專利名稱：一種油田廢水處理方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬廢水處理技術(shù)，確切地說，是一種采用電氣浮法處理油田廢水的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
在油田開發(fā)中，特別是油田后期，油田要產(chǎn)生大量的采出水，多年來，國內(nèi)油田對采出水處理主要采用“除油段(一次除油十二次除油)十過濾段”的工藝模式，其中“除油段”基本采用如下方法(1)物理法，主要針對原水中的浮油；(2)化學(xué)法，主要解決原水中的分散油；(3)粗?；?，主要針對原水中的分散油；(4)旋流分離法，主要除去原水中的浮油；(5)氣浮法(溶氣法、誘導(dǎo)法)，主要除去原水中的浮油和分散油。
上述方法對各油田的采出水的處理取得一定成效，但是隨著注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，對“除油段”的要求越來越高，各種處理方法中所暴露出的許多不足之處已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)場的要求。例如，物理法僅能除去原水中的浮油及大顆粒懸浮物，仍需增加二次除油裝置；化學(xué)法只能解決原水中的分散油和小顆粒懸浮物，對前端一次除油裝置要求較高，同時(shí)制約投加藥劑工作的正常運(yùn)行的因素較多，難于滿足設(shè)計(jì)要求；粗粒化法，對進(jìn)口水質(zhì)要求較高，處理效果難于滿足后續(xù)過濾裝置要求；旋流分離法去除懸浮物的效果較差；氣浮法(誘導(dǎo)浮選、噴射浮選)，機(jī)械部件多，能耗較高，穩(wěn)定性較差，維修量大。
此外，多年實(shí)踐說明，“藥劑投加”工作的正常與否是決定采出水處理效果的重要因素之一，也是各油田長期水質(zhì)達(dá)標(biāo)率較低的困難所在。目前各油田采出水處理工藝中均需投加多種化學(xué)藥劑，而在現(xiàn)場實(shí)際操作過程中，無論是藥劑的篩選、投加量、投加點(diǎn)、投加方式、成本的控制、現(xiàn)場的配制等每個環(huán)節(jié)都可能影響處理效果，使水質(zhì)不能達(dá)標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種電氣浮法處理油田廢水的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提出一種電氣浮法處理油田廢水裝置。
本發(fā)明的油田廢水處理方法包括以下步驟
1.油田廢水進(jìn)入規(guī)模為200-500m3/d的電氣浮裝置預(yù)處理區(qū)，通過檔板，進(jìn)入斜板，以大幅度降低廢水含油量；2.經(jīng)步驟(1)預(yù)處理區(qū)處理后的廢水連續(xù)進(jìn)入設(shè)置有電極板的電氣浮區(qū)處理，其處理?xiàng)l件為停留時(shí)間5-30min、電流強(qiáng)度6000～15000A、電壓3-5V，最后得到水質(zhì)合格的油田采出水。
本發(fā)明的電氣浮法處理油田廢水裝置為臥式圓形容器，內(nèi)部分為預(yù)處理區(qū)和電氣浮區(qū)，其中預(yù)處理區(qū)包括進(jìn)水管和焊接在容器上、下內(nèi)壁上的兩塊檔板以及焊在兩塊檔板上的與水平面呈45～60°角的斜板，電氣浮區(qū)包括分別焊接在容器上、下內(nèi)壁的檔板，在與預(yù)處理區(qū)最接近的檔板處設(shè)置有底部用絕緣材料固定在容器內(nèi)壁上的電極板，并在出水口前容器內(nèi)壁安裝有起控制水位作用的出水槽(管)，此外在預(yù)處理區(qū)和電氣浮區(qū)的容器頂部焊有兩個收集采出水中上浮的浮油集油包。
所述的電極材料包括鉑電極、石墨電極、鐵電極、鋁電極、最好是鍍釕鈦電極，電極板的數(shù)量與裝置規(guī)模和電流大小有關(guān)，極板之間的距離為1-2cm。
所述的斜板材料為非金屬材料或不銹鋼材料制成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)電氣浮除油和電解殺菌一體化，除油率大于90％，除菌率大于99％。根據(jù)電氣浮的原理電氣浮中氫氣氣泡直徑一般為10-30μm，氧氣、氯氣等氣泡直徑為20-60μm，微氣泡具有很高的比表面積，可以吸附水中的微小油滴和懸浮物，由于微氣泡的密度僅為水的密度的幾百到幾千分之一，很容易將油滴和懸浮物分離出水體并除去；陽極產(chǎn)生氧氣、氯氣等多種強(qiáng)氧化性物質(zhì)，具有較強(qiáng)的殺菌作用，可以不加氯實(shí)現(xiàn)殺菌目的。在油田采出水中，礦化度平均在4000-10萬mg/l，電導(dǎo)率較大，使用電氣浮時(shí)可調(diào)節(jié)極片間距來改變電壓和電流密度的關(guān)系，不必再投加藥劑調(diào)節(jié)電導(dǎo)率，使用時(shí)具有一定優(yōu)勢；使用電氣浮方法可有效地去除懸浮物和浮油、分散油，使用絮凝劑或投加浮選劑，還可以去除分散油和部分溶解油；由于采出水中含大量氯離子，因而，在電極釋放大量氯氣達(dá)到殺菌目的，因此，本發(fā)明可在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，解決了制約全國各油田水處理的“瓶頸”問題，實(shí)現(xiàn)廢水處理過程中無須投加多種藥劑的同時(shí)，大幅度降低處理成本，減化了對現(xiàn)場操作的要求。


圖1為本發(fā)明處理油田廢水的電氣浮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
由圖1所示，本發(fā)明電氣浮除油裝置為臥式圓形容器10，內(nèi)部分預(yù)處理區(qū)和電氣浮區(qū)15，其中預(yù)處理區(qū)包括進(jìn)水管1和分別焊接在容器10上、下內(nèi)壁上的檔板2、4，檔板2、4上焊有與水平面呈45～60°角的斜板3，所述的電氣浮區(qū)，在容器10上、下內(nèi)壁分別焊接有檔板5、7，靠近檔板5設(shè)置有底部用絕緣材料固定在容器的壁上的電極6，在出水管9前的容器的壁焊有控制水位的出水槽8，在預(yù)處理區(qū)和電浮區(qū)頂部分別設(shè)置收集浮油的集油包11、12，擋板4、5之間為水流方向控制及配水區(qū)13。
油田廢水具體流向油田廢水由進(jìn)水管1首先進(jìn)入布水區(qū)14，然后翻過擋板2，進(jìn)入斜板3，使含油污水在斜板3快速分離，大部分浮油上浮至集油包11，其它的分散油及部分浮油隨水流通過穩(wěn)壓區(qū)13進(jìn)入電氣浮區(qū)15，其操作條件裝置規(guī)模Q＝200～500m3/d、停留時(shí)間5-30min、電流強(qiáng)度5000～15000A、電壓3-5V，在電極6產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡，污水中的浮油、大部分分散油和部分乳化油隨微細(xì)泡上浮，粘浮在微細(xì)氣泡上而被帶至水面，浮油進(jìn)入集油包12，集油包11、12頂部設(shè)有出油口(未劃出)，處理后的污水通過出水槽或管8，由出水管9帶出裝置。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的特點(diǎn)實(shí)例1-10均為靜態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，是在有機(jī)玻璃實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行，由于處理水量較小，消耗電流有限，如果在200-500m3/d的規(guī)模且在動態(tài)條件下，總電流量將大幅度提高。
實(shí)例1-3實(shí)例1-3為含油量53.90mg/L的油田采出水，通過本發(fā)明的電氣浮除油裝置處理后的結(jié)果以及操作條件見表1。
實(shí)例4-6實(shí)例4-6為含油量74.20mg/L的油田采出水，經(jīng)電氣浮除油裝置處理結(jié)果及操作條件見表1。
實(shí)例7-9實(shí)例7-9為含油量132.73mg/L的油田采出水，經(jīng)電氣浮除油裝置處理結(jié)果及操作條件見表1。
實(shí)例10本實(shí)例為殺菌效果實(shí)驗(yàn)，根據(jù)SY/T5329-94《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》，采用絕跡稀釋法進(jìn)行殺菌效果實(shí)驗(yàn)，處理對象為硫酸鹽還原菌(SRB)。
油田采出水細(xì)菌含量為6.0×106個/ml。
實(shí)驗(yàn)采用靜態(tài)方式，其操作條件停留時(shí)間5分，電流0.8A，極板間距1cm，電壓4.0V。
結(jié)果出水水質(zhì)細(xì)菌含量小于6.0個/mL，殺菌率大于99.50％。
實(shí)例11本實(shí)例是用有機(jī)玻璃制造的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的小型動態(tài)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)用的水樣為王龍莊水樣。實(shí)驗(yàn)條件流量為150L/h、電耗0.32kwh/m3、停流時(shí)間5分鐘、電流強(qiáng)度6A、電壓4.20V，其結(jié)果見表2。由表2可知，裝置除油率較好。
表1

表2

權(quán)利要求
1.一種油田廢水處理方法，其特征在于具體處理過程包括以下步驟(1)油田廢水進(jìn)入規(guī)模為200-500m3/d的電氣浮裝置預(yù)處理區(qū)，通過檔板，進(jìn)入斜板，以大幅度降低廢水含油量；(2)經(jīng)步驟(1)預(yù)處理區(qū)處理后的廢水連續(xù)進(jìn)入設(shè)置有間距為1-2cm的電極板的電氣浮區(qū)處理，其處理?xiàng)l件為停留時(shí)間5-30min、電流強(qiáng)度5000～15000A、電壓3-5V，最后得到水質(zhì)達(dá)標(biāo)的油田采出水。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的處理油田廢水的電氣浮裝置為臥式圓形容器(10)，內(nèi)部分預(yù)處理區(qū)和電氣浮區(qū)(15)，其中預(yù)處理區(qū)包括進(jìn)水管(1)和分別焊接在容器(10)上、下內(nèi)壁上的檔板(2、4)，檔板(2、4)上焊有與水平面呈45～60°角的斜板(3)，所述的電氣浮區(qū)，在容器(10)上、下內(nèi)壁分別焊接有檔板(5、7)，靠近檔板(5)設(shè)置有底部用絕緣材料固定在容器內(nèi)壁上的電極(6)，在出水管(9)前的容器內(nèi)壁焊有控制水位的出水槽(8)，在預(yù)處理區(qū)和電浮區(qū)頂部分別設(shè)置收集浮油的集油包(11、12)，擋板(4、5)之間為水流方向控制及配水區(qū)(13)。
全文摘要
本發(fā)明是一種油田廢水處理方法，其特點(diǎn)是將油田廢水進(jìn)入電氣浮處理裝置，經(jīng)過預(yù)處理區(qū)以及裝有電極板的電氣浮區(qū)處理后，得到水質(zhì)達(dá)標(biāo)的油田采出水。本發(fā)明的技術(shù)在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，不需要投加多種藥劑，大幅度降低處理成本，減化了對現(xiàn)場實(shí)際操作的要求，實(shí)現(xiàn)了電氣浮除油和電解殺菌一體化。
文檔編號C02F1/40GK1502564SQ0214916
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者任連鎖, 張登慶, 陳毅忠, 裴俊峰, 王車禮, 郭迎慶 申請人:江蘇石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院, 江蘇石油化工學(xué)院