專利名稱:含油污水處理方法及其移動式處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及陸地油田的含油污水處理工 藝及其處理設(shè)備的改進(jìn),適用于油田注水井洗井液處理后回注,還能適用于 油田壓裂液反排液處理后排放,也能適用于洪澇災(zāi)區(qū)的現(xiàn)場制取飲用水,以 及適用于環(huán)境污染的緊急治理。
背景技術(shù):
陸上油田大部分是靠注水驅(qū)油,油田的油井與水井比例約為2 : 1,即兩 口釆油井就需要一口注水井。注水井每年必須清洗,否則影響采油井的出油 率。洗井的方法是用凈水沖洗,每次用凈水約200立方米左右。凈水洗井后 變?yōu)楦吆土康奈鬯?,必須處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放,或達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)后回 注。由于洗井液在注水井內(nèi),因長期截留積累,大部份是含有油垢、雜質(zhì)和 大量菌類的積存水。所以水質(zhì)特別復(fù)牽,瞬間變化幅度大,含油量瞬間最大 可達(dá)十幾萬毫克/升。而且各種雜質(zhì)如硫化物、腐蝕產(chǎn)物和細(xì)菌等種類較多, 含泥吵量也很大,瞬間變化的沖擊負(fù)荷變化范圍很大。在洗井過程中必須在3 一6小時內(nèi)處理后達(dá)到比自來水還要清凈的要求,并且還要通過井口回注到水 井內(nèi)。目前陸上油田注水井的洗井液的污水處理方式,主要有以下幾種方法1. 污水進(jìn)罐不落地,用汽車罐車或其它容器對洗井后的污水進(jìn)行回收, 拉到污水廠處理后再進(jìn)行利用,其特點是需要配備專門運(yùn)輸工具。2. 將污水通過廢井直接打回地下,達(dá)到消除污水池的目的,其技術(shù)關(guān)鍵 是注水壓力大,要求2幅Pa以上的壓力才能解決。另外回注的污水不能與飲 用水層連接,以防止污染地下水源。此種辦法需要有專門的高壓泵進(jìn)行作業(yè)。3. 利用污水池進(jìn)行蒸發(fā)處理,主要在塔里木等氣溫較高的油田應(yīng)用,能 夠應(yīng)用的范圍有限。4.為水井配備雙管線,直接輸送進(jìn)污水廠處理。缺點是需要為每口井鋪 設(shè)專門的循環(huán)管線,投入較大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,為了彌補(bǔ)上述現(xiàn)有洗井液污水處理技術(shù)的 不足,而提供一種海上釆油分離技術(shù)與工業(yè)污水處理技術(shù)相結(jié)合的三階段含油 污水處理方法,以及釆用該處理方法的移動式處理設(shè)備。第一階段是去除泥沙 的漩流分離,第二階段是去除油污的漩流分離和濾料吸油,第三階段是自清過 濾和分級的凈化過濾。本發(fā)明為解決所述技術(shù)問題而釆用的技術(shù)方案是 一種含油污水處理方 法,首先采用漩流固液分離技術(shù)循環(huán)處理污水,然后進(jìn)行循環(huán)除油,最后進(jìn) 行循環(huán)過濾。其中固液分離的過程,根據(jù)泥沙的含量可以循環(huán)一次以上, 再進(jìn)行除油。其次除油過程,根據(jù)其效果可以循環(huán)一次以上,再進(jìn)行過濾。所述除油,先采用漩流油水分離技術(shù)循環(huán)處理,然后進(jìn)行濾料吸油。其 中油水分離的過程,根據(jù)其效果可以循環(huán)一次以上,再進(jìn)行吸油。所述過濾,先釆用自清過濾技術(shù)循環(huán)處理,然后進(jìn)行凈化過濾。其中 自清過濾的過程,根據(jù)其效果可以循環(huán)一次以上,再進(jìn)行凈化過濾。所述凈化過濾,先采用粗濾循環(huán)處理,然后進(jìn)行細(xì)濾循環(huán)處理,最后進(jìn) 行精濾。其中粗濾、細(xì)濾的過程,根據(jù)其效果可以分別循環(huán)一次以上,再 進(jìn)行下一步的過濾。本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是 一種移動式含油污水處理設(shè)備,包括漩流 式固液分離機(jī),及順序連通的除油裝置、過濾裝置和系統(tǒng)循環(huán)閥。所述固液 分離機(jī)與除油裝置之間設(shè)置有除油輸入閥,固液分離機(jī)與除油輸入閥的連接 處到系統(tǒng)循環(huán)閥的出口之間跨接有固液分離循環(huán)閬。所述除油裝置與過濾裝 置之間設(shè)置有過濾輸入閥,除油裝置與過濾輸入閥的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥的 出口之間跨接有除油循環(huán)閥。所述除油裝置包括順序連通的漩流式油水分離機(jī)和濾料吸油機(jī)。所述油 水分離機(jī)與吸油機(jī)之間設(shè)置有吸油輸入閥,油水分離機(jī)與吸油輸入閥的連接 處到系統(tǒng)循環(huán)閥的出口之間跨接有油水分離循環(huán)閥。所述過濾裝置包括順序連通的自清式過濾機(jī)和凈化過濾機(jī)。所述自清式過濾機(jī)與凈化過濾釩之間設(shè)置有凈化輸入閥,自清式過濾機(jī)與凈化輸入閥的 連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥的出口之間跨接有自清過濾循環(huán)閩。所述凈化過濾機(jī)包括順序連通的粗濾器、細(xì)濾器和精濾器。所述粗濾器 與細(xì)濾器之間設(shè)置有細(xì)濾輸入閥,粗濾器與細(xì)濾輸入閥的連接處到系統(tǒng)循環(huán) 閥的出口之間跨接有粗濾循環(huán)閩。所述細(xì)濾器與精濾器之間設(shè)置有精濾輸入 閥,細(xì)濾器與精濾輸入閥的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥的出口之間跨接有細(xì)濾循環(huán) 閥。所述漩流式固液分離機(jī)、除油裝置和過濾裝置,以及相關(guān)的閥門管道均 安裝在載重車上。與現(xiàn)有的含油污水處理技術(shù)相比較,使用本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點是1. 工藝流程簡單、可靠,經(jīng)濟(jì)性較好,適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng),應(yīng)用范 圍較寬,可以實現(xiàn)處理裝置的車載化。2. 可以根據(jù)污水成分的含量變化;調(diào)整不同階段處理過程的循環(huán)次數(shù),較易實現(xiàn)控制自動化。3. 污水處理設(shè)備安裝在載重車上,不但體積小、重量輕、占地少、投資 省,而且移動方便、機(jī)動靈活,適合不同場合的多種污水處理。4. 設(shè)備的處理過程的循環(huán)路程較長,在管線內(nèi)滯留的時間較久,有利于實現(xiàn)動態(tài)絮凝。
本發(fā)明含油污水處理方法及其移動式處理設(shè)備的
如下 圖l是本發(fā)明含油污水處理方法的流程原理圖。 圖2是本發(fā)明實施例一的流程原理圖。 圖3是本發(fā)明實施例二的流程原理圖。 圖4是本發(fā)明實施例三的流程原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明含油污水處理方法及其移動式處理設(shè) 備的實施例。圖1是本發(fā)明含油污水處理方法的流程原理圖,先釆用漩流固液分離技術(shù)循環(huán)處理污水,然后釆用漩流油水分離技術(shù)循環(huán)處理,再進(jìn)行濾料吸油循 環(huán)處理,接著釆用自清過濾技術(shù)循環(huán)處理,最后分別進(jìn)行粗濾循環(huán)處理、細(xì) 濾循環(huán)處理和精濾循環(huán)處理。每一階段的處理過程,根據(jù)其效果可以循環(huán)一 次以上,再進(jìn)行下一階段的處理過程。采用上述處理方法設(shè)計的移動式含油污水處理設(shè)備,俗稱水質(zhì)凈化車。 可以用于注水井的洗井液處理,如圖2所示的實施例一;也可以用于壓裂液的反排液處理,如圖3所示的實施例二;還可以用于洪澇災(zāi)區(qū)的現(xiàn)場制取飲 用水,如圖4所示的實施例三。該水質(zhì)凈化車包括漩流式固液分離機(jī)2,以及順序連通的漩流式油水分 離機(jī)3A、濾料吸油機(jī)3B、自清式過濾機(jī)4A、粗濾器4B1、細(xì)濾器4B2和精濾 器4B3。其中,固液分離機(jī)2和油水分離機(jī)3A,是引用海上釆油成熟的旋流 分離技術(shù)。其特點是體積小、安裝方便、工作穩(wěn)定、操作范圍寬、運(yùn)行費(fèi) 用低。各裝置的輸入端,分別串接有系纟卑輸入閥D、除油輸入閥Al、吸油輸入 閥A2、過濾輸入閥A3、凈化輸入閥A4、細(xì)濾輸入閥A5和精濾輸入閥A6。各 裝置的輸出端到車載水箱S之間,分別并接有固液分離循環(huán)閥Bl、油水分離 循環(huán)閥B2、除油循環(huán)閥B3、自清過濾循環(huán)閥B4、粗濾循環(huán)閥B5、細(xì)濾循環(huán) 閥B6和系統(tǒng)循環(huán)閥B7。所有裝置以及相關(guān)的閥門、管道均安裝在載重車上。實施例一,當(dāng)應(yīng)用于油田注水井洗井液的處理時,處理流程詳見圖2。1.固液分離循環(huán)過程將注水井洗井液輸出端接至水質(zhì)凈化車的輸入端,關(guān)閉輸入閥Al、 A2、 A3、 A4、 A5和A6,以及循環(huán)閥B2、 B3、 B4、 B5、 B6和B7,開啟系統(tǒng)輸入閥 D和固液分離循環(huán)閥Bl。注水井里的洗井液通過系統(tǒng)輸入閥D進(jìn)入漩流式固液分離機(jī)2,將洗井液 中的固體基本分離掉,經(jīng)過固液分離循環(huán)閥Bl進(jìn)入車載水箱S。通過車載注 水泵P1將車載水箱S內(nèi)的循環(huán)水,加壓后重新注入注水井中,再從注水井底 部上升至井口,返回到水質(zhì)凈化車的輸入端,完成一次循環(huán)。根據(jù)洗井液的泥沙含量情況,固液分離處理可以循環(huán)l一3次。經(jīng)漩流式 固液分離機(jī)2循環(huán)處理后,水質(zhì)能達(dá)到固體含量《500mg/L、粒徑中值《150ja的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)漩流式固液分離機(jī)2分離出來的泥沙,用相應(yīng)的容器或紡織袋予以回2. 油水分離循環(huán)過程與固液分離循環(huán)過程不同的是,關(guān)閉固液分離循環(huán)閥Bl,開啟除油輸入閥Al和油水分離循環(huán)閥B2。固液分離后的洗井液,通過除油輸入閥Al進(jìn)入漩流式油水分離機(jī)3A,'將 洗井液中的油份基本分離掉,經(jīng)過油水分離循環(huán)閥B2進(jìn)入水箱S。根據(jù)洗井液的油份含量情況,油水分離處理可以循環(huán)l一3次。不管來自 注水井的洗井液內(nèi)含有多復(fù)雜的成份,經(jīng)漩流式油水分離機(jī)3A的循環(huán)處理后, 水質(zhì)能達(dá)到含油量《100mg/L、固體含量< 100mg/L、粒徑中值<50|^的標(biāo) 準(zhǔn)。經(jīng)漩流式油水分離機(jī)3A分離出來的含油類廢料,用相應(yīng)的一次性容器予 以回收。3. 濾料吸油循環(huán)過程與油水分離循環(huán)過程不同的是,關(guān)閉油水分離循環(huán)閥B2,開啟吸油輸入 闊A2和除油循環(huán)閥B3。油水分離后的洗井液,通過吸油輸入閥Al進(jìn)入吸油機(jī)3B,將洗井液中殘 存的油份全部吸附掉,經(jīng)過除油循環(huán)閥B3進(jìn)入水箱S。吸油處理可以循環(huán)l一3次,經(jīng)濾料吸油機(jī)3B的循環(huán)吸油處理后,水質(zhì) 能達(dá)到含油量《15mg/L、固體含量《50mg/L、粒徑中值< 10 m m的標(biāo)準(zhǔn)。吸油機(jī)3B內(nèi)為一次性不可再生的納油濾料,其吸油率為1 : 1,即lkg濾 料吸納lkg油。濾料飽和后,更換濾料。4. 其它過濾循環(huán)過程與前述幾個循環(huán)過程類似,洗井液經(jīng)過除砂、除油的各個循環(huán)處理過程 后,進(jìn)入自清過濾機(jī)4A循環(huán)處理,再依次進(jìn)入粗濾器4B1、細(xì)濾器4B2、精 濾器4B3循環(huán)凈化處理。經(jīng)循環(huán)過濾處理后,最終水質(zhì)能達(dá)到含油量《5mg/L、固體含量《ltng/L、 粒徑中值〈ljLim,符合低滲透回注標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)凈化車上的所有濾料、濾袋、濾芯等都為一次性產(chǎn)品,納污飽和后 更換。5.加藥前置加藥點Nl可以投放絮凝劑、油水分離劑等,途經(jīng)車載水箱S、注水 泵P1進(jìn)入注水井,在井簡內(nèi)產(chǎn)生混合聚凝作用,再次進(jìn)入水質(zhì)凈化車的處理 系統(tǒng)進(jìn)行油水分離。后置加藥點N2可以投放強(qiáng)氧化劑、消毒劑等。上述整個系統(tǒng)的各個循環(huán)處理過程,都可以釆用可變程序控制器實現(xiàn)自 動控制。實施例二,當(dāng)應(yīng)用于油田壓裂液反排液的處理時,處理流程詳見圖3。壓裂已成為油田增產(chǎn)的主要措施之一,得到各個油田的普遍應(yīng)用。尤其 是某些油田老區(qū)、外圍油田。每年要進(jìn)行2500到3000余次的壓裂施工,每 口井在壓裂過程中需要大量的工作液(壓裂液)造縫、攜砂。施工作業(yè)完成 后,不但降低壓裂對地層的傷害,裂縫閉合后破膠的壓裂液(廢液)應(yīng)及時 返排,平均返排量占,總液量50%以上。返排的壓裂廢液體系構(gòu)成極為復(fù)雜,除 了原壓裂體系含有的已經(jīng)降解的增稠劑和眾多的添加劑外,還含有大量的懸 浮微粒,如粉砂、粘土微粒及膠體微粒,以及分散和乳化的石油類物質(zhì)。壓裂液的反排液與注水井洗井液的物理狀態(tài)很有相同之處,所不同的是 反排液中有很多添加劑,如弧膠、硼砂、降粘劑,助排劑、有機(jī)硼、殺菌劑 等多種化學(xué)成份,反排液的化學(xué)需氧量(C0Dcr)往往超過8000-10000mg/L。該實施例與實施例 一處理流程不同的是壓裂液反排液,反吐到井口上的反排液容器R (或罐車)中,水質(zhì)凈化車上 的車載輸液泵P2將反排液打入處理系統(tǒng),送入漩流式固液分離機(jī)2,開始循環(huán)。 ,在反排液容器R中投放快速絮凝劑,在反排液容器R內(nèi)或先經(jīng)過漩流式 固液分離機(jī)2固液分離循環(huán)后,反排液達(dá)到動態(tài)聚凝作用,實現(xiàn)短時間迅速 絮凝目的。釆用快速分離強(qiáng)氧化及電化學(xué)或氧化電位水法,去除化學(xué)需氧量 (CODcr),從10000mg/L降至100mg/L以下。再進(jìn)入漩流式油水分離機(jī)3A進(jìn) 行處理。其它過程與注水井洗井液的處理流程基本相同,經(jīng)過反復(fù)的循環(huán)過濾, 最終得到符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)后,打開排放閥A7排出。實施例三,當(dāng)應(yīng)用于洪橫災(zāi)區(qū)的現(xiàn)場制取飲用水時,處理流程詳見圖4。該實施例與實施例二處理流程不同的是開啟水質(zhì)凈化車的輸入閥D、 Al、 A2、 A3、 A4、 A5和A6,以及系統(tǒng)循環(huán) 閥B7,關(guān)閉循環(huán)閥B1、 B2、 B3、 B4、 B5和B6,以及排放閥A7。車載輸液泵P2將災(zāi)區(qū)的污水打入處理系統(tǒng),送入漩流式固液分離機(jī)2, 以及順序連通的漩流式油水分離機(jī)3A、濾料吸油機(jī)3B、自清式過濾機(jī)4A、粗 濾器4B1、細(xì)濾器4B2和精濾器4B3,進(jìn)行處理。處理過的水經(jīng)消毒后,進(jìn)入車載水箱S或地面儲水罐,以備現(xiàn)場飲用。
權(quán)利要求
1.一種含油污水處理方法,其特征是首先采用漩流固液分離技術(shù)循環(huán)處理污水,然后進(jìn)行循環(huán)除油,最后進(jìn)行循環(huán)過濾;其中固液分離的過程可以循環(huán)一次以上,再進(jìn)行除油;其次除油過程可以循環(huán)一次以上,再進(jìn)行過濾。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法,其特征是所述除油,先釆 用漩流油水分離技術(shù)循環(huán)處理,然后進(jìn)行濾料吸油;其中油水分離的過程 可以循環(huán)一次以上,再進(jìn)行吸油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法,其特征是所述過濾,先采 用自清過濾技術(shù)循環(huán)處理,然后進(jìn)行凈化過濾;其中自清過濾的過程可以 循環(huán)一次以上,再進(jìn)行凈化過濾。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水處理方法,其特征是所述凈化過濾, 先采用粗濾循環(huán)處理,然后進(jìn)行細(xì)濾循環(huán)處理,最后進(jìn)行精濾;其中粗濾、 細(xì)濾的過程可以分別循環(huán)一次以上,再進(jìn)行下一步的過濾。
5. —種移動式含油污水處理設(shè)備,其特征是該設(shè)備包括漩流式固液 分離機(jī)(2),及順序連通的除油裝置(3)、過濾裝置(4)和系統(tǒng)循環(huán)閥(B7); 所述固液分離機(jī)(2)與除油裝置(3)之間設(shè)置有除油輸入閥(Al),固液分離機(jī) (2)與除油輸入閥(Al)的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥(B7)的出口之間跨接有固液分 離循環(huán)閥(Bl);所述除油裝置(3)與過濾裝置(4)之間設(shè)置有過濾輸入閥 (A3),除油裝置(3)與過濾輸入閥(A3)的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥(B7)的出口之 間跨接有除油循環(huán)閱(B3)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理設(shè)備,其特征是所述除油裝置(3) 包括順序連通的漩流式油水分離機(jī)(3A)和濾料吸油機(jī)(3B);所述油水分離機(jī) (3A)與吸油機(jī)(3B)之間設(shè)置有吸油輸入閥(A2),油水分離機(jī)(3A)與吸油輸入 閥(A2)的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥(B7)的出口之間跨接有油水分離循環(huán)閥(B2)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理設(shè)備,其特征是所述過濾裝置(4) 包括順序連通的自清式過濾機(jī)HA)和凈化過濾機(jī)(4B);所述自清式過濾機(jī) (4A)與凈化過濾機(jī)(4B)之間設(shè)置有凈化輸入閥(A4),自清式過濾機(jī)(4A)與凈化輸入閥(A4)的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥(B7)的出口之間跨接有自清過濾循環(huán)閥(B4)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理設(shè)備,其特征是所述凈化過濾機(jī) (4B)包括順序連通的粗濾器(4B1)、細(xì)濾器(4B2)和精濾器(4B3);所述粗濾 器(4B1)與細(xì)濾器(4B2)之間設(shè)置有細(xì)濾輸入閥(A5),粗濾器(4B1)與細(xì)濾輸 入閥(A5)的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥(B7)的出口之間跨接有粗濾循環(huán)閥(B5);所 述細(xì)濾器(化"與精濾器(4B3)之間設(shè)置有精濾輸入閥(A6),細(xì)濾器(4B2)與 精濾輸入閥(A6)的連接處到系統(tǒng)循環(huán)閥(B7)的出口之間跨接有細(xì)濾循環(huán)閥 (B6)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理設(shè)備,其特征是所述漩流式固液 分離機(jī)(2)、除油裝置(3)和過濾裝置(4),以及相關(guān)的閥門管道均安裝在載 重車上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的污水處理設(shè)備,其特征是所述循環(huán)閥輸出 的處理后的水,經(jīng)過車載水箱(S),通過車載注水泵(P1)的加壓,注入水井 中,再從注水井返回到水質(zhì)凈化車的輸入端,完成循環(huán);也可以是,車載輸 液泵(P2)將井口上的反排液容器(R)內(nèi)的含油污水,送入漩流式固液分離機(jī) (2),開始循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海上采油分離技術(shù)與工業(yè)污水處理技術(shù)相結(jié)合的三階段含油污水處理方法,以及采用該處理方法的移動式處理設(shè)備。第一階段是去除泥沙的漩流分離,第二階段是去除油污的漩流分離和濾料吸油,第三階段是自清過濾和分級的凈化過濾。首先采用漩流固液分離技術(shù)循環(huán)處理污水,然后進(jìn)行循環(huán)除油,最后進(jìn)行循環(huán)過濾。移動式含油污水處理設(shè)備,包括漩流式固液分離機(jī),及順序連通的除油裝置、過濾裝置和系統(tǒng)循環(huán)閥。所有裝置均安裝在載重車上。其優(yōu)點是工藝流程簡單、可靠,經(jīng)濟(jì)性較好,適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng);污水處理設(shè)備安裝在載重車上,移動方便、機(jī)動靈活,適合不同場合的多種污水處理。
文檔編號C02F9/02GK101327992SQ200710124150
公開日2008年12月24日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者莊鳳儀, 莊憲國, 張寶坤 申請人:莊鳳儀