CN216614319U - 油田采油污水深度处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种油田采油污水深度处理系统。本实用新型所述的油田采油污水深度处理系统，包括电化学槽体，进水管、进水泵与电化学槽体依次相连；电化学槽体内部设有铁阳极和铁阴极；电化学槽体与臭氧反应器、气浮池、过滤器、电解超声反应器、超滤反应器、产水泵、出水管依次相连；臭氧反应器内设有钛曝气盘；过滤器内设有滤料；电解超声反应器的底部和顶部分别设有超声波震板，电解超声反应器内设有钛涂层阳极和钛阴极；超滤反应器内设有超滤平板膜；过滤器的出料管线通过反洗水管与气浮池的进料管线相连。本实用新型设计科学合理，操作简单便捷，不但使得出水质量达标，还降低了对进水指标的要求，节能环保。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种油田采油污水深度处理系统。
背景技术
在油田开发进入中、后期以后，油层压力下降很大，注水采油是用来维持油层压力的重要手段。采出原油经脱水处理后，水中一般含有一定量的油、硫化物、有机酚、氰、细菌、固体颗粒以及所投加的破乳剂、絮凝剂和杀菌剂等化学药剂。大量的采出水外排既造成了环境污染，又浪费了宝贵的水资源。因此，采油污水经处理后回注成为减少环境污染、保障油田可持续开发、提高油田经济效益的一个重要途径。
污水中的悬浮物和油是采油污水回注中导致注水井和油层堵塞的两个重要因素，所以采油污水回注要求中对这两个指标的要求越来越严格，有些地区目前对油田回注水提出“511”标准(即石油类物质含量小于5mg/L，悬浮物含量小于1mg/L，悬浮物颗粒直径小于1微米)。
经过多年的研究应用和发展，国内外针对采油污水中油存在的形态，一般先采油三相分离器对采油水进行一级处理，然后再采用其它工艺进行深度处理。深度处理主要采用以下几种处理方法：隔油处理法、气浮法、凝聚过滤法、化学处理法、生物处理技术、吸附法等，但是该类方法对溶解性石油类物质去除效果差，导致处理后的采油水无法达到“511”的标准。
实用新型内容
针对现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种油田采油污水深度处理系统，其设计科学合理，操作简单便捷，不但使得出水质量达标，还降低了对进水指标的要求，节能环保。
本实用新型所述的油田采油污水深度处理系统，包括电化学槽体，进水管、进水泵与电化学槽体依次相连；电化学槽体内部设有铁阳极和铁阴极；电化学槽体与臭氧反应器、气浮池、过滤器、电解超声反应器、超滤反应器、产水泵、出水管依次相连；臭氧反应器内设有钛曝气盘；过滤器内设有滤料；电解超声反应器的底部和顶部分别设有超声波震板，电解超声反应器内设有钛涂层阳极和钛阴极；超滤反应器内设有超滤平板膜；过滤器的出料管线通过反洗水管与气浮池的进料管线相连。
优选的，铁阳极和铁阴极分别与脉冲直流电源相连。
优选的，钛曝气盘与臭氧发生器相连。
优选的，气浮池的底部设有排渣口。
优选的，气浮池与过滤器相连的管线上设有加压泵。
优选的，超声波震板分别与超声波发生器相连。
优选的，钛涂层阳极和钛阴极分别与直流电源相连。
优选的，滤料为核桃壳。
优选的，超滤反应器通过回流管与电解超声反应器相连。
本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)出水指标达到采油企业最新“511”回注标准，出水石油类物质含量小于5mg/L，悬浮物含量小于1mg/L，悬浮物颗粒直径小于1微米；
(2)采用电化学+臭氧+气浮+核桃壳过滤的一级处理和电解超声复合破乳+超滤平板膜过滤的二级深度处理既保证了出水水质又对进水降低要求；
(3)整套系统只消耗电能，无需投加任何化学药品，操作简单，便于采油企业野外作业；
(4)电解超声复合破乳单元电解超声复合使用既强化了废水中溶解性石油类污染物的破乳和降解作用，同时超声对电解极板具有清洗功能，防止了极板的结垢钝化，延长使用寿命，保证了设备运行的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：1、进水管；2、进水泵；3、铁阳极；4、铁阴极；5、脉冲直流电源；6、电化学槽体；7、钛曝气盘；8、臭氧发生器；9、臭氧反应器；10、气浮池；11、排渣口；12、加压泵；13、反洗水管；14、过滤器；15、滤料；16、钛涂层阳极；17、直流电源；18、超声波发生器；19、超声波震板；20、钛阴极；21、电解超声反应器；22、超滤平板膜；23、超滤反应器；24、出水管；25、产水泵。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型做进一步描述。
实施例1
如图1所示，一种油田采油污水深度处理系统，包括电化学槽体6，进水管1、进水泵2与电化学槽体6依次相连；电化学槽体6内部设有铁阳极3和铁阴极4；电化学槽体6与臭氧反应器9、气浮池10、过滤器14、电解超声反应器21、超滤反应器23、产水泵25、出水管24依次相连；臭氧反应器9内设有钛曝气盘7；过滤器14内设有核桃壳滤料15；电解超声反应器21的底部和顶部分别设有超声波震板19，电解超声反应器21内设有钛涂层阳极16和钛阴极20；超滤反应器23内设有超滤平板膜22；过滤器14的出料管线通过反洗水管13与气浮池10的进料管线相连。
所述铁阳极3和铁阴极4分别与脉冲直流电源5相连。
所述钛曝气盘7与臭氧发生器8相连。
所述气浮池10的底部设有排渣口11。
所述气浮池10与过滤器14相连的管线上设有加压泵12。
所述超声波震板19分别与超声波发生器18相连。
所述钛涂层阳极16和钛阴极20分别与直流电源17相连。
所述超滤反应器23通过回流管与电解超声反应器21相连。
待处理废水经进水管1通过进水泵2进入电化学槽体6，在电化学槽体6内部平行排列铁阳极3和铁阴极4，在脉冲直流电源5外加的直流电作用下产生大量二价铁，部分二价铁与废水中的S2-形成硫化亚铁沉淀，同时直流电场对废水中的胶体和石油类物质有电中和脱稳的作用，使胶体和部分石油类物质转化为悬浮物；电化学出水进入臭氧反应器9，臭氧发生器8产生的臭氧经钛曝气盘7分布将废水中的氰化物氧化，同时将废水中剩余二价铁被氧化为三价铁，三价铁与废水中的氢氧根形成氢氧化铁，氢氧化铁是一种絮凝剂，对废水中的悬浮物和石油类起到絮凝作用形成体积较大的浮渣；臭氧出水进入气浮池10进行泥水分离，浮渣由微小气泡带到表层被刮渣板刮走经排渣口11排出，下清夜经加压泵12进入过滤器14；废水中细小的悬浮物和油滴被核桃壳滤料15过滤后进入电解超声反应器21，反洗水经反洗水管13回到气浮池10前端；在电解超声反应器21中，并行排列钛涂层阳极16和钛阴极20，钛涂层阳极16和钛阴极20分别与直流电源17的正负极相连接；与极板垂直方向安装超声波震板19，超声波震板19与超声波发生器18相连接，在电解催化和超声波的联合作用下，废水中溶解性石油类物质进行破乳、氧化和降解，大部分石油类污染物被分解为二氧化碳和水，剩余小部分脱稳后形成细小悬浮物悬浮在水中；电解超声出水进入超滤反应器23，废水进入超滤平板膜22进行精密过滤，精密过滤出水中石油类物质含量小于5mg/L，悬浮物含量小于1mg/L，悬浮物颗粒直径小于1微米，经过产水泵25和出水管24排出。精密过滤浓缩液回流至电解超声反应器21进行循环破乳和氧化。
某油田采油废水石油类物质含量为330mg/L，悬浮物含量为310mg/L。
采用本实用新型进行处理，其中：在电化学单元，极板间距为3厘米，电流密度为20mA/cm2，水力停留时间20分钟，正负极切换间隔为5分钟；臭氧单元臭氧投加浓度为20mg/L，氧化时间为5分钟；气浮单元采用溶气气浮方式，水力停留为10分钟；核桃壳过滤单元采用核桃壳滤料粒径为0.3mm，水力停留时间为5分钟；电解超声复合破乳单元电流密度10mA/cm2，极板间距为10厘米，超声波频率为20KHZ，声功率为20W/cm2，废水在该反应器中的水力停留时间为10分钟；超滤平板膜单元采用PFDV材质的平板膜，膜孔径为0.02微米，膜通量15L/(m2·h)。
最终出水石油类污染物含量为2.3mg/L，SS含量为0.2mg/L，悬浮颗粒直径小于1微米，处理费用为4.2元/m3。
实施例2
所述的油田采油污水深度处理系统结构基本与实施例1中的相同。
某油田采油废水石油类物质含量为615mg/L，悬浮物含量为480mg/L。
采用本实用新型进行处理，其中：在电化学单元，极板间距为2厘米，电流密度为350mA/cm2，水力停留时间40分钟，正负极切换间隔为3分钟；臭氧单元臭氧投加浓度为100mg/L，氧化时间为20分钟；气浮单元采用溶气气浮方式，水力停留为15分钟；核桃壳过滤单元采用核桃壳滤料粒径为0.2mm，水力停留时间为5分钟；电解超声复合破乳单元电流密度50mA/cm2，极板间距为5厘米，超声波频率为30KHZ，声功率为100W/cm2，废水在该反应器中的水力停留时间为60分钟；超滤平板膜单元采用PFDV材质的平板膜，膜孔径为0.01微米，膜通量25L/(m2·h)。
最终出水石油类污染物含量为4.8mg/L，SS含量为0.1mg/L，悬浮颗粒直径小于1微米，处理费用为5.62元/m3。
Claims (9)
1.一种油田采油污水深度处理系统，其特征在于：包括电化学槽体(6)，进水管(1)、进水泵(2)与电化学槽体(6)依次相连；电化学槽体(6)内部设有铁阳极(3)和铁阴极(4)；电化学槽体(6)与臭氧反应器(9)、气浮池(10)、过滤器(14)、电解超声反应器(21)、超滤反应器(23)、产水泵(25)、出水管(24)依次相连；臭氧反应器(9)内设有钛曝气盘(7)；过滤器(14)内设有滤料(15)；电解超声反应器(21)的底部和顶部分别设有超声波震板(19)，电解超声反应器(21)内设有钛涂层阳极(16)和钛阴极(20)；超滤反应器(23)内设有超滤平板膜(22)；过滤器(14)的出料管线通过反洗水管(13)与气浮池(10)的进料管线相连。
2.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：铁阳极(3)和铁阴极(4)分别与脉冲直流电源(5)相连。
3.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：钛曝气盘(7)与臭氧发生器(8)相连。
4.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：气浮池(10)的底部设有排渣口(11)。
5.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：气浮池(10)与过滤器(14)相连的管线上设有加压泵(12)。
6.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：超声波震板(19)分别与超声波发生器(18)相连。
7.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：钛涂层阳极(16)和钛阴极(20)分别与直流电源(17)相连。
8.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：滤料(15)为核桃壳。
9.根据权利要求1所述的油田采油污水深度处理系统，其特征在于：超滤反应器(23)通过回流管与电解超声反应器(21)相连。
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| CN202123440632.4U CN216614319U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 油田采油污水深度处理系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115583748A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-10 | 贵州大学 | 一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202123440632.4U patent/CN216614319U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN115583748A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-10 | 贵州大学 | 一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法 |
| CN115583748B (zh) * | 2022-10-09 | 2023-09-22 | 贵州大学 | 一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法 |
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