CN2756626Y - 一种油田污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田污水处理设备，包括顺序管路连接的电阻垢器、电絮凝器、电气浮器、果壳过滤器、石英过滤器和电杀菌器，在电气浮器的上部开口处设有刮油器。本实用新型操作简单，自动化程度高，经该设备处理的水回注到地层后不会对地层的生态环境造成破坏，当回注水在下一个周期被开采出来时，不会给后续的污水处理工作增加额外的负担，同时可以对含油污水中的原油加以回收利用，变废为宝，是一种环保型油田污水处理设备。

Description

一种油田污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种用于处理油田污水的污水处理设备。

背景技术

目前，油田污水处理设备的工艺过程一般为：加药→沉降→过滤；或加药→气浮→过滤。上述工艺具有操作简便、可靠性强的特点，从实际应用上也取得了较好效果。但其不足之处是：大量加药处理后的水已经富营养化，这种富营养化的处理水回注到地层后成为地下各种细菌和藻类的营养物，不仅使其快速繁殖，同时会产生大量的代谢产物，并促使其发生变异。当这种水在下一个周期被开采出来时，不仅给原油的破乳脱水增加困难和成本，也为后续的污水处理增加难度，极大地阻碍了油田的可持续发展。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种油田污水处理设备，该设备不仅操作简单，而且经该设备处理的水回注到地层后不会对地层的生态环境造成破坏，当回注水在下一个周期被开采出来时，不会给后续的污水处理工作增加额外的负担。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种油田污水处理设备，包括在电场作用下可阻止含油污水中过饱和或新析出的晶体在器壁上粘结成垢的电阻垢器，该电阻垢器与含油污水的排放口管路连接；包括通过电解反应可使含油污水形成电活性絮凝剂的电絮凝器，该电絮凝器与所述电阻垢器管路连接；包括通过电解反应使含油污水在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，用其作为载体粘附水中的原油絮体及悬浮固体上浮的电气浮器，该电气浮器与所述电絮凝器管路连接；包括可将含油污水中的悬浮物或胶体滤去的过滤器，该过滤器与所述电气浮器管路连接；包括在电场的作用下可将含油污水中的微生物杀灭去除的电杀菌器，该电杀菌器与所述过滤器管路连接。

由于采用了上述技术方案，含油污水经过电阻垢器后，在电场的作用下，水分子的缔合现象被消解，水分子成为单个的极性分子，其不仅能使由于过饱和新析出的微晶不在器壁上粘结成垢，而且还会向已有垢层浸润渗透，对水垢产生吸着、束聚而使其逐渐松散、剥脱。经过电阻垢器处理过的含油污水进入电絮凝器，通过电解反应可使含油污水形成电活性絮凝剂。经过电絮凝器处理过的含油污水进入电气浮器，通过电解反应使含油污水在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，这些氢气和氧气作为载体将粘附水中的原油絮体及悬浮固体上浮；经过电气浮器处理的含油污水进入过滤器，将含油污水中的悬浮物或胶体滤去；经过过滤器过滤的含油污水再进入电杀菌器，在电场的作用下将含油污水中的微生物杀灭去除，从而形成净水，或排放或重新利用。由于本实用新型是通过物理的方法对含油污水进行处理的，没有添加任何药物，处理后的水回注到地层后不会对地层的生态环境造成破坏，当回注水在下一个周期被开采出来时，不会给后续的污水处理工作增加额外的负担。

作为一种改进，所述电气浮器的上部开口处设有刮油装置，这样可以将电上浮器中上浮到其上部开口处的原油加以回收利用，变废为宝。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的逻辑框图；

图2是图1所示实施例中电阻垢器的结构剖视图；

图3是图1所示实施例中电絮凝器的结构剖视图；

图4是图1所示实施例中电气浮器的结构剖视图；

图5是图1所示实施例中果壳过滤器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种油田污水处理设备，包括按以下顺序管路连通的电阻垢器1，电絮凝器2，电气浮器3，果壳过滤器4，石英过滤器5和电杀菌器6。

如图2所示，所述电阻垢器1包括阻垢器壳体12，其内部形成阻垢室15，阻垢器壳体12两端分别设有与阻垢室15连通的阻垢器进水口11和阻垢器出水口16，阻垢室15内设置阻垢器正、负极板13、14，阻垢器进水口11与含油污水的进水口连通。在阻垢器正、负极板13、14上接通5kv～50kv的高压直流脉冲电压。其工作原理是：在电场的作用下，水分子的缔合现象被消解，水分子成为单个的极性分子，其不仅能使由于过饱和新析出的微晶不在器壁上粘结成垢，而且还会向已有垢层浸润渗透，对水垢产生吸着、束聚而使其逐渐松散、剥脱，这种使旧垢松脱的作用约需近30天时间才能完成。电阻垢器的阻垢是由于水经过电场作用改变了水分子的正常存在状态，这是一个不十分稳定的热力学状态，其有效作用时间会维持7天左右，之后会恢复到正常缔合状态，当有剧烈鼓泡、搅拌和湍流时，电阻垢器有效阻垢时间会缩短。电阻垢器使器壁表面不再成垢而保持清洁，从而制止了沉积物引起的腐蚀，实现其防腐作用。同样原理电阻垢器使菌藻等微生物在无垢的器壁表面失去了栖息繁殖场所而实现其抑菌藻作用。

如图3所示，所述电絮凝器2包括絮凝器壳体22，其内部形成电解池29和位于电解池29下部的絮凝器沉淀池28，电解池29下部侧壁设有絮凝器进水口26，在该絮凝器进水口26处分别设有流量仪26a和油量浓度分析仪26b，电解池29上部侧壁设有絮凝器出水口24，絮凝器壳体22内壁设有絮凝器绝缘体23，电解池29内设置絮凝器正、负极板25a、25b，絮凝器沉淀池28底部设有絮凝器排污口27。絮凝器正、负极板25a、25b加载0.1v～60v直流电压，其极性转换时间为1分钟-10小时。电絮凝器的工作原理是：当含油污水自下而上通过电解池29时，在金属阳极电解生成可容性的多核羟基配合物或氢氧化物，这种电发生的活性基团能很有效地与悬浮物(细微油珠和机械杂质)“架桥”联结，凝成大块而加速分离，其作为混凝剂可凝聚废含油污水中的胶体悬浮物气浮后去除。它具有易控、高效和成本低的优点，但同时由于电活性絮凝剂的活性寿命仅数分钟，因而污水在絮凝器中的停留时间一般只有两分钟，所以电絮凝器的尺寸较小，处理速度快。流量仪26a可以测量水流速度，油量浓度分析仪26b可以测量每升水中的含油量，根据这些数据，电絮凝控制系统通过单片机控制器自动控制电絮凝器正、负极板上的电压大小，以达到最佳絮凝效果及节能目的。电絮凝控制系统同时与上位机通讯，以达到集中控制与在线调整的功能。

如图4所示，所述电气浮器3包括上部开口的气浮器壳体32，其内部形成气浮室39和位于气浮室39下部的气浮器沉淀池38，气浮室39下部侧壁设有气浮器进水口36，气浮室39上部侧壁设有气浮器出水口34，气浮器壳体32内壁设有气浮器绝缘体33，气浮室39内设置气浮器正、负极板35a、35b，气浮器沉淀池38底部设有气浮器排污口37。所述电气浮器3的上部开口处设有刮油装置30。电气浮器的工作原理是：含油污水自下而上通过气浮室39，加在气浮器正、负极板35a、35b的电压达到水的分解电压时，在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气。气泡尺寸很小，分散度高，作为载体粘附水中的悬浮固体而上浮，这样很容易将污染物质去除。电解气浮不仅可以去除含油污水中的疏水性污染物，而且也可以去除亲水性污染物。另外，电气浮器的上部开口处设有刮油装置30，这样可以将上浮到电上浮器上部开口处的原油加以回收利用，变废为宝。

如图5所示，所述果壳过滤器4包括果壳过滤器壳体42，该壳体42内部形成过滤室43和位于过滤室43下部的过滤器沉淀池41，过滤室43下部设有过滤器进水口48，该进水口48处设有进水泵47，过滤室43的上部侧壁设有过滤器出水口45，该出水口45处设有阀门44和与该阀门44并联的可清洗过滤室内滤质的反洗泵46。所述果壳过滤器4为两套，并联于电气浮器3和石英过滤器5之间，并设有可使该两套果壳过滤器4实现交替过滤和反洗的电控装置。果壳过滤器4的作用是：将经过电气浮器3处理后仍然存留在含油污水中的悬浮物，胶体等滤去。过滤时产生部分污物会堵塞果壳滤质的缝隙，从而使其过滤效果降低，必须定期进行反洗，所以设置两套过滤器，当其中一套反洗时，控制系统自动切换到另一套过滤，两套过滤器交替过滤与反洗，达到最佳过滤效果。

为了进一步提高过滤效果，在果壳过滤器4之后再设置石英过滤器5，其结构与果壳过滤器4基本相同，不同之处在于，其滤质为石英砂，它可以滤去更微小的悬浮物与杂质。

电杀菌器6设置在石英过滤器5之后，其结构与电阻垢器1基本相同。在电杀菌器正负极板加载3kv～80kv的脉冲直流电压，含有细菌的污水受强电场作用，病原菌被氧化，氧化产物再被还原后除去。这种系统不仅可用于除去细菌，也用于除去更大的诸如原生动物的有机体。与杀菌剂相比，杀菌剂杀菌是一生化过程，其效果受许多环境因素制约，更由于细菌对大部分杀菌剂有抗药性，因而不能保证杀菌效果。电杀菌器是对容器体内的水进行纯物理性杀菌，不仅保持了器壁表面的无微生物泥垢，还可防止微生物造成的腐蚀破坏。

综上所述，本实用新型通过物理的方法对含油污水进行处理，没有添加任何药物，从电杀菌器排放的水回注到地下时，不会对地层的生态环境造成破坏，当回注水在下一个周期被开采出来时，不会给后续的污水处理工作增加额外的负担，是一种环保型油田污水处理设备。

Claims (8)

1、一种油田污水处理设备，其特征在于：包括在电场作用下可阻止含油污水中过饱和或新析出的晶体在器壁上粘结成垢的电阻垢器(1)，该电阻垢器(1)与含油污水的排放口管路连接；包括通过电解反应可使含油污水形成电活性絮凝剂的电絮凝器(2)，该电絮凝器(2)与所述电阻垢器(1)管路连接；包括通过电解反应使含油污水在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，用其作为载体粘附水中的原油絮体及悬浮固体上浮的电气浮器(3)，该电气浮器(3)与所述电絮凝器(2)管路连接；包括可将含油污水中的悬浮物或胶体滤去的过滤器，该过滤器与所述电气浮器(3)管路连接；包括在电场的作用下可将含油污水中的微生物杀灭去除的电杀菌器(6)，该电杀菌器(6)与所述过滤器管路连接。

2、如权利要求1所述的一种油田污水处理设备，其特征在于：所述过滤器包括用果壳为滤质的可对含油污水进行粗滤的果壳过滤器(4)和用石英砂为滤质的可对含油污水进行细滤的石英过滤器(5)，所述果壳过滤器(4)与电气浮器(3)管路连通，所述石英过滤器(5)与电杀菌器管(6)路连通，果壳过滤器(4)与石英过滤器(5)管路连通。

3、如权利要求2所述的油田污水处理设备，其特征在于：所述电阻垢器(1)包括阻垢器壳体(12)，其内部形成阻垢室(15)；阻垢器壳体(12)两端分别设有与阻垢室(15)连通的阻垢器进水口(11)和阻垢器出水口(16)，阻垢室(15)内设置阻垢器正、负极板(13、14)。

4、如权利要求2所述的油田污水处理设备，其特征在于：所述电絮凝器(2)包括絮凝器壳体(22)，其内部形成电解池(29)和位于电解池(29)下部的絮凝器沉淀池(28)，电解池(29)下部侧壁设有絮凝器进水口(26)，在该絮凝器进水口(26)处分别设有流量仪(26a)和油量浓度分析仪(26b)，电解池(29)上部侧壁设有絮凝器出水口(24)，絮凝器壳体(22)内壁设有絮凝器绝缘体(23)，电解池(29)内设置絮凝器正、负极板(25a、25b)，絮凝器沉淀池(28)底部设有絮凝器排污口(27)。

5、如权利要求2所述的油田污水处理设备，其特征在于：所述电气浮器(3)包括上部开口的气浮器壳体(32)，其内部形成气浮室(39)和位于气浮室(39)下部的气浮器沉淀池(38)，气浮室(39)下部侧壁设有气浮器进水口(36)，气浮室(39)上部侧壁设有气浮器出水口(34)，气浮器壳体(32)内壁设有气浮器绝缘体(33)，气浮室(39)内设置气浮器正、负极板(35a、35b)，气浮器沉淀池(38)底部设有气浮器排污口(37)。

6、如权利要求5所述的油田污水处理设备，其特征在于：所述电气浮器(3)的上部开口处设有刮油装置(30)。

7、如权利要求2所述的油田污水处理设备，其特征在于：所述果壳过滤器(4)包括果壳过滤器壳体(42)，该壳体(42)内部形成过滤室(43)和位于过滤室(43)下部的过滤器沉淀池(41)，过滤室(43)下部设有过滤器进水口(48)，该进水口(48)处设有进水泵(47)，过滤室(43)的上部侧壁设有过滤器出水口(45)，该出水口(45)处设有阀门(44)和与该阀门(44)并联的可清洗过滤室内滤质的反洗泵(46)。

8、如权利要求7所述的油田污水处理设备，其特征在于：所述果壳过滤器(4)为两套，并联于电气浮器(3)和石英过滤器(5)之间，并设有可使该两套果壳过滤器(4)实现交替过滤和反洗的电控装置。

Images