CN215049423U - 油田废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田废水处理系统，包括预处理设备、多效蒸发设备和后处理设备；所述预处理设备的出口端与多效蒸发设备的入口端相连通；所述多效蒸发设备的淡水出口端与后处理设备的入口端相连通，浓水出口端用于向油田回注；所述后处理设备的浓水出口端与所述预处理设备的入口端相连通，淡水出口端用于输出处理后的淡水；所述后处理设备包含膜处理单元。本实用新型不仅可以达到排放标准，而且能够降低初始投资，并减小对膜装置的损伤。

Description

油田废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及处理油田废水的系统装置。

背景技术

我国部分油气田因采出水量逐年增多和地层渗透率低等原因，在二次采油的过程中存在回注难题。油田所在区域生态相对脆弱，油田污水组成复杂、含有多种添加剂、多种无机离子，多种有机成分等污染物，如果油田污水不经处理直接排放，会对周边生态环境造成极大破坏。

我国是水资源严重短缺的国家，且时空分布不均匀。如果能将油田废水进行处理后达到外排或回用的标准，将会产生巨大的环境效益和经济效益。

为此，人们提出了多种油气田废水外排处理技术，主要可分为两个大类：

一类是以预处理、高级氧化、生化处理为主要功能单元，只考虑有机污染达标，不考虑全盐量排放；但是油田污水盐含量通常在5000mg/L以上，最高可达260000mg/L，所以这类技术通常只在某些特定区域排放可行，部分可回用做压裂返排液。例如，申请号为CN201510757124.9的中国发明专利公开了一种压裂返排液深度处理达标排放的技术方案，该方案主将压裂返排液进行混凝处理，并随后进行多级组合氧化方式进行处理使其达到国家排放标准；采用微波处理技术对压裂返排液处理，使其污染物得到充分的降解；采用特殊催化剂进行催化处理，提高各反应阶段的处理能力；对压裂返排液进行吸附处理，使其稳定达到国家排放标准。这种方法压裂返排液中的有机污染物得以很好的降解，一定程度遏制水环境污染，但无法实现外排污水的脱盐，油田污水盐含量通常在5000mg/L以上，最高可达260000mg/L，该发明不能脱盐，只能在部分地区实现排放。

另外一类是以膜装置、电渗析装置、蒸发装置为主要技术单元，既考虑有机物又考虑脱盐排放，处理后污水可达到《污水综合排放标准》一级A的排放要求，也可回用于配压裂液、配药、绿化等，相对更有发展前景；部分油气田区块还有锅炉余热可用，能降低蒸发单元的运行成本。

目前，以膜、电渗析、蒸发为主要单元的油气田废水达标外排处理系统，均通过预处理装置去除有害污染物，以膜装置或电渗析装置实现污水浓缩减量，多使用MVR作为蒸发结晶单元。这类系统对绝大多数油气田废水都能起到较好的处理效果，但仍存在以下问题：

（1）虽然MVR效率高、能耗省，但初始投资高，受经济发展水平的影响，这种技术暂时不能得到广泛的推广应用。

（2）工程中，预处理不能百分之百的去除污染物，污水中的胶体、铁、硅、石油烃、水垢、细菌等组合而成的污染物对敏感而又昂贵的膜装置容易造成损伤，久之会降低系统运行效率。例如，申请号为CN201320475827.9的中国实用新型专利公开了一种压裂返排液处理装置，它由四个基本工艺单元组成，包括：井口处理单元、预处理单元、膜处理单元和蒸发处理单元；每个单元单独成橇，依据压裂返排液性质不同，搭配组装工艺路线。该方法膜处理单元使用SUPERE RO，清水排放，浓水进入蒸发处理单元。由于预处理没有软化单元，会影响膜的使用寿命。又如申请号为CN201910711767.8公开了一种页岩气压裂返排液处理方法及系统装置，该装置包括返排液静置、混凝沉淀、澄清、过滤、电渗析处理、反渗透膜装置组件；浓缩处理步骤为：回收淡水，浓缩后的浓水进入蒸发浓缩器，经蒸发浓缩产生结晶盐和冷凝液淡水。由于先膜浓缩再蒸发，油田污水本就含盐较高，浓缩会增加膜处理系统的投资。

因此，如何实现脱盐外排或回用，同时降低初始投资、减小对膜装置的损伤，成为当前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提出了一种油田废水处理系统，其目的是：在脱盐的同时，降低初始投资，并减小对膜装置的损伤。

本实用新型技术方案如下：

一种油田废水处理系统，包括预处理设备、多效蒸发设备和后处理设备；

所述预处理设备的出口端与多效蒸发设备的入口端相连通；所述多效蒸发设备的淡水出口端与后处理设备的入口端相连通，浓水出口端用于向油田回注；所述后处理设备的浓水出口端与所述预处理设备的入口端相连通，淡水出口端用于输出处理后的淡水；所述后处理设备包含膜处理单元。

作为本系统的进一步改进：多效蒸发设备的蒸汽入口还与油田的蒸汽产生装置相连通。

作为本系统的进一步改进：所述预处理设备包括依次设置的絮凝工段、沉淀工段和过滤工段。

作为本系统的进一步改进：所述预处理设备包括除油工段、除硬工段和除硅工段中的至少一种。

作为本系统的进一步改进：所述预处理设备包括从入口端向出口端依次设置的一级除油工段、除硬工段、二级除油工段、除硅工段、絮凝工段、沉淀工段、pH回调工段和过滤工段。

作为本系统的进一步改进：所述后处理设备包括从入口端向出口端依次设置的第一膜处理单元和第二膜处理单元。

作为本系统的进一步改进：所述第一膜处理单元为外压式超滤膜装置，所述第二膜处理单元为反渗透膜装置。

作为本系统的进一步改进：所述后处理设备还包括设置在第一膜处理单元和多效蒸发设备之间的冷凝水池。

作为本系统的进一步改进：所述后处理设备还包括设置在第一膜处理单元和第二膜处理单元之间的中间水池。

作为本系统的进一步改进：所述多效蒸发设备为三效蒸发单元。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：（1）污水依次经过预处理设备、多效蒸发设备和膜处理单元，既可以深度去除有机物，又可以脱盐，保证达到排放标准；（2）使用三效蒸发单元代替MVR，可减少设备的投资成本，还可以充分利用油气田锅炉余热；（3）将膜处理单元作为三效蒸发单元的后处理单元，三效蒸发单元的冷凝水仅含有少量低分子量的有机物，已经没有细菌、泥沙、胶体等物质，降低了膜对污染物的负荷和膜的操作压力，进而降低了膜装置的投资；（4）三效蒸发产生的浓液去回注，充分利用油田自身能消纳浓水的特点，降低了脱盐部分的设备投入。

附图说明

图1为本系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1，一种油田废水处理系统，包括预处理设备、多效蒸发设备和后处理设备。

其中，所述预处理设备的出口端与多效蒸发设备的入口端相连通。

本实施例中，所述预处理设备包括从入口端向出口端依次设置的一级除油工段1、除硬工段2、二级除油工段3、除硅工段4、絮凝工段5、沉淀工段6、pH回调工段7和过滤工段8。

所述一级除油工段1使用气浮设备，应保证一定的停留时间。所述除硬工段2采用双碱法，分两步进行。所述pH回调工段7用于投加硫酸或柠檬酸。所述过滤工段8的过滤精度为超滤或微滤级别。

上述工段所采用的设备或结构均为现有技术，不做赘述。还可以根据现场情况，增减相关工段。

所述多效蒸发设备为三效蒸发单元9，对预处理后的污水进行进一步处理。具体的，三效蒸发单元9的淡水出口端与后处理设备的入口端相连通，浓水出口端用于向油田回注，同时三效蒸发单元9的蒸汽入口还与油田的蒸汽产生装置相连通，充分利用油田锅炉等设备的蒸汽余热。

所述后处理设备的浓水出口端与所述预处理设备的入口端相连通，淡水出口端用于输出处理后的淡水；所述后处理设备包含膜处理单元。

具体的，所述后处理设备包括从入口端向出口端依次设置的冷凝水池10、第一膜处理单元11、中间水池12和第二膜处理单元13。

所述第一膜处理单元11为外压式超滤膜装置，所述第二膜处理单元13为反渗透膜装置，优选为卷式反渗透膜。

本系统工作过程如下：污水经过预处理设备，完成除油、除硬、除硅、去除有机物等处理工序，然后进入三效蒸发单元9。三效蒸发产生的浓液用于回注，三效蒸发单元9的冷凝淡水依次进入第一膜处理单元11和第二膜处理单元13，深度去除有机物后达到排放标准，用于排放或回用。同时，第二膜处理单元13产生的浓水返回预处理设备，进一步处理。

Claims (10)

1.一种油田废水处理系统，其特征在于：包括预处理设备、多效蒸发设备和后处理设备；

所述预处理设备的出口端与多效蒸发设备的入口端相连通；所述多效蒸发设备的淡水出口端与后处理设备的入口端相连通，浓水出口端用于向油田回注；所述后处理设备的浓水出口端与所述预处理设备的入口端相连通，淡水出口端用于输出处理后的淡水；所述后处理设备包含膜处理单元。

2.如权利要求1所述的油田废水处理系统，其特征在于：多效蒸发设备的蒸汽入口还与油田的蒸汽产生装置相连通。

3.如权利要求1所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述预处理设备包括依次设置的絮凝工段（5）、沉淀工段（6）和过滤工段（8）。

4.如权利要求1所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述预处理设备包括除油工段、除硬工段（2）和除硅工段（4）中的至少一种。

5.如权利要求1所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述预处理设备包括从入口端向出口端依次设置的一级除油工段（1）、除硬工段（2）、二级除油工段（3）、除硅工段（4）、絮凝工段（5）、沉淀工段（6）、pH回调工段（7）和过滤工段（8）。

6.如权利要求1所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述后处理设备包括从入口端向出口端依次设置的第一膜处理单元（11）和第二膜处理单元（13）。

7.如权利要求6所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述第一膜处理单元（11）为外压式超滤膜装置，所述第二膜处理单元（13）为反渗透膜装置。

8.如权利要求6所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述后处理设备还包括设置在第一膜处理单元（11）和多效蒸发设备之间的冷凝水池（10）。

9.如权利要求6所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述后处理设备还包括设置在第一膜处理单元（11）和第二膜处理单元（13）之间的中间水池（12）。

10.如权利要求1至9任一所述的油田废水处理系统，其特征在于：所述多效蒸发设备为三效蒸发单元（9）。

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