CN211570272U - 一种双膜耦合生产水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双膜耦合生产水处理装置，包括外壳体和内壳体，外壳体和内壳体之间设置外隔板，外隔板将外壳体与内壳体之间空间分为两部分，上部分为外过滤室，下部分为外水室，外过滤室设置排油管，外水室设置出水管，外隔板上均布截聚膜组件；内壳体内设置内隔板，内隔板将内壳体内部空间分为两部分，上部分为内水室，下部分为内过滤室，内隔板下均布预涂膜组件；内壳体顶连接反洗进水管和内壳体出水管，底连接进水管和反洗出水管，内壳体出水管一端与内壳体连接，另一端与外壳体连接；反洗进水管和进水管之间连接内压差表，内壳体出水管和出水管之间连接有外压差表。本实用新型结构紧凑、抗污染能力强、处理效果好。

Description

一种双膜耦合生产水处理装置

技术领域

本实用新型涉及油田开采领域，更具体的说，是涉及一种双膜耦合生产水处理装置。

背景技术

石油是影响国计民生的重要战略资源，经过多年开发，我国大部分油田已进入石油开采的中后期阶段，采出水含水率较高，经分离后将产生大量含油污水。含油污水直接排放将严重影响生态环境与人民生命财产安全，目前，对油田生产水的处理主要通过一些传统的物理、化学、生物手段处理后进行回注，其处理效果将直接影响周围生态环境；同时现阶段对低渗透油田的开发更对生产水处理后的含油、悬浮物、粒径中值等指标提出了更高的要求。

膜分离技术是含油污水物理处理方法中的一种，主要用于对回注水质要求较高的低渗透油田采出水处理，该技术主要利用压力差、电位差、浓度差和温度差等推动力，通过分离膜的孔径上的限制实现含油污水中不同组分的分离。该技术具有处理精度高的优点，但也存在膜易被污染、反洗较为频繁且反洗使用药剂容易产生二次污染、处理通量较小，单位处理量成本较高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决背景技术中所存在的问题，提出一种基于新型物理分离手段的双膜耦合生产水处理装置，结构紧凑、抗污染能力强、处理效果好。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型双膜耦合生产水处理装置，包括嵌套设置的外壳体和内壳体，所述外壳体和内壳体之间水平设置有外隔板，所述外隔板将外壳体与内壳体之间的空间分隔为两部分，上部分为外过滤室，下部分为外水室，所述外过滤室顶部设置有排油管，所述外水室侧面设置有出水管，所述外隔板上表面均布有截聚膜组件；所述内壳体内部水平设置有内隔板，所述内隔板将内壳体内部空间分为两部分，上部分为内水室，下部分为内过滤室，所述内隔板下表面均布有预涂膜组件；

所述内壳体顶部连接有反洗进水管和内壳体出水管，底部连接有进水管和反洗出水管，所述反洗进水管、内壳体出水管、进水管和反洗出水管均穿过外壳体侧壁设置，所述内壳体出水管一端与内壳体连接，另一端与外壳体连接；所述反洗进水管和进水管之间连接有内压差表，所述内壳体出水管和出水管之间连接有外压差表。

所述外过滤室内设置有油水界面仪。

所述外隔板采用多孔板，所述截聚膜组件穿设在外隔板的孔上。

所述内隔板采用多孔板，所述预涂膜组件穿设在内隔板的孔上。

所述反洗进水管与内壳体出水管共同从外壳体穿入与内水室相连，所述内水室通过内壳体出水管与外过滤室相连。

所述进水管与反洗出水管共同从外壳体底部向上穿入与内壳体相连。

所述进水管、内壳体出水管、反洗进水管、反洗出水管、出水管和排油管均设置有控制阀门。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本实用新型处理效果好。耦合使用了预涂膜与截聚膜两种新概念物理分离膜，将抗污染能力强、抗水质波动能力强、对固体悬浮物有较好过滤效果的预涂膜作为前级，将除油效果强，不易被污染的截聚膜作为后级，综合利用两种分离组件的优势性能，实现对油田生产水的一次处理达标。

(2)本实用新型结构紧凑。利用的预涂膜与截聚膜均属于较大通量高精度的新概念物理分离组件，在实现同等处理量处理精度时，可替代传统工艺中多介质核桃壳等传统物理分离手段，空间利用效率高，适合海洋石油开发等现场空间有限的工作环境。

(3)本实用新型综合成本低。通过优化内部结构使各类分离组件均在最佳工况下工作，延长了分离组件的维护周期，同时预涂膜与截聚膜无需药剂或其他特殊工艺，降低维护工作量，延长了过滤组件使用寿命，降低装置全寿命的使用成本。

附图说明

图1是本实用新型双膜耦合生产水处理装置的结构示意图。

附图标记：1进水管，2外壳体，3外隔板，4截聚膜组件，5内壳体，6预涂膜组件，7内隔板，8反洗进水管，9排油管，10内水室，11内壳体出水管，12外过滤室，13内过滤室，14外水室，15出水管，16反洗出水管，17内压差表，18外压差表。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型双膜耦合生产水处理装置，包括嵌套设置的外壳体2和内壳体5，所述外壳体2和内壳体5之间水平设置有外隔板3，所述外隔板3将外壳体2与内壳体5之间的空间分隔为两部分，上部分为外过滤室12，下部分为外水室14，所述外过滤室12和外水室14均由外壳体2、外隔板3、内壳体5围成。所述外过滤室12内设置有油水界面仪，所述外过滤室12顶部设置有排油管9，所述外水室14侧面设置有出水管15。所述外隔板3上表面均布有截聚膜组件4，所述外隔板3采用多孔板，所述截聚膜组件4穿设在外隔板3的孔上。

所述内壳体5内部水平设置有内隔板7，所述内隔板7将内壳体5内部空间分隔为两部分，上部分为内水室10，下部分为内过滤室13，所述内水室10和内过滤室13均由内隔板7、内壳体5围成。所述内隔板7下表面均布有预涂膜组件6，所述内隔板7采用多孔板，所述预涂膜组件6穿设在内隔板7的孔上。

所述内壳体5顶部连接有反洗进水管8和内壳体出水管11，底部连接有进水管1和反洗出水管16，所述反洗进水管8、内壳体出水管11、进水管1和反洗出水管16均穿过外壳体2侧壁设置，所述内壳体出水管11一端与内壳体5连接，另一端与外壳体2连接。所述反洗进水管8与内壳体出水管11共同从外壳体2穿入与内水室10相连，所述内水室10通过内壳体出水管11与外过滤室12相连。所述进水管1与反洗出水管16共同从外壳体2底部向上穿入与内壳体5相连。所述反洗进水管8和进水管1之间连接有内压差表17，所述内壳体出水管11和出水管15之间连接有外压差表18。所述进水管1、内壳体出水管11、反洗进水管8、反洗出水管16、出水管15和排油管9均设置有控制阀门。

来液由进水管1进入内壳体5，在压力作用下由下向上通过布置在内过滤室13中的预涂膜组件6，去除大部分固体悬浮物与游离油。

去除固体悬浮物的生产水通过内水室10与内壳体出水管11进入外过滤室12，在压力作用下向下通过布置在外过滤室12中的截聚膜组件4，以更高精度去除剩余固体悬浮物，同时乳化油在截聚膜组件4表面空间碰撞聚结形成较大油滴，在浮力作用下上浮聚集在外过滤室12顶部。

截聚膜处理产水通过外水室14与出水管15离开处理装置，截聚膜分离油通过排油管9离开处理装置。

处理装置工作时通过内差压表17与外差压表18观察预涂膜组件6与截聚膜组件4的工作状态，当差压超出预定值时对内壳体5与外壳体2分别进行反洗。

内壳体5反洗时，反洗水通过反洗进水管8进入内壳体5，反洗出水通过反洗出水管16离开处理装置。

外壳体2反洗时，反洗水通过出水口15进入外壳体2，反洗出水通过反洗进水管8离开装置。

本实用新型双膜耦合生产水处理装置的具体工艺过程如下所述：

本实用新型双膜耦合生产水处理装置使用前需要对内部膜组件进行预处理。使用时，来液首先进入装置内壳体5，在压力作用下从下向上通过预涂膜组件，预涂膜通过造膜剂在基膜表面形成的预涂层去除大部分悬浮物与较大粒径的游离油滴。预涂膜过滤出水进入外壳体2，在压力作用下从上向下通过截聚膜组件4，截聚膜使用改性超亲水材料制成，具有水过油不过的特性，来水中水分将以分子置换的形式通过截聚膜，通过出水管15离开处理装置；来水中油滴将在截聚膜组件4表面聚结为较大液滴并在浮力作用下上浮到外过滤室12上部形成油层，通过排油管9离开处理装置。

具体实施例：

以每天处理750方渤海油田生产水为例。

使用前对截聚膜组件与预涂膜组件4进行预处理，在外过滤室12注入清水没过截聚膜组件4并浸泡12小时以上，然后通过进水口添加造膜剂，对预涂膜进行预涂，预涂完毕后可开始处理。

使用时，来液以每小时30方流量进入双膜耦合处理装置，来液平均温度70℃，含油200mg/L左右,固体悬浮物含量200mg/L左右。来液首先进入装置内壳体5，在压力作用下从下向上通过预涂膜组件6，去除大部分悬浮物与较大粒径的游离油滴。预涂膜过滤出水进入外壳体2，在压力作用下从上向下通过截聚膜组件4，截聚膜过滤产水通过出水管15离开装置，截聚膜阻隔油上浮形成油层并通过排油管9离开装置。外水室14油水界面控制在在截聚膜组件4顶部以上300mm。装置内壳体5差压与外壳体2差压控制在100Kpa以内。

来液经双膜耦合装置处理后，出水含油小于6mg/L，出水固体悬浮物含量小于2mg/L，出水固体悬浮物粒径中值小于1.5μm。

尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (7)

1.一种双膜耦合生产水处理装置，包括嵌套设置的外壳体(2)和内壳体(5)，其特征在于，所述外壳体(2)和内壳体(5)之间水平设置有外隔板(3)，所述外隔板(3)将外壳体(2)与内壳体(5)之间的空间分隔为两部分，上部分为外过滤室(12)，下部分为外水室(14)，所述外过滤室(12)顶部设置有排油管(9)，所述外水室(14)侧面设置有出水管(15)，所述外隔板(3)上表面均布有截聚膜组件(4)；所述内壳体(5)内部水平设置有内隔板(7)，所述内隔板(7)将内壳体(5)内部空间分为两部分，上部分为内水室(10)，下部分为内过滤室(13)，所述内隔板(7)下表面均布有预涂膜组件(6)；

所述内壳体(5)顶部连接有反洗进水管(8)和内壳体出水管(11)，底部连接有进水管(1)和反洗出水管(16)，所述反洗进水管(8)、内壳体出水管(11)、进水管(1)和反洗出水管(16)均穿过外壳体(2)侧壁设置，所述内壳体出水管(11)一端与内壳体(5)连接，另一端与外壳体(2)连接；所述反洗进水管(8)和进水管(1)之间连接有内压差表(17)，所述内壳体出水管(11)和出水管(15)之间连接有外压差表(18)。

2.根据权利要求1所述的双膜耦合生产水处理装置，其特征在于，所述外过滤室(12)内设置有油水界面仪。

3.根据权利要求1所述的双膜耦合生产水处理装置，其特征在于，所述外隔板(3)采用多孔板，所述截聚膜组件(4)穿设在外隔板(3)的孔上。

4.根据权利要求1所述的双膜耦合生产水处理装置，其特征在于，所述内隔板(7)采用多孔板，所述预涂膜组件(6)穿设在内隔板(7)的孔上。

5.根据权利要求1所述的双膜耦合生产水处理装置，其特征在于，所述反洗进水管(8)与内壳体出水管(11)共同从外壳体(2)穿入与内水室(10)相连，所述内水室(10)通过内壳体出水管(11)与外过滤室(12)相连。

6.根据权利要求1所述的双膜耦合生产水处理装置，其特征在于，所述进水管(1)与反洗出水管(16)共同从外壳体(2)底部向上穿入与内壳体(5)相连。

7.根据权利要求1所述的双膜耦合生产水处理装置，其特征在于，所述进水管(1)、内壳体出水管(11)、反洗进水管(8)、反洗出水管(16)、出水管(15)和排油管(9)均设置有控制阀门。

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