包括斜管、排泥管和箱体。

过滤单元由石英砂过滤器Ⅰ、石英砂过滤器Ⅱ和活性炭过滤器组成，石英砂过滤器Ⅰ、石英砂过滤器Ⅱ和活性炭过滤器顺次相连。

离子交换器包括罐体、强碱阴离子交换树脂、气动阀门和再生系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了采用预处理+超滤+离子交换的复合处理技术，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，除硅率高，使用成本低，满足生产需求，同时采用废水循环利用、固体废物回收再利用技术，原水利用率大，固体废物零污染，满足了节能环保要求。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式：

如图1所示，一种油田含硅水复合处理装置，包括气浮机2和沉淀单元；气浮机2分别与用户来水1、油和悬浮物储罐3和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵6与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱10相连，中间水箱10与增压泵11相连，增压泵11与保安过滤器12相连，保安过滤器12与超滤膜元件13相连，保安过滤器12保护超滤膜元件13，防止大颗粒物质进入超滤膜元件13。超滤膜元件13采用无机陶瓷超滤膜，无机陶瓷超滤膜为耐高温材料，无机陶瓷超滤膜可以过滤出溶液中的细菌、胶体、悬浮物、蛋白质等大分子物质。超滤膜元件13分别与中间水箱10、膜元件冲洗装置14、离子交换器15相连，膜元件冲洗装置14定期对超滤膜元件13进行冲洗，保证超滤膜元件13正常运行。离子交换器15的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂。

气浮机2包括加药装置、空压机、上浮物刮板系统、下排泥系统、上浮液储存箱和下排泥储存箱。

沉淀单元由沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5组成，沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5相连，沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5均采用二级斜板沉淀，在沉淀区内设有斜管的沉淀池，组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和测向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间(或平行管内)相当于一个很浅的沉淀池斜管。沉淀水箱Ⅰ4和沉淀水箱Ⅱ5均包括斜管、排泥管和箱体。

过滤单元由石英砂过滤器Ⅰ7、石英砂过滤器Ⅱ8和活性炭过滤器9组成，石英砂过滤器Ⅰ7、石英砂过滤器Ⅱ8和活性炭过滤器9顺次相连。石英砂过滤器包括过滤罐、石英砂、气动蝶阀、反洗泵、气体混合反洗、检测，是一种采用石英砂作为填料的过滤装置。石英砂过滤器过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好，通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。活性炭过滤器包括活性炭罐、活性炭滤料、气动蝶阀、冲洗装置。通过活性炭过滤器的净化，脏水中的有机物、重金属、胶体等杂质能很好地被过滤掉。活性炭过滤器不仅仅能过滤掉水中的明显杂质，还能过滤水中的离子等杂质，大大改善了水的质量，主要作用是防止前端爆发性油超量。

离子交换器15包括罐体、强碱阴离子交换树脂、气动阀门和再生系统。

使用时，用户来水1进入气浮机2后，通过加药调节，将水中离子硅转化为胶体硅，将皂化油转化为乳化油，悬浮物开始凝结。在气浮及重力作用下，质量较轻的胶体硅、油、悬浮物浮于上层，由刮板机去除，得到的油与悬浮物的混合物进入油和悬浮物储罐3集中处理。气浮加药后的水进入沉淀单元，质量较大的胶体硅、杂质经沉淀分离进入污泥处理系统压滤后得到固体干渣。分离水进入过滤单元，经三级过滤滤除胶体硅、杂质后，进入中间水箱10。在中间水箱10加药后，离子硅进一步转化为胶体硅，再经保安过滤器12过滤，得到符合超滤进水指标的过滤水，完成预处理。经过预处理的过滤水经超滤滤除直径较小的胶体硅后，进入离子交换器15。在离子交换器15内，强碱阴离子交换树脂，吸附水中的离子硅，进一步降低水中硅含量。

在整个流程中，通过加药，将水中大量的离子硅转化为易于去除的胶体硅，再通过气浮、沉淀、过滤、超滤逐级去除水中的胶体硅，最后通过离子交换去除离子硅，最终使除硅率大大提升。除硅过程中产生的除油悬浮混合物可作为燃料使用，固体干渣可用于制砖或铺路，实现固体废物零污染。污泥处理、反洗、超滤浓水在系统内循环利用，大大提高原水利用率。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种油田含硅水复合处理装置，包括气浮机(2)和沉淀单元；其特征在于：气浮机(2)分别与用户来水(1)、油和悬浮物储罐(3)和沉淀单元相连，沉淀单元与污泥处理系统相连，沉淀单元通过原水泵(6)与过滤单元相连，过滤单元包括石英砂过滤器和活性碳过滤器，过滤单元与中间水箱(10)相连，中间水箱(10)与增压泵(11)相连，增压泵(11)与保安过滤器(12)相连，保安过滤器(12)与超滤膜元件(13)相连，超滤膜元件(13)采用无机陶瓷超滤膜，超滤膜元件(13)分别与中间水箱(10)、膜元件冲洗装置(14)、离子交换器(15)相连，离子交换器(15)的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂。

2.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述气浮机(2)包括加药装置、空压机、上浮物刮板系统、下排泥系统、上浮液储存箱和下排泥储存箱。

3.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述沉淀单元由沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)组成，沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)相连，沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)均采用二级斜板沉淀，沉淀水箱Ⅰ(4)和沉淀水箱Ⅱ(5)均包括斜管、排泥管和箱体。

4.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述过滤单元由石英砂过滤器Ⅰ(7)、石英砂过滤器Ⅱ(8)和活性炭过滤器(9)组成，石英砂过滤器Ⅰ(7)、石英砂过滤器Ⅱ(8)和活性炭过滤器(9)顺次相连。

5.按照权利要求1所述的油田含硅水复合处理装置，其特征在于：所述离子交换器(15)包括罐体、强碱阴离子交换树脂、气动阀门和再生系统。