CN212450751U - 一种高效处理油田污水的沉降罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田污水处理技术领域，具体涉及到一种高效处理油田污水的沉降罐，其包括罐体、气浮装置、浮动收油装置和定时自动排泥装置；所述气浮装置包括环状布气管和反应器；反应器设置在罐体外部，通过进水管与设置在罐体内部的环状布气管连接；环状布气管上设置有穿孔配水口；罐体内部设置有中心筒，沉降罐上部设置有浮动收油装置用于收油；所述罐体内设置有集水装置，其与中心筒连接用于出水；所述定时自动排泥装置设置在所述沉降罐底部，其包括设置有收泥口的收泥管和设置有冲泥口的冲泥管。该沉降罐能够有效提高沉降段对油、悬浮固体的去除能力，提高设施处理效率，减轻后续过滤段的处理负担，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种高效处理油田污水的沉降罐

技术领域

本实用新型涉及油田污水处理技术领域，具体涉及到一种高效处理油田污水的沉降罐。

背景技术

国内油田含油污水处理方法中除油工艺主要有重力分离、气浮、过滤、生物降解等方式，主要设备设施有除油罐、压力除油器、自然沉降罐、粗粒化罐、重力沉降罐、气浮装置、水力旋流器、过滤罐、精细过滤装置等，主要用于去除水中的油和悬浮物。各油田根据区块所要求的水质指标，进行工艺和流程组合，水质处理达标回注地层。针对水驱见聚后含油污水的水质特点，从物理方法的角度分析，采用气浮技术，增大颗粒之间相互聚并能力、增加颗粒浮升速率，提高分离效果；从化学方法的角度分析，应投加化学药剂使颗粒脱稳，增加相互聚并成大颗粒的能力，提高油、水、泥分离速度。

然而由于水驱采出水含聚合物后水质特性发生了变化，污水粘度增加，降低了油珠浮升速度，油珠颗粒变细小，乳化程度增高、难以聚并；悬浮固体颗粒变细小，稳定性增强，沉降特性变差，在水中呈悬浮状态，难以分离；现有沉降罐仅仅靠重力作用实现油、水、泥的分离，使出水达到过滤的条件是十分困难的，而且现有沉降罐处理效率低，污水含油和悬浮固体含量去除率低下。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种高效处理油田污水的沉降罐，对常规沉降罐气浮结构、浮动收油、自动排泥系统等几个方面进行内部结构的优化，提升沉降罐的处理效率。

具体的，本实用新型提供了一种高效处理油田污水的沉降罐，其包括罐体、气浮装置、浮动收油装置和定时自动排泥装置；所述气浮装置包括环状布气管、溶气释放器、加压溶气泵和反应器；所述反应器设置在罐体外部，其一端连接进水管，另一端连接设置在罐体内部的所述环状布气管；所述反应器与所述溶气释放器、加压溶气泵连接；所述环状布气管上设置有穿孔配水口；所述罐体内部设置有中心筒，所述沉降罐内上方设置有浮动收油装置；所述浮动收油装置上连接有收油管用于收油；所述环状布气管下方设置有集水装置，所述集水装置与所述中心筒连接；所述中心筒内设置有出水管；所述定时自动排泥装置设置在所述沉降罐底部；所述定时自动排泥装置包括收泥管和冲泥管；所述收泥管上设置有收泥口；所述冲泥管上设置有冲泥口。

进一步地，所述集水装置包括集水头和集水管；所述集水管一端连接有所述集水头，另一端连接所述中心筒。

进一步地，所述中心筒内部设置有收水口，所述收水口一端连接出水管。

进一步地，所述收泥管下方设置有收泥槽。

进一步地，所述收泥槽为有倾斜斜面的斗。

进一步地，所述收泥口为反向喇叭形收泥口。

进一步地，所述环状布气管上方设置有斜板。

进一步地，所述加压溶气泵连接所述出水管。

进一步地，所述反应器为管式混合反应器或电解反应器。

进一步地，所述浮动收油装置上设置有浮筒。

有益效果：本实用新型中，从气浮结构、浮动收油、自动排泥系统等多个方面对油田污水处理装置和设备进行内部结构的优化，提升沉降罐的除油和除悬浮物的处理效率。优化后的沉降罐可解决利用现有水驱含油污水处理设施处理含聚含油污水的生产实际问题，通过对现有设施改造和完善，有效提高沉降段对油、悬浮固体的去除能力，提高设施处理效率，减轻后续过滤段的处理负担。其成果可在大部分老油田推广应用，为油田含油污水处理系统改造提供依据，为老区油田深入开发，确保注入合格水提供技术保障，因而具有显著的经济效益和社会效益。

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为本实用新型的高效处理油田污水的沉降罐结构示意图。

其中，1-管式混合反应器、2-斜板、3-收水口、4-中心筒、5-浮动收油装置、6-收油管、7-穿孔配水口、8-集水管、9-集水头、10-收泥管、11-冲泥管、12-收泥喇叭口、13-冲泥口、14-收泥槽、15-回流管、16-溶气泵、17-出水管、18-罐体、19-环状布气管。

具体实施方式

参选以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本实用新型的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本实用新型所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，

说明书而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“倾斜”、“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。以下通过具体实施方式说明本实用新型，但不局限于以下给出的具体实施例。

参见图1，本实用新型提供了一种高效处理油田污水的沉降罐，其包括罐体、气浮装置、浮动收油装置和定时自动排泥装置；所述气浮装置包括环状布气管、溶气释放器、加压溶气泵和反应器；所述反应器设置在罐体外部，其一端连接进水管，另一端连接设置在罐体内部的所述环状布气管；所述反应器与所述溶气释放器、加压溶气泵连接；所述环状布气管上设置有穿孔配水口；所述罐体内部设置有中心筒，所述沉降罐内上方设置有浮动收油装置；所述浮动收油装置上连接有收油管用于收油；所述环状布气管下方设置有集水装置，所述集水装置与所述中心筒连接；所述中心筒内设置有出水管；所述定时自动排泥装置设置在所述沉降罐底部；所述定时自动排泥装置包括收泥管和冲泥管；所述收泥管上设置有收泥口；所述冲泥管上设置有冲泥口。

本实用新型中的气浮装置由罐体内和罐体外两部分组成，设置在罐体外的为反应器，用以产生溶气水，产生的溶气水通过进水管送入罐体内环状布气管，由环状布气管上的穿孔配水口均匀流进罐体内，在罐体内溶气水中的气体吸附聚并污水中的油污，使其浮力高于其自身的重力，促使其上浮，上浮的污油由罐内浮动收油装置收集，通过收油管送出罐体外。分离的污泥通过自身的重力沉降到沉降罐底部，由设置在沉降罐底部的收泥管输送出罐体外。于此同时分离处理后的净水，通过集水装置流进中心筒，再由中心筒中的出水管流出罐体外达到将油污、污泥和净水分离收集的目的。

本实用新型中，所述集水装置包括集水头和集水管；所述集水管一端连接有所述集水头，另一端连接所述中心筒。所述集水装置设置在环状布气管下方，包括集水头和集水管，集水头通过集水管与所述中心筒连接，集水头是均匀配布的，需根据处理水量和沉降罐投影面积来确定集水头数量和布局。净化水通过集水头收集之后通过集水管输送进中心筒内部，再由中心筒内部的出水管输送至罐体外进行下一步的工序。

本实用新型中，所述中心筒内部设置有收水口，所述收水口一端连接出水管。一般所述收水口的位于高于环状布气管上方的斜板的位置，用以控制罐体内液位高度，并将中心筒内收集的净化水通过出水管送出罐体外。

本实用新型中，所述收泥管下方设置有收泥槽；进一步地，所述收泥槽为有倾斜斜面的斗。冲泥管设置在收泥槽上平面上方，通过冲泥管输送高压水至罐体内，高压水从冲泥口喷射出之后将收泥槽底部和其表面聚集的污泥吹扫冲起，使污泥松散后，利用罐内水的自压将含水污泥通过收泥口送进收泥管中，再由收泥管送出罐外，倾斜设置的收泥槽能够将分离沉降的污泥更好的收集起来，用以更高效的除去污泥。

本实用新型中，所述收泥口为反向喇叭形收泥口。由于水驱采出水中的污泥长期沉积，随着污泥的不断下沉，罐底污泥沉积愈来愈厚，最终导致收泥管不能正常工作。本实用新型中所述收泥口设计成反向喇叭形，以此来增加收泥截面及流通面积，避免收泥口的堵塞。其中反向喇叭形是指喇叭口朝向沉降罐底部，朝向收泥槽方向。此外，本实用新型中的沉降罐排泥系统采用定时水力排泥装置。排泥系统采用水力冲泥、穿孔管排泥，水力冲泥管和排泥管采用电磁阀控制，与净化水提升泵联动，定时水力冲洗后自动排泥。

本实用新型中，所述环状布气管上方设置有斜板。斜板的个数、斜度和排布密度可以根据污水中油污、污泥含量、水处理量等参数进行自行调整。本实用新型中通过设置的斜板，采用浅池原理高效分离污水中油和悬浮固体。

本实用新型中，所述加压溶气泵连接所述出水管。本实用新型中将出水管与加压溶气泵连接，将从沉降罐内流出的净化水回流到加压溶气泵中产生新的溶气水，进行循环处理，可以根据污水处理的效果和使处理后的污水进行部分循环或全部循环处理，以此提高水的净化程度。

本实用新型中，所述反应器为管式混合反应器或电解反应器。本实用新型中所述管式混合反应器中可以加入无机和有机絮凝剂，进水管中的污水经过加压溶气泵进行溶气处理后，由溶气释放器送至管式混合反应器中，使其中的悬浮物及油污与絮凝剂、溶气水充分混合后絮体附着在小气泡上，通过斜板与水分离后上浮到液面上方。其中的溶气释放器可以将经过加压溶气泵产生的溶气水送至管式混合反应器中，也可以将其直接输送至混合反应器前端或后端的进水管中，也即溶气水与絮凝剂等成分的混合可以在反应器中进行，也可以在进水管或环状布气管中进行。其中的溶气释放器是通过降压消能后，释放出大量的微细气泡的装置。还可根据不同油田含油含聚污水水质特性，筛选混凝剂和助凝剂来进一步提高沉降罐分离效率。

本实用新型中，电解反应器中包含阳极电极和阴极电极，在直流电的电解作用下，阳极产生氢气微气泡，阴极产生氧气微气泡，对含油含聚污水具有氧化还原、混凝气浮等多种功能，从而达到水、油污、污泥的分离效果。

本实用新型中，所述浮动收油装置上设置有浮筒。本实用新型中的浮动收油装置设置在沉降罐液面上方，可以根据沉降罐内液面的高低、浮筒重量，以及油密度的不同而上下浮动或在液面上游走，将液面上方漂浮的油收集后，再通过收油管输送至罐体外。此外，根据不同油田的原油密度不同，调整浮筒重量，保证罐顶液面上原油厚度控制在0.5m以内，降低沉降罐排出原油的含水率，提高沉降罐分离效率。

工作原理：待处理的污水通过进水管经过加压溶气泵作用下产生溶气水，再由溶气释放器释放到管式混合反应器(或者电解反应器)中，在管式混合反应器中的污水充分与絮凝剂混合反应形成絮体后输送至沉降罐罐体内的环状布气管，由其上的穿孔配水口输送到罐体内部。一方面，污水在罐体内通过溶气气浮的作用下，污油上浮通过斜板进一步将油水分离，油继续上浮到液面表面，利用浮动收油装置将液面表面的油收集并通过收油管送出罐体外。另一方面，从穿孔配水口中流出的污泥由于自身重力沉降到沉降罐底部的收泥槽内，通过收泥槽将污泥聚集起来后被冲泥管通过冲泥口喷射的高压水冲起后，通过收泥喇叭口送入收泥管，然后再由收泥管送至罐外。与此同时，将分离出污油和污泥的水通过集水头收集后，经过集水管输送至中心筒内部，再由中心筒内部设置的收水口进行收集，通过出水管输送至罐体外。为了进一步提高出水管中污水的纯净度和污油、污泥分离程度，将出水管通过回流管连接到加压溶气泵上，实现部分循环或全部循环，根据需要调控水的净化程度。

实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种高效处理油田污水的沉降罐，其包括罐体18、气浮装置、浮动收油装置和定时自动排泥装置；所述气浮装置包括环状布气管19、溶气释放器、加压溶气泵16和反应器；所述反应器设置在罐体18外部，其一端连接进水管，另一端连接设置在罐体内部的所述环状布气管19；所述反应器与所述溶气释放器、加压溶气泵16连接；所述环状布气管19上设置有穿孔配水口7；所述罐体18内部设置有中心筒4；所述浮动收油装置5设置在沉降罐上方；所述浮动收油装置5上连接有收油管6用于收油；所述环状布气管19下方设置有集水装置，所述集水装置与所述中心筒4连接；所述中心筒4内设置有出水管17；所述定时自动排泥装置设置在所述环状布气管19下方；所述定时自动排泥装置包括收泥管10和冲泥管11；所述收泥管10上设置有收泥口；所述冲泥管上设置有冲泥口13；所述集水装置包括集水头9和集水管8；所述集水管8一端连接有所述集水头9，另一端连接所述中心筒4；所述中心筒4内部设置有收水口3，所述收水口3一端连接出水管17；所述收泥管10下方设置有收泥槽14；所述收泥槽14的上平面倾斜于沉降罐的底面；所述收泥口为反向喇叭形的收泥喇叭口12；所述环状布气管19上方设置有斜板2；所述加压溶气泵16通过回流管15连接所述出水管17；所述反应器为管式混合反应器1；所述浮动收油装置5上设置有浮筒。

本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对实用新型作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，其包括罐体、气浮装置、浮动收油装置和定时自动排泥装置；所述气浮装置包括环状布气管、溶气释放器、加压溶气泵和反应器；所述反应器设置在罐体外部，其一端连接进水管，另一端连接设置在罐体内部的所述环状布气管；所述反应器与所述溶气释放器、加压溶气泵连接；所述环状布气管上设置有穿孔配水口；所述罐体内部设置有中心筒，所述沉降罐内液面上设置有浮动收油装置；所述浮动收油装置上连接有收油管用于收油；所述罐体内设置有集水装置，所述集水装置与所述中心筒连接；所述中心筒内设置有出水管；所述定时自动排泥装置设置在所述沉降罐底部；所述定时自动排泥装置包括收泥管和冲泥管；所述收泥管上设置有收泥口；所述冲泥管上设置有冲泥口。

2.根据权利要求1所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述集水装置包括集水头和集水管；所述集水管一端连接有所述集水头，另一端连接所述中心筒。

3.根据权利要求1所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述中心筒内部设置有收水口，所述收水口一端连接出水管。

4.根据权利要求1所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述收泥管下方设置有收泥槽。

5.根据权利要求4所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述收泥槽为有倾斜斜面的斗。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述收泥口为反向喇叭形收泥口。

7.根据权利要求1所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述环状布气管上方设置有斜板。

8.根据权利要求1所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述加压溶气泵连接所述出水管。

9.根据权利要求1所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述反应器为管式混合反应器或电解反应器。

10.根据权利要求1所述的高效处理油田污水的沉降罐，其特征在于，所述浮动收油装置上设置有浮筒。

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