改进的油田含油污水净化装置


    本实用新型涉及一种含油污水净化装置,尤其适用于难处理的油田含油污水处理,包括按处理流程顺序设置的斜板分离区,气浮除污区,其特征是分离斜板,各分离板面上有许多相间同向凸起的帽状凸窝,帽状凸窝凸出周面上有若干通孔,各分离板按凸窝同向相间叠置组合;气浮除污区,为二级气浮。此外本实用新型在斜板分离前还有油污聚结区,超声气振装置,二级气浮后有过滤器。尤其适用于处理高含油、含乳化油和溶解油的油田采出含高粘度聚合物及悬浮微粒油污水,并且可以达到回注用水要求。
 

技术领域

实用新型涉及一种含油污水净化装置,尤其适用于难处理的油田含油污水处理。

背景技术

现有的含油污水的处理装置,通常只能分离除去油污水中的浮油和分散油,而对其中的乳化油和溶解油则难以得到去除,因而仅对陆域含油污水(通常为废机油、柴油等)表现有处理效果。然而油田含油污水,其含油浮油、分散油、乳化油和溶解油四种形态均存在,尤其是油井含油污水,通常还含有粘性大的聚合物(例如聚丙烯酰胺),以及悬浮物,相互混合在一起,因此,油田污水表现为粘性大、含油乳化程度高并与悬浮物粘结在一起,增加了处理难度,现有处理设备处理效果均不够理想。

中国专利02288681.8公开的油田废水处理装置,采用卧式圆形容器,将内部划分为悬空设置有斜板的预处理区,和电气浮区,在预处理区和电气浮区顶部设有集油包。然而该处理装置,由于仍然采用普通分离斜板,不仅分离效果不够理想,而且在处理高油污量、特别是含粘性物质,以及含有较多量泥砂或悬浮物的油污水,由于油污及沉淀物聚结,分离浮油及沉淀物需穿过整个斜板才能与水分离排出,因此油污、悬浮物及泥砂极易堵塞斜板,削弱分离能力,使出水水质变差。而且分离斜板堵塞后需人工掏出清洗或配置空气压缩机进行空气吹扫清洗,有时还需配置热源辅助反冲清洗,使用麻烦,还增加了维修维护费用。其次,电气浮携油上浮处理能耗高,效果并不会明显优于气浮,而且难以将乳化油和溶解油有效除去。因此仍较难满足处理高含油、及含粘性物质及悬浮物较多的含油污水。

尤其是随着注水标准提高,现有的油污水处理装置,均难以达到高回注水质要求,已成为油田发展“瓶颈”。

发明内容

:实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足,提供一种油污分离能力强,处理效果好,尤其能分离处理粘度大、含有悬浮杂质,处理成本低的含油污水净化装置。

实用新型另一目的在于提供一种处理高含油污水的含油污水净化装置。

实用新型再一目的在于提供一种处理出水精度高的含油污水净化装置。

实用新型第一目的实现,主要改进是采用分离油污及悬浮物性能好的分离斜板,再配以二级气浮。具体说,实用新型含油污水净化装置,包括按处理流程顺序设置的斜板分离区,气浮除污区,其特征在于所说斜板分离区斜板,各分离板面上有许多相间同向凸起的帽状凸窝,帽状凸窝凸出周面上有若干通孔,各分离板按凸窝同向相间叠置组合;所说气浮除污区,为二级气浮。

实用新型分离斜板,其各层斜板面上的帽状凸窝,相当于在分离板流程中分隔出许多聚油区,使分离浮油在凸窝聚集增大并得到及时排出,油污逐层上浮,不仅加速了浮油分离,提高了分离效率,可以去除绝大部分浮油及分散油,而且可避免分离浮油需穿过整个分离板流程才能与水分离,造成粘性浮油堵塞分离板层空间。帽状凸窝间的平面结构,又具有滑泥功能,因此斜板同时具备分离比重不同的油、水、悬浮物三相分离功能,因此尤其适用于油污量大、高粘性、且含有悬颗粒的油水分离。所说帽状凸窝,可以是凸起的各种中空形状,例如可以是半圆馍状、帽状、伞状、凸台状、半蛋形等等,其形状主要考略有利加工生产,而与分离效果无大的实质性区别。因分离板较好呈斜置使用,这样同向流有利油污上浮加快分离速度,为充分利用凸窝聚集、溢油面积,一种较好是将帽状凸窝也设计成与分离板斜向同向倾斜,帽状凸窝倾斜角也以与斜板倾斜大致相同为好,这样可有最大的凸窝表面。斜板组合,帽状凸窝较好呈行对齐排列,这种结构更有利于沉淀污泥的分离。

实用新型所说二级气浮,一级气浮可以使大部分乳化油及微小悬浮物吸附在气泡周围,形成整体密度小的气泡、油、悬浮物复合体上浮分离,再配以二级气浮,可以使一级气浮仍未能使其上浮的溶解油,继续上浮,从而显著提高了油污分离效果。如投加药剂,处理效果则更好。实用新型二级气浮使用的溶气发生器,尤以气液混合泵为优,它不仅省了略了,而且效率高。

实用新型为适应处理高含油污水,还可以在斜板分离前增设油污聚结区,油污聚结区内设有粗粒化聚油元件,以增加浮油珠碰撞机率,使其聚结增大,有利于分离上浮,以减轻后级处理负荷,它可以是网状聚结器,及内置陶瓷环的聚结器等。为进一步增加油珠碰撞聚结增大机率,还可以在粗粒化聚结元件后再设置迷宫挡板,通过水的往返折流,均匀流速,增加油珠碰撞聚结机率。

对于高含油污水、乳化度高的油污水及粘性较大油污水,还可以在油污聚结区前或后(斜板分离区前)再设有超声气振装置,通过超声气振,不仅可以使浮化油和溶解油的脱稳聚结,而且还可使含聚污水,改变分子晶相结构,断链开环,使大分子变成小分子,降低粘度。此外,对于含油量≥1000mg/l的油污水,还可以在处理前设置通常油预分离装置。

为提高处理水质,实用新型还可以在二级气浮后再增设过滤器,使出水能达到油田回注水标准要求,实用新型过滤器,可以优选采用弹性纤维缠绕型过滤滤芯组成的过滤器,该种过滤器,不仅具有较高的过滤精度,而且使用寿命长。

实用新型含油污水净化装置,由于采用特制的带帽状凸窝、具有三相分离功能的分离斜板,以及二级气浮处理,不仅显著加速了油污分离速度和效果,可去除大部分油污及悬浮物,使油污分离时间缩短约2/3,还可避免油污对斜板的堵塞。二级气浮分离,效果好,除油率大大提高,尤其是采用气液混合泵直接进行气水混合,比一般气浮省掉空气压缩机,溶气罐等附属设备,节省了投资。斜板分离前的油污相互碰撞聚结,又可以先行去除相当部分浮油,从而减轻了后级分离处理负荷。斜板分离前的超声气振处理,不仅使难聚结的浮化油和溶解油(油粒表面因形成定向排列并具有双电层结构的亲水性保护膜,具有强烈的亲水性,保护膜同种电荷相斥作用,油粒间产生相斥力彼此不能结合聚结增大,而成为稳定的水包油浑浊乳化状液体),油粒周围保护膜破坏脱稳,达到破乳聚结(乳化油在气振过程中乳液微粒双电层受到压缩或表面电荷得到中和,乳化油保护膜破裂,使油粒得到释放和并聚),加速了油水分离,分离速度可提高2倍以上,同时超声气振过程产生的大量泡沫又是较好携污剂,可以吸附油污及悬浮微粒上浮分离,因此对乳化油和溶解油有较好的处理效果,其次,超声气振还可使粘性大分子断键降粘,从而提高了处理效果。二级气浮后的精过滤,更是提高了处理出水精度,可以使油污水处理后达到油田回注水质标准要求,节约了油田用水。实用新型含油污水净化装置,各处理区的合理布局,可使各处理区发挥最佳效果,大大提高处理效果,尤其适用于处理高含油、含乳化油和溶解油的油田采出含高粘度聚合物及悬浮微粒油污水,并且可以达到回注用水要求。

以下结合三个具体实施方式,进一步说明实用新型结构,但实施例具体结构,不应理解为对实用新型结构的具体限定。

附图说明

图1为实用新型第一实施例结构示意图。

图2为实用新型第三实施例结构示意图。

图3为实用新型斜板一种组合结构示意图。

图4为实用新型斜板另一种组合结构示意图。

图5为实用新型斜板组合端面结构示意图。

图6为实用新型斜板片仰视结构示意图。

图7为实用新型斜板片纵向结构示意图。

具体实施方式

实施例1:参见图1,实用新型含油污水净化装置,包括呈卧式结构的箱体14,内有竖向隔板4、7、13将其分隔成聚油增大区A,斜板分离区B,气浮处理区C和过滤处理区D。聚油增大区A中设网筒聚油器2和迷宫挡板3,使油污水中浮油经聚油器(如内置陶瓷环,或不锈钢网状物等,增加油粒碰撞机率聚结增大的聚油器),使油粒增大,经迷宫挡板均流进一步增大,顶部有油污收集器。斜板分离区B内,竖向挡板16上方有斜置、带帽状凸窝的分离斜板6,斜板出水区外有导流管8。气浮处理区C内有中心敞口筒10,及二级气浮用气液混合泵9、10(或溶气释放器)组成的气浮处理装置,上部有导流管12。过滤处理区D内有弹性纤维缠绕型过滤滤芯组成的过滤装置15。净化装置顶上部有撇油器5。带帽状凸窝的分离斜板(参见图3-7),有平行相间叠置的分离板20,各分离板面上有行对齐相间同向凸起的斜置同向的帽状凸窝21(图3、4、6、7),帽状凸窝凸出周面上有若干排油孔22,各分离板按凸窝同向、上下相邻层斜板帽状凸窝同位对齐(图3)或上下相邻层斜板帽状凸窝相间错位(图4)、侧面凸窝行呈错交(图5)相间叠置。

含油污污水由进水管1进入,其中浮油经聚油器,油粒得到聚集增大,再经迷宫挡板折返均流,油粒进一步增大,上浮分离。经聚集增大油污水,由底部通孔17进入斜板分离区B,油污水经同向流斜板6分离,使其中的大部分浮油和分散油,以及悬浮微粒得以分离除去,浮油则通过顶部的撇油器5排出,沉淀物落入下部集泥斗,出水经导流管8由下部进入气浮处理区C。经除去大部分浮油和分散油、悬浮微粒的油污水,在气浮曝气作用下,更轻质悬浮微粒及乳化油和溶解油则附着在上升气泡上浮得以分离,其中曝气聚积稍大的絮团,则下沉落入敞口筒10分离排出(可回入斜板分离),经气浮处理水由中上部的集水导流管12引导由下底部进入过滤处理区D。在此已得到大部分除去油污及悬浮物的处理水,经精密过滤器过滤,可得到符合回注水要求的出水,用于回注油井。

实施例2:如前述,当污水中含油量高,且粘稠度大时,可在进水管1前端增设超声气振装置,对油污水进行超声气振顶处理,可使难处理的粘性大分子分子键断裂降粘,及稳定的乳化油破乳,有利于后续处理。

实施例3:参见图2,如实施例1,处理装置采用立式结构筒体14,同样有4个处理区。内同心设有两端敞口中心筒10,其底部为如前述分离斜板6,斜板上方为一级气浮溶气释放器9,中心筒外周有两个相对的喇叭裙围隔,使上部构成二级气浮处理区,内有二级气浮溶气释放器11,下部为污泥沉淀区,内有锥形体19和排泥口17,聚油器2经横置进水管1伸至喇叭裙与中心筒间构成的聚结区,该区还设有超声气振处理器18。喇叭裙底部与筒体间构成过滤区,内设过滤器15,筒体顶部有撇油器5。

处理时,油污水由进水管1进入,经聚油器2使油珠聚集,经过超声气振器18超声处理,再经中心筒底部的分离斜板6,出水经一级气浮9处理上浮,进入二级浮处理区,由二气浮11进一步处理,油污及其轻组分上浮,由顶部撇油器5排出。处理水再经顶上部的集水导流管12引导给过滤器15,经过滤再由另一导流管送出。底部沉淀污泥则由排泥口17定期排出。