CN221544385U - 一种含油清洗废液预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含油清洗废液预处理系统，包括高效油水分离系统，高效油水分离系统的出口分别连接污水过滤精处理系统和脱泥机；所述高效油水分离系统内沿废液流动方向依次设有旋流器、折流板组件、聚结破乳除油组件和撇油器；所述污水过滤精处理系统包括依次连接的核桃壳过滤器、第二级过滤器和第二级过滤器。本实用新型集成了高效油水分离系统、污水过滤精处理系统和脱泥机，可有效对清洗废液进行预处理，有效去除清洗废液污油和固体物质，且降低了处理成本，降低了污染风险，实用性强。

Description

一种含油清洗废液预处理系统

技术领域

本实用新型海上油田开发技术领域，特别涉及一种含油清洗废液预处理系统。

背景技术

海上油气生产设施拆除之前需完成弃井作业，对生产设施和海底管道进行清洗，以满足拆除安全切割要求。平台各环节清洗作业，均会产生相应的清洗废液，目前海上平台清洗废液多由污油罐统一回收，运输回陆地进行处理，这样会造成承装废液的油罐使用量大、运输成本高，废液运回陆地后处理存放有污染周边环境风险，废液处理费用非常高，所以，清洗废液在清洗现场进行预处理非常必要。预处理工艺要求有两个：一是清洗废液处理后满足清洗作业用水回用的要求，二是达到返回作业平台或附近生产设施生产流程的要求。所以，清洗废液预处理对降低环保风险和整体处置成本有非常大的意义。

目前，清洗废液预处理难点一是清洗废液除油，二是清洗废液脱固。废液除油难度在于清洗废液中油存在状态多样，如：游离态、溶解态、乳化态等；油滴的粒径分布广，油滴越小，分离的难度越大；乳化物较多，分离难度也随之增大；污油的物理性质多样，例如高粘度的污油分离难度较大。废液脱固难度在于泥的物理性质复杂，泥的粒径分布广，尤其是较小粒径的固体，溶解在水中，在不使用合适药剂的情况下，很难分离。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种含油清洗废液预处理系统。

本申请是采用以下技术方案得以实现的。

一种含油清洗废液预处理系统，包括高效油水分离系统，高效油水分离系统的出口分别连接污水过滤精处理系统和脱泥机；所述高效油水分离系统内沿废液流动方向依次设有旋流器、折流板组件、聚结破乳除油组件和撇油器；所述污水过滤精处理系统包括依次连接的核桃壳过滤器、第二级过滤器和第三级过滤器。

进一步的，所述折流板组件采用表面亲油的波纹折流板，波峰和波谷以一定比率开设有小孔。

进一步的，所述聚结破乳除油组件内填充由纳米纤维通过交叉编织而成的材料，所述纳米纤维主要由金属丝网、尼龙、玻璃纤维、特氟龙制成。

进一步的，所述撇油器包括沿废液流动方向依次设置的收油槽和油水堰板，收油槽下方形成过流通道；所述收油槽的槽口高于油水堰板的上边沿。

进一步的，所述第二级过滤器和第三级过滤器采用聚结过滤器，聚结过滤器内设有聚结滤芯。

进一步的，所述脱泥机包括设备筒体，设备筒体内设有滤筒；在所述设备筒体的顶壁上形成入水口，入水口位于滤筒的上方；所述滤筒的上方设有压泥板，压泥板的中央穿设有升降螺杆。

更进一步的，所述滤筒的下端连接档泥筒，档泥筒的下端连接集泥斗，集泥斗的下端与设备筒体底部的排泥口连接。

更进一步的，所述排泥口内设有螺旋叶，排泥口处还设有排泥开关阀。

更进一步的，从所述集泥斗侧壁引出管路到设备筒体外形成排液口。

更进一步的，所述设备筒体下部侧壁形成排水口。

本申请具有以下有益效果。

本实用新型集成了高效油水分离系统、污水过滤精处理系统和脱泥机，高效油水分离系统可从清洗废液中分离大部分污油，污水过滤精处理系统可处理来自高效油水分离系统中分离出的污水，使其达到工艺指标要求，脱泥机可对高含泥液体进行过滤和挤压，分离出污泥。通过采用本实用新型系统可有效对清洗废液进行预处理，有效去除清洗废液污油和固体物质，且降低了处理成本，降低了污染风险，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型高效油水分离系统的结构示意图；

图2是本实用新型污水过滤及脱泥机撬的结构示意图；

图3是本实用新型折流板组件的结构示意图；

图4是本实用新型聚结破乳除油组件的除油原理图；

图5是本实用新型脱泥机的结构示意图。

其中，1.高效油水分离系统；11.旋流器；12.折流板组件；13.聚结破乳除油组件；14.撇油器；141.收油槽；142.油水堰板；2.污水过滤精处理系统；21.核桃壳过滤器；22.第二级过滤器；23.第三级过滤器；3.脱泥机；31.驱动电机；32.入水口；33.升降螺杆；34.压泥板；35.滤筒；36.设备筒体；37.排水口；38.排液口；39.螺旋叶；310.排泥开关阀；311.档泥筒；312.导向杆；313.集泥斗；4.污油外输泵；5.污油罐；6.滤器增压泵；7.脱泥机增压泵；8.污泥收集装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明。

如图1-5所示，一种含油清洗废液预处理系统，包括高效油水分离系统1、污水过滤精处理系统2和脱泥机。

高效油水分离系统1作为清洗废液预处理的第一个模块，处理来自清洗模块的含油含固废水，进行固、水、油三相分离，处理目标是：1）使处理后的水相含油不大于1000ppm，2）高含固废水集中在高效油水分离系统1的固定区域，进入脱泥机3进行固液分离；3）污油收集后通过污油外输泵4排入污油罐5。

所述高效油水分离系统1包括旋流器11、折流板组件12、聚结破乳除油组件13和撇油器14。

具体的，旋流器11安装在高效油水分离系统1内部入口端，其功能是进行油、水、固的初步分离。在采用机械清洗方式对油罐进行清污过程中，产生的废液中包含水、油及油泥渣三种物质。对这部分废液进行净化分离，不仅可以就地处理污油及油泥，减轻污水处理厂处理负荷，而且净化后的水可以供清洗设备循环使用，节约清洗用水量，具有显著的环保和节能效益。本申请旋流器11入口压力控制在0.2-0.3MPa，油水混合物以相同的速度流入，出口压力为0 Pa，处理温度为室温。

所述折流板组件12安装在高效油水分离系统1内部，旋流器11下游，用以加速废水除油。折流板除油原理：孔浮法加速油滴沉降分离，采用表面亲油的波纹折流板，油滴汇集在折板波峰顶点并上升到油层，水滴汇聚在折板凹处而聚结长大快速下沉，因为折板在其波峰段是渐缩、叠层的，所以油滴、水滴顺着波纹板做变速运动，这就增加了油滴的碰撞几率，从而也可使油滴聚变大。然后通过波峰、波谷以一定比率开的小孔，油上浮至上一层折板，如此进行，可层层上浮或者下降，实现油水分离的目的。

本申请设计了两种波纹折流板结构（A型、B型），如图3所示，A型折流板的顶部形成平面，此两种结构均能起到聚结除油的效果，型号B中折板次数比型号A多，流体在板间流动折流次数较多，所以，优选选用B型折流板。另外，波纹折流板常采用的材料为增强 PP、TEFLON、316L 等，再经特殊的表面处理，具有很好的亲油疏水性或者亲水疏油性，耐酸碱、耐高温，并且有较好的机械强度和使用寿命。

本申请聚结破乳除油组件13安装在高效油水分离系统1内部，布置在折流板组件12的下游，作为进一步破乳除油内件。所述聚结破乳除油组件13内填充由纳米纤维通过交叉编织而成的材料，所述纳米纤维主要由金属丝网、尼龙、玻璃纤维、特氟龙制成（购自兴华市东骏石化丝网填料厂 丝网块 2100*1700-250）。结合新材料及流体力学技术的发展，本申请采用分级分步处理的思路，研发了纳米改性聚结型模块化高效低耗除油技术。将游离态的分散油、悬浮油及乳化油通过分级分步的方法进行快速高效分离，部分污水除油指标可达 5ppm 以内。该技术操作简单、无需加药、节能环保且效果稳定，根据物料操作参数进行除油设计，内构件及除油模块整体供应，可满足目前大多数污水深度除油的要求。聚结破乳除油组件13的工作原理如图4所示：

(a) 污水进入设备后首先穿透粗粒化纤维模块，此时污水中分散的细小油滴合并为大油滴，使除油效率得到较大幅度的提高。采用物理方法使油滴聚结长大促进沉降分离，其原理是让污水通过由表面亲油的固体物质构成的填充床层，污水中细小油滴就会粘附在填充床层表面上，逐步积累，变成大油滴而得以加速分离。

(b) 此后，污水穿透波纹折流沉降模块利用波纹振荡聚结机理来增强除油效果。

(c) 最后，污水穿透纳米混编纤维模块进行精细破乳，将污水中游离态和乳化态的油滴分离至5ppm 以内。油相通过不断的聚结长大并自然上浮至上方油包中，并通过观测油面下降至一定高度后进行间歇排油。

所述撇油器14安装于聚结破乳除油组件13的下游，包括收油槽141和油水堰板142，实现收油功能。收油槽141的下方形成过流通道，经过旋流器11、折流板组件12和聚结破乳除油组件13处理后的污水，形成上油下水的分层，上部油层越过收油槽141槽壁上边沿进入油室，下部水层通过过流通道越过油水堰板142上边沿进入水室，油室内液位计控制油出口调节阀，水室内液位计控制水出口液位计，这两种控制均与油水界面的情况无关，可更好的实现收油。优选的，收油槽141槽壁上边沿距离高效油水分离系统1底面高度为1600mm，油水堰板142上边沿距离高效油水分离系统1底面高度1540mm。

当要求净化分离后的清洗废液需要达到环保指标进行外排时，需要进入污水过滤精处理系统2进一步除油。如图2所示，在正常操作流程下，清洗废液经过高效油水分离系统1的分离，水出口的净化水再由滤器增压泵6送入三级过滤器中进行精细过滤净化。其中，第一级为核桃壳过滤器21，主要过滤捕集部分细小的固体颗粒及高浓度的油滴；第二级为预过滤，采用聚结滤芯，将水中含油量进一步降低；第三级为精细过滤，采用聚结滤芯，保证出口水中含油量达标（10-50mg/L）。

核桃壳过滤器21是利用过滤分离原理的分离设备，采用耐油滤材核桃壳作为过滤介质，利用核桃壳比表面积大、吸附力强、截污量大的特点，去除水中的油和悬浮物。自高效油水分离系统1处理后的净化水从核桃壳过滤器21进水口经配水管进入滤层，并从过滤罐的出水口排出。当来水中轻烃和悬浮固体颗粒被滤料截留到一定程度过滤压差达到0.15MPa时，需要更换核桃壳滤料。

第二级过滤器22和第三级过滤器23采用聚结过滤器。在含油污水除油系统中，含油污水流入聚结分离器后，首先流经聚结滤芯，聚结滤芯滤除固体杂质，并将极小的油滴聚结成较大的油滴。绝大部分聚结后的油滴可以靠浮力从水中分离出去，上升到聚结滤器上部，并及时排出。其工作原理：破乳打胞—拦截—撞击亲合——凝聚—吸附—上浮。聚结滤芯是经过特殊处理的玻璃纤维等聚结材料，根据滤芯进出口压差变化更换滤芯。具体的，本申请聚结滤芯可选用如下：1、聚结滤芯\JLX\玻纤金属复合滤材；2、聚结滤芯\HSJJLX3\玻璃纤维/聚酯毡；3、聚结滤芯\复合纤维；4、纳米聚结滤芯\NJLX-10-6。

传统的固液分离设备采用卧螺离心机、叠螺机、高效压滤机等。这些设备体积大，不适合高粘度污油泥，并对絮凝剂有依赖性。本申请脱泥机3根据污油泥受到挤压会产生变形，并在污油泥个体间传递压力，依靠此压力进行排泥，具有设备体积小，工艺适应性强，不受泥产量和污油泥黏度的影响。具体的，所述脱泥机3包括设备筒体36，设备筒体36内设有滤筒35。设备筒体36的顶壁上形成两个入水口32，其中一个为备用入水口，两个入水口32均位于滤筒35的上方；所述滤筒35的上方设有压泥板34，压泥板34的中央穿设有升降螺杆33，升降螺杆33可带动压泥板34上下运动，升降螺杆33与位于设备筒体36外的驱动电机31连接；所述滤筒35内还设有两根导向杆312，导向杆312同样穿设于压泥板34上，起到防止压泥板34水平旋转的作用，导向杆312为中空结构，可作为入水口。所述滤筒35的下端连接档泥筒311，档泥筒311的下端连接集泥斗313，集泥斗313的下端与设备筒体36底部的排泥口连接，排泥口内设有螺旋叶39，排泥口处还设有排泥开关阀310。本申请脱泥机3的下部设有一个排水口37和一个排液口38，排水口37位于设备筒体36下部侧壁上，用于正常作业排水，反洗作业时作为进水口；排液口38从集泥斗313侧壁引出到设备筒体36外，排液口38作为作业第二步排液口和第四步反洗排液口。

在正常操作流程中，当高效油水分离系统1底部的取样口取出的混合液中固体物质的含量大于等于10%时，同时进行排砂（泥）流程，如图2所示，由脱泥机增压泵7从高效油水分离系统底部抽到一定流量的混合液，送入脱泥机3中进行固液分离。启动脱泥机，具体操作流程分为4步操作：

第1步：过滤

清洗废液通过入水口32，进入滤筒35，进行过滤，滤后液体通过排水口37排出，在滤网处形成滤饼。

第2步：排液

关闭入水口32，打开排液口38，排出液根据工况要求进入污水过滤精处理系统或者污水回收罐中。

第3步：压泥

电机驱动升降螺杆33旋转，压泥板34下行，排出滤饼，滤饼运送至污泥收集装置8。

第4步：反洗

通过外筒排水口37打入清洗液，通过排液口38排出清洗废液，循环进入高效分离器。清洗后压泥板34上升至顶部，开始新的滤泥循环。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：包括高效油水分离系统（1），高效油水分离系统（1）的出口分别连接污水过滤精处理系统（2）和脱泥机（3）；所述高效油水分离系统（1）内沿废液流动方向依次设有旋流器（11）、折流板组件（12）、聚结破乳除油组件（13）和撇油器（14）；所述污水过滤精处理系统（2）包括依次连接的核桃壳过滤器（21）、第二级过滤器（22）和第三级过滤器（23）。

2.根据权利要求1所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：所述折流板组件（12）采用表面亲油的波纹折流板，波峰和波谷以一定比率开设有小孔。

3.根据权利要求1所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：所述撇油器（14）包括沿废液流动方向依次设置的收油槽（141）和油水堰板（142），收油槽（141）下方形成过流通道；所述收油槽（141）的槽口高于油水堰板（142）的上边沿。

4.根据权利要求1所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：所述第二级过滤器（22）和第三级过滤器（23）采用聚结过滤器，聚结过滤器内设有聚结滤芯。

5.根据权利要求1所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：所述脱泥机（3）包括设备筒体（36），设备筒体（36）内设有滤筒（35）；在所述设备筒体（36）的顶壁上形成入水口（32），入水口（32）位于滤筒（35）的上方；所述滤筒（35）的上方设有压泥板（34），压泥板（34）的中央穿设有升降螺杆（33）。

6.根据权利要求5所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：所述滤筒（35）的下端连接档泥筒（311），档泥筒（311）的下端连接集泥斗（313），集泥斗（313）的下端与设备筒体（36）底部的排泥口连接。

7.根据权利要求6所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：所述排泥口内设有螺旋叶（39），排泥口处还设有排泥开关阀（310）。

8.根据权利要求6所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：从所述集泥斗（313）侧壁引出管路到设备筒体（36）外形成排液口（38）。

9.根据权利要求5所述的一种含油清洗废液预处理系统，其特征在于：所述设备筒体（36）下部侧壁形成排水口（37）。