CN207918542U - 油田采出水无机膜净化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种油田采出水无机膜净化处理装置，以无机膜组件为过滤核心，包括一个缓冲罐和无机膜超滤装置。其处理方法包括步骤a采出水从油水分离预处理装置泵出，经污水泵进入缓冲罐中；b污水自缓冲罐底部出口经过过滤器除去大颗粒杂质；c污水经进料泵进入膜组件，进行循环错流过滤；d过滤后产水含油率小于5mg/l,悬浮物小于1mg/l,粒径中值小于1μm的指标，达到油田低渗透油藏回注水A类标准，直接作为回注水回注，浓缩液返回采油站储油罐。本实用新型通过采用无机膜浓缩循环、错流过滤的工艺形式进行净化处理，较传统工艺减少了浮选、加药沉降等工艺，设备自动化程度高，极大简化流程，实现膜的在线清洗，实现不间断连续处理，提高处理效率。

Description

油田采出水无机膜净化处理装置

技术领域

本实用新型涉及含油污水处理装置领域，尤其涉及一种油田采出水膜法处理装置。

背景技术

随着国家对环境保护越来越重视，以及水资源的日益减少，水资源的回收利用成为各企业关注的焦点。在石油领域，油田污水处理达标排放和回用要求越来越严格。目前，我国油田进入高含水的二次采油和三次采油阶段，油田采出水成分更加复杂，且乳化严重。

如今现有技术中，针对含油污水的膜法处理一般包括预处理，电脱除油，加药沉降，双滤料过滤以及超滤膜过滤这几道工序。工序繁琐，设备复杂，工程消耗大，成本较高，存在严重不足。

发明内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种油田采出水无机膜净化处理装置，包括普通、非压力容积罐的缓冲罐、无机膜超滤净化装置。

所述缓冲罐包括原料进口、溢油口、出水口。

所述无机膜超滤净化装置包括金属丝网过滤器、进料泵、若干个无机膜组件单元、循环泵、清洗泵、清洗剂储罐。每个所述无机膜组件单元包括若干个膜组件，每个所述膜组件包括管程入口、壳程出口、管程出口。所述壳程出口包括上下两个出口，上端出口为渗透液出口，下端出口为壳程排污出口，两个出口相互独立，互不连接。

所述原料进口所述缓冲罐的一侧，所述溢油口、出水口位于所述缓冲罐的另一侧，且所述溢油口位于所述出水口的上方。

所述进料泵的一侧通过缓冲罐污水出口管与所述出水口相连，另一侧通过进料泵出口管与所述无机膜组件单元的入口相连。所述缓冲罐污水出口管中安装有金属丝网过滤器。若干个所述无机膜组件单元并联，且每个所述渗透液出口通过渗透管相连，每个所述壳程排污出口通过壳程排污管道相连。所述循环泵与所述管程出口通过浓缩液管道和循环泵进口管相连，所述浓缩液管道一端与所述管程出口相连，另一端为浓缩液出口，所述循环泵进口管与所述浓缩液管道相连处位于所述浓缩液出口附近。所述循环泵的另一端通过循环泵出口管与所述管程入口相连。所述清洗剂储罐一侧通过循环返回管与所述管程出口相连，另一侧通过清洗泵入口管与所述清洗泵相连，且所述清洗泵的另一侧通过清洗泵出口管与所述膜组件的入口相连。

较佳的，还包括一组备用膜组件单元、若干个进料调节阀、若干个清洗调节阀、若干个循环调节阀。所述备用膜组件单元与所述无机膜组件单元并联，且结构相同，同时所述备用膜组件单元可其它个部件的连接方式与所述无机膜组件单元的连接方式相同。若干个所述进料调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元、备用膜组件单元的进料泵出口管上。若干个所述清洗调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元、备用膜组件单元的清洗泵出口管上。若干个所述循环调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元、备用膜组件单元的循环泵出口管上。当一组所述无机膜组件单元结垢后，通过调整所述进料调节阀、清洗调节阀、循环调节阀后切换污水进入备用膜组，同时对结垢膜组进行循环清洗，清洗完成后作为新的备用模组，藉此实现装置连续运行。

较佳的，每个所述无机膜组件单元内部的若干个所述膜组件为并联。现有的无机膜组件单元内部，2个所述膜组件串联为一组，各组之间并联，而经过多次研究实验统计后发现，若将所有的膜组件都调为并联，其过滤效果与上述串并联过滤效果相同，且这种统一的连接方式简单，在安装时可节约大量的时间。

较佳的，所述金属丝网过滤器，为两个Y型过滤器或T型过滤器并联方式连接，采用双过滤器并联后通过管道与进料泵入口相连，其过滤效果好。

较佳的，所述金属丝网过滤器的过滤精度在50-100目。

较佳的，所述缓冲罐还包括液位控制计、溢油口控制阀和污水进入控制阀以及污水排出控制阀。所述溢油口控制阀位于通向干化池的连接管道上，所述污水进入控制阀位于与预处理装置出口连接的管道上，所述污水进入控制阀位于所述出水口与所述金属丝网过滤器之间的连接管道上。所述液位控制计方便知晓所述缓冲罐内的液体量，当所述缓冲罐中浮油变厚时，可直接通过溢油口排出表面浮油。

本发明提供的这种油田采出水无机膜净化处理装置，其有益效果如下：

（1）油田采出水预处理后依次经过缓冲罐，金属丝网过滤大颗粒杂质，无机膜组件单元深度净化处理，较以往的膜法处理方法，工艺简洁，设备简单易操作，运行稳定，使得污水处理成本极大降低；

（2）所述缓冲罐不同于隔膜式缓冲罐和气囊式缓冲罐，仅为普通非压力容积罐，罐内无任何其他装置，成本较低；

（3）过滤后高浓度污水不同于以往的膜法处理工艺直接返回储油罐，而是返回所述入口进行循环过滤；

（4）对所述膜组件进行清洗时，清洗液自所述管程出口返回至所述清洗剂储罐，实现清洗剂的循环利用；

（5）本发明装置处理的油田采出水中的油得以回收利用,出水可回用于油田注水,达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》（SY/T5329-2012）标准。不仅能有效减小油田采出水对环境的影响,还能实现资源的回收利用。

附图说明

图1为实施例一中采出水无机膜净化处理装置示意图；

图2为实施例二中采出水无机膜净化处理装置示意图。

具体实施方式

实施例一

一种油田采出水无机膜净化处理装置，包括普通、非压力容积罐的缓冲罐1、无机膜超滤净化装置。

所述缓冲罐1包括原料进口3、溢油口5、出水口、液位控制计、溢油口控制阀4和污水进入控制阀2以及污水排出控制阀6。

所述无机膜超滤净化装置包括金属丝网过滤器7、进料泵8、4个无机膜组件单元10、循环泵19、清洗泵11、清洗剂储罐12、1个备用膜组件单元、5个进料调节阀、5个清洗调节阀、5个循环调节阀。每个所述无机膜组件单元10包括3个膜组件，每个所述膜组件包括管程入口、壳程出口、管程出口。所述壳程出口包括上下两个出口，上端出口为渗透液出口16，下端出口为壳程排污出口，两个出口相互独立，互不连接。

所述原料进口3所述缓冲罐1的一侧，所述溢油口5、出水口位于所述缓冲罐1的另一侧，且所述溢油口5位于所述出水口的上方。所述溢油口控制阀4位于通向干化池的连接管道上，所述污水进入控制阀2位于与预处理装置出口连接的管道上，所述污水进入控制阀2位于所述出水口与所述金属丝网过滤器7之间的连接管道上。

所述进料泵8的一侧通过缓冲罐1污水出口管与所述出水口相连，另一侧通过进料泵出口管9与所述无机膜组件单元10的入口相连。所述缓冲罐1污水出口管中安装有金属丝网过滤器7。4个所述无机膜组件单元10并联，且每个所述渗透液出口16通过渗透管相连，每个所述壳程排污出口通过壳程排污管道17相连。所述循环泵19与所述管程出口通过浓缩液管道和循环泵进口管相连，所述浓缩液管道一端与所述管程出口相连，另一端为浓缩液出口18，所述循环泵19进口管与所述浓缩液管道相连处位于所述浓缩液出口18附近。所述循环泵19的另一端通过循环泵出口管与所述管程入口相连。所述清洗剂储罐12一侧通过循环返回管13与所述管程出口相连，另一侧通过清洗泵入口管14与所述清洗泵11相连，且所述清洗泵11的另一侧通过清洗泵出口管15与所述膜组件的入口相连。

所述备用膜组件单元与所述无机膜组件单元10并联，且结构相同，同时所述备用膜组件单元可其它个部件的连接方式与所述无机膜组件单元10的连接方式相同。5个所述进料调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元10、备用膜组件单元的进料泵出口管9上。5个所述清洗调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元10、备用膜组件单元的清洗泵出口管15上。5个所述循环调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元10、备用膜组件单元的循环泵19出口管上。

每个所述无机膜组件单元10内部的4个所述膜组件为并联。

所述金属丝网过滤器7，为两个Y型过滤器并联方式连接，采用双过滤器并联后通过管道与进料泵8入口相连。且所述金属丝网过滤器7的过滤精度在50-100目。

使用时，包括如下步骤：

1）油田采出水经采油站预处理装置除去大部分油，使得污水油含量小于150mg/l,悬浮物小于100mg/l。

2）步骤1）所述的除油后的污水进入所述缓冲罐1中，且当缓冲稳定罐中浮油变厚时，直接通过溢油口5排出表面浮油。

3）稳定后污水自步骤2）中缓冲稳定罐底经过进料泵8泵出，在所述入口处与所述循环泵19出口的循环液混合后进入所述无机膜组件单元10，混合液进入所述无机膜组件单元10的入口时的压力为110kPa左右。

4）步骤3）中所述的混合液自膜组件管程底部进入进行错流过滤，过滤后的清水即作为回注水自膜组件壳程的渗透液出口16排出，过滤后高浓度污水自膜组件管程出口排出。其中膜组件正常运行时管程与壳程之间的静压力差在100kPa-300kPa之间。

5）步骤4）中所述的过滤后高浓度污水一部分进入所述循环泵19入口，经循环泵19返回所述入口；一部分经浓缩液出口18排出设备。

6）膜结垢后，调节所述进料调节阀、清洗调节阀、循环调节阀，将原料切换进入备用膜组件单元，同时对结垢无机膜组件单元10进行循环清洗，清洗完成后作为备用模组，藉此实现装置连续运行。

使用时采用独特的循环错流过滤工艺，利用循环液提高过膜液体流速，降低了进料泵8的功率，同时降低了膜结垢的速率，提高了膜的使用寿命。

实施例二

一种油田采出水无机膜净化处理装置，包括普通、非压力容积罐的缓冲罐21、无机膜超滤净化装置。

所述缓冲罐21包括原料进口23、溢油口25、出水口、液位控制计、溢油口控制阀24和污水进入控制阀22以及污水排出控制阀26。

所述无机膜超滤净化装置包括金属丝网过滤器27、进料泵28、2个无机膜组件单元30、循环泵39、清洗泵31、清洗剂储罐32、1个备用膜组件单元、3个进料调节阀、3个清洗调节阀、3个循环调节阀。每个所述无机膜组件单元30包括4个膜组件，每个所述膜组件包括管程入口、壳程出口、管程出口。所述壳程出口包括上下两个出口，上端出口为渗透液出口36，下端出口为壳程排污出口，两个出口相互独立，互不连接。

所述原料进口23所述缓冲罐21的一侧，所述溢油口25、出水口位于所述缓冲罐21的另一侧，且所述溢油口25位于所述出水口的上方。所述溢油口控制阀24位于通向干化池的连接管道上，所述污水进入控制阀22位于与预处理装置出口连接的管道上，所述污水进入控制阀22位于所述出水口与所述金属丝网过滤器27之间的连接管道上。

所述进料泵28的一侧通过缓冲罐21污水出口管与所述出水口相连，另一侧通过进料泵出口管29与所述无机膜组件单元30的入口相连。所述缓冲罐21污水出口管中安装有金属丝网过滤器27。2个所述无机膜组件单元30并联，且每个所述渗透液出口36通过渗透管相连，每个所述壳程排污出口通过壳程排污管道37相连。所述循环泵39与所述管程出口通过浓缩液管道和循环泵进口管相连，所述浓缩液管道一端与所述管程出口相连，另一端为浓缩液出口38，所述循环泵39进口管与所述浓缩液管道相连处位于所述浓缩液出口38附近。所述循环泵39的另一端通过循环泵出口管与所述管程入口相连。所述清洗剂储罐32一侧通过循环返回管33与所述管程出口相连，另一侧通过清洗泵入口管34与所述清洗泵31相连，且所述清洗泵31的另一侧通过清洗泵出口管35与所述膜组件的入口相连。

所述备用膜组件单元与所述无机膜组件单元30并联，且结构相同，同时所述备用膜组件单元可其它个部件的连接方式与所述无机膜组件单元30的连接方式相同。3个所述进料调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元30、备用膜组件单元的进料泵出口管29上。3个所述清洗调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元30、备用膜组件单元的清洗泵出口管35上。3个所述循环调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元30、备用膜组件单元的循环泵39出口管上。

每个所述无机膜组件单元30内部的2个所述膜组件串联为一组，各组之间并联。

所述金属丝网过滤器27，为两个T型过滤器并联方式连接，采用双过滤器并联后通过管道与进料泵28入口相连。且所述金属丝网过滤器27的过滤精度在50-100目。

使用时，包括如下步骤：

1）油田采出水经采油站预处理装置除去大部分油，使得污水油含量小于150mg/l,悬浮物小于100mg/l。

2）步骤1）所述的除油后的污水进入所述缓冲罐21中，且当缓冲稳定罐中浮油变厚时，直接通过溢油口25排出表面浮油。

3）稳定后污水自步骤2）中缓冲稳定罐底经过进料泵28泵出，在所述入口处与所述循环泵39出口的循环液混合后进入所述无机膜组件单元30，混合液进入所述无机膜组件单元30的入口时的压力为380kPa左右。

4）步骤3）中所述的混合液自膜组件管程底部进入进行错流过滤，过滤后的清水即作为回注水自膜组件壳程的渗透液出口36排出，过滤后高浓度污水自膜组件管程出口排出。其中膜组件正常运行时管程与壳程之间的静压力差在100kPa-300kPa之间。

5）步骤4）中所述的过滤后高浓度污水一部分进入所述循环泵39入口，经循环泵39返回所述入口；一部分经浓缩液出口38排出设备。

6）膜结垢后，调节所述进料调节阀、清洗调节阀、循环调节阀，将原料切换进入备用膜组件单元，同时对结垢无机膜组件单元30进行循环清洗，清洗完成后作为备用模组，藉此实现装置连续运行。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型说明书内容所作的等效变化与装饰，皆应属于本实用新型覆盖的范围内。

Claims (6)

1.一种油田采出水无机膜净化处理装置，其特征在于包括普通、非压力容积罐的缓冲罐、无机膜超滤净化装置；

所述缓冲罐包括原料进口、溢油口、出水口；

所述无机膜超滤净化装置包括金属丝网过滤器、进料泵、若干个无机膜组件单元、循环泵、清洗泵、清洗剂储罐；每个所述无机膜组件单元包括若干个膜组件，每个所述膜组件包括管程入口、壳程出口、管程出口；所述壳程出口包括上下两个出口，上端出口为渗透液出口，下端出口为壳程排污出口，两个出口相互独立，互不连接；

所述原料进口所述缓冲罐的一侧，所述溢油口、出水口位于所述缓冲罐的另一侧，且所述溢油口位于所述出水口的上方；

所述进料泵的一侧通过缓冲罐污水出口管与所述出水口相连，另一侧通过进料泵出口管与所述无机膜组件单元的入口相连；所述缓冲罐污水出口管中安装有金属丝网过滤器；若干个所述无机膜组件单元并联，且每个所述渗透液出口通过渗透管相连，每个所述壳程排污出口通过壳程排污管道相连；所述循环泵与所述管程出口通过浓缩液管道和循环泵进口管相连，所述浓缩液管道一端与所述管程出口相连，另一端为浓缩液出口，所述循环泵进口管与所述浓缩液管道相连处位于所述浓缩液出口附近；所述循环泵的另一端通过循环泵出口管与所述管程入口相连；所述清洗剂储罐一侧通过循环返回管与所述管程出口相连，另一侧通过清洗泵入口管与所述清洗泵相连，且所述清洗泵的另一侧通过清洗泵出口管与所述膜组件的入口相连。

2.根据权利要求1中所述油田采出水无机膜净化处理装置，其特征在于还包括一组备用膜组件单元、若干个进料调节阀、若干个清洗调节阀、若干个循环调节阀；所述备用膜组件单元与所述无机膜组件单元并联，且结构相同；若干个所述进料调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元、备用膜组件单元的进料泵出口管上；若干个所述清洗调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元、备用膜组件单元的清洗泵出口管上；若干个所述循环调节阀分别位于每个所述无机膜组件单元、备用膜组件单元的循环泵出口管上。

3.根据权利要求1中所述油田采出水无机膜净化处理装置，其特征在于每个所述无机膜组件单元内部的若干个所述膜组件为并联。

4.根据权利要求1中所述油田采出水无机膜净化处理装置，其特征在于所述金属丝网过滤器，为两个Y型过滤器或T型过滤器并联方式连接。

5.根据权利要求4中所述油田采出水无机膜净化处理装置，其特征在于所述金属丝网过滤器的过滤精度在50-100目。

6.根据权利要求1中所述油田采出水无机膜净化处理装置，其特征在于所述缓冲罐还包括液位控制计、溢油口控制阀和污水进入控制阀以及污水排出控制阀；所述溢油口控制阀位于通向干化池的连接管道上；所述污水进入控制阀位于与预处理装置出口连接的管道上；所述污水进入控制阀位于所述出水口与所述金属丝网过滤器之间的连接管道上。