專利名稱：一種用于處理油田廢水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的廢水處理裝置，特指一種用于處理油田廢水的裝置。
技術(shù)背景國(guó)內(nèi)各油田處理油田廢水大都采用隔油(去除懸浮態(tài)油)，混凝氣浮(去除乳化態(tài)油)， 過(guò)濾，輔以生化處理(去除溶解態(tài)油和絕大部分有機(jī)物)的"老三套"工藝，其處理工藝需 要較大占地面積，除油效率不高，尤其是對(duì)乳化態(tài)油去除效果不好，出水水質(zhì)不穩(wěn)定，且藥 劑投加一直是決定除油效果的核心因素，也是各油田長(zhǎng)期水質(zhì)達(dá)標(biāo)率較低的困難所在，由此 帶來(lái)的一系列問(wèn)題制約了油田的發(fā)展。油田廢水礦化度極高(即cr含量高)，因而電導(dǎo)率高，滿足了電解所需條件，采用電氣 浮法處理時(shí)，無(wú)需大量藥劑調(diào)節(jié)電導(dǎo)率，可實(shí)現(xiàn)除油和電解殺菌一體化，使用時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì)。專利號(hào)ZL02288681.8，授權(quán)公告號(hào)CN2579880Y，實(shí)用新型專利，名稱為《一種油田廢 水處理裝置》，該專利是可實(shí)現(xiàn)除油殺菌一體化，但電氣浮方法主要側(cè)重于去除懸浮物和浮油、 少量分散油，仍需使用投加絮凝劑或浮選劑等化學(xué)藥劑來(lái)去除乳化油和部分溶解油，才可使 出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放或回用。采用磁性材料處理油田廢水，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究最多的是高梯度磁分離器，但存在裝置復(fù) 雜、電耗大、磁種造價(jià)高、回收利用較困難等缺點(diǎn)。而直接采用天然磁鐵礦微?；蛉斯ず铣?的Fe304磁粉作為磁種，對(duì)水中的污染物，例如細(xì)菌或病毒、濁度、色度、油污、重金屬離 子、溶解有機(jī)物、放射性污染物等有一定的吸附能力，但單獨(dú)使用時(shí)對(duì)水中污染物的去除效 果不佳， 一般向廢水中投加磁種的同時(shí)，需投加一定量混凝劑，形成磁絮凝作用達(dá)到去除污 染物的目的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種電氣浮與改性磁性顆粒吸附過(guò)濾聯(lián)合使用 處理油田廢水的裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是油田廢水經(jīng)進(jìn)水泵進(jìn)入電氣浮區(qū)，通過(guò)直流穩(wěn)壓電源控制電壓電流大小，從而控制電解 氣浮產(chǎn)生的氣泡數(shù)量和大小，廢水中的浮油、大部分分散油和小部分乳化油隨微氣泡上浮， 粘附在微細(xì)氣泡上被帶至水面，浮油渣及油泥通過(guò)集油管收集排出。電極板的數(shù)量與裝置規(guī)模和電流大小有關(guān)，電極板之間的距離為1 2 cm。廢水經(jīng)與水平面呈45~60°的導(dǎo)流斜板后 大大降低了水流速度，提高了水流的穩(wěn)定性，為油滴雜質(zhì)、絮體和膠體的充分上浮提供了良 好的水力條件，提高了電氣浮區(qū)的處理效果。電氣浮反應(yīng)區(qū)出水穿過(guò)多孔板向上流入改性磁 性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)，改性磁性顆粒對(duì)于經(jīng)電氣浮不能有效去除的乳化油滴和細(xì)微雜質(zhì)有很好 的處理效果。改性磁性顆粒置于鐵架框內(nèi)，粒徑多在1~3 mm以內(nèi)，吸附飽和后便于更換或 取出處理。反應(yīng)區(qū)出水溢流至集水區(qū)，由出水管排出裝置。反應(yīng)區(qū)與出水區(qū)水面頂部均設(shè)有 集油管，用于收集浮油渣及油泥。改性磁性顆粒吸附過(guò)濾是使經(jīng)前端電氣浮處理后的含油廢水從底部向上流入置于鐵架框內(nèi)的改性磁性顆粒層，使廢水中的油和其他雜質(zhì)被吸附。對(duì)于大批量含油含雜質(zhì)多的廢水， 容易產(chǎn)生阻塞現(xiàn)象，但對(duì)乳化態(tài)油和細(xì)微雜質(zhì)卻具有較好處理能力。它是利用磁性顆粒的磁 力作用與顆粒表面吸附力的綜合作用，降低含油廢水中所含的乳化態(tài)油和其他細(xì)微雜質(zhì)。磁 性顆粒的粒徑過(guò)小，則產(chǎn)生的水流阻力大，易堵塞；粒徑太大，則吸附表面積減小，吸附性 能下降，因此粒徑多在l-3 mm以內(nèi)。為了加強(qiáng)該磁性材料的性能，提高磁性顆粒的親油性 和疏水性， 一般需要先對(duì)磁性顆粒進(jìn)行表面處理，以Fe304磁性顆粒為例，通過(guò)對(duì)Fe304磁性 顆粒表面進(jìn)行鐵氧化物形態(tài)的改性，并對(duì)其進(jìn)行油酸處理后得到改性Fe304磁性顆粒，作為 改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)的濾料。改性磁性顆粒的表面電位對(duì)水中雜質(zhì)顆粒的過(guò)濾去除有很 大的影響，其表面帶有較高的正電位，對(duì)水中的雜質(zhì)顆粒有穩(wěn)定良好的去除效果，主要包括 水流中的雜質(zhì)顆粒向磁性顆粒表面靠近和碰撞的遷移過(guò)程，以及雜質(zhì)顆粒與磁性顆粒表面之 間接近到一定距離時(shí)雜質(zhì)顆粒在磁性顆粒表面的粘附過(guò)程。這種改性磁性顆粒能增加體系磁化率，使廢水中的細(xì)微雜質(zhì)與磁性顆粒間通過(guò)離子或分 子之間的親和作用，吸附在顆粒上，從而高效快速地去除水中的污染物。表面改性后的Fe304 磁性顆粒能夠破壞含油廢水中油珠上的表面活性劑層，使油珠裸露，有裸露表面的油珠相互 碰撞，聚集成大油滴上浮，還能夠與油珠接觸，并吸附油珠，進(jìn)而形成以磁性材料為核的油 珠包裹體，最終達(dá)到油水分離的目的。本發(fā)明的有益效果1、 將電氣浮、改性磁性顆粒吸附過(guò)濾工藝結(jié)合在一起，并于一個(gè)裝置內(nèi)完成。處理單元 小而緊湊，用電設(shè)備少、耗電量低，采用的是直流電，運(yùn)行費(fèi)用低，操作方便，可自動(dòng)控制，給實(shí)際工程的應(yīng)用提供了較好的可操作性；2、 可實(shí)現(xiàn)除油殺菌一體化，經(jīng)改性后的磁性顆粒能有效去除乳化油，處理效率高、占地 面積小，克服了裝置復(fù)雜、電耗大、磁種造價(jià)高、回收利用較困難等缺點(diǎn)；3、 整個(gè)工藝流程不需投加任何絮凝劑或浮選劑，無(wú)須化學(xué)混凝所需復(fù)雜的加藥設(shè)施和氣 浮或沉淀設(shè)備，可避免因化學(xué)藥劑引起的二次污染，還大幅度降低處理成本，簡(jiǎn)化了對(duì)現(xiàn)場(chǎng) 操作的要求；4、 適應(yīng)能力強(qiáng)。當(dāng)水量水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，可以通過(guò)改變電流強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有較強(qiáng)的 耐沖擊負(fù)荷能力；5、 上浮的原油絮體可以回收利用，變廢為寶；改性Fe304磁性顆粒來(lái)源豐富，價(jià)格低廉， 用于油田廢水處理具有以廢治廢的特點(diǎn)，無(wú)需增加回收再生裝置。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1為本發(fā)明處理油田廢水的裝置示意圖。圖2為電氣浮區(qū)電極板4采用的聯(lián)接方式。圖中，直流穩(wěn)壓電源18，電源線19，絕緣材 料20。由圖l所示，本發(fā)明分為進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)。進(jìn)水區(qū)包括廢水池l、進(jìn)水泵2、流量計(jì)3;廢水池1的出口設(shè)置進(jìn)水泵2，進(jìn)水管路上 設(shè)置流量計(jì)3。反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)在矩形反應(yīng)槽17內(nèi)部，反應(yīng)區(qū)分為電氣浮區(qū)5和改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)16，其中，電氣浮區(qū)5包括底部用絕緣材料固定在裝置壁上的電極板4、與水平面呈45~60° 傾角的導(dǎo)流斜板6、位于導(dǎo)流斜板6底側(cè)的穿孔管7，底部的擋板9、位于上部的集油管8; 改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)16包括多孔板10、隔板ll、改性磁性顆粒13，其中，改性磁性顆 粒13置于鐵架框12內(nèi)，多孔板10位于鐵架框的下部，吸附飽和后便于更換、取出處理。出 水區(qū)包括溢流板14、出水閥15。
具體實(shí)施方式
廢水池1中的油田廢水經(jīng)進(jìn)水泵2進(jìn)入電氣浮區(qū)5，流量計(jì)3計(jì)量進(jìn)水流量。通過(guò)直流 穩(wěn)壓電源18控制電極板4的電壓電流大小，從而控制電解氣浮產(chǎn)生的氣泡數(shù)量和大小，電極 板4用絕緣材料20固定在容器壁上，電極板間距為1 2 cm。電解氣浮產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡， 廢水中的浮油、大部分分散油和部分乳化油隨微氣泡上浮，粘附在微細(xì)氣泡上被帶至水面， 浮油渣及油泥進(jìn)入集油管8。廢水經(jīng)與水平面呈45 60。的導(dǎo)流斜板6后，越過(guò)檔板9從多孔 板10底部穿過(guò)向上流入改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)16，改性磁性顆粒對(duì)于經(jīng)電氣浮不能有效 去除的乳化油滴和細(xì)微雜質(zhì)有很好的處理效果。導(dǎo)流斜板6底側(cè)設(shè)有穿孔管7，用于排泥。 改性磁性顆粒13置于鐵架框12內(nèi)，粒徑多在l 3mm以內(nèi)，吸附飽和后便于更換或取出處 理。反應(yīng)區(qū)出水經(jīng)溢流板14進(jìn)入出水區(qū)，由出水管排出裝置，閥門15控制出水流量。本發(fā)明不局限于一個(gè)氣浮區(qū)，也可以為多個(gè)，氣浮區(qū)越多，廢水處理效果越好，當(dāng)然， 成本越高，電極板隨廢水處理量不同可調(diào)節(jié)數(shù)量。本發(fā)明中采用的改性磁性顆粒本身來(lái)源豐 富，價(jià)格低廉，無(wú)需增加回收再生裝置，若需回收處理，可將取出吸滿雜質(zhì)的鐵架框?yàn)V干后 放入爐中焚燒，取出并振動(dòng)去灰后，再進(jìn)行磁性顆粒的表面改性與油酸處理，便可以重新使 用。
權(quán)利要求
1.一種用于處理油田廢水的裝置，其特征是包括進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)，進(jìn)水區(qū)包括廢水池(1)、進(jìn)水泵(2)、流量計(jì)(3)；廢水池(1)的出口設(shè)置進(jìn)水泵(2)，進(jìn)水管路上設(shè)置流量計(jì)(3)；反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)在矩形反應(yīng)槽(17)內(nèi)部，反應(yīng)區(qū)分為電氣浮區(qū)(5)和改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)(16)，其中，電氣浮區(qū)(5)包括底部用絕緣材料固定在裝置壁上的電極板(4)、與水平面呈45～60°傾角的導(dǎo)流斜板(6)、位于導(dǎo)流斜板(6)底側(cè)的穿孔管(7)，底部的擋板(9)、位于上部的集油管(8)；改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)(16)包括多孔板(10)、隔板(11)、改性磁性顆粒(13)，其中，改性磁性顆粒(13)置于鐵架框(12)內(nèi)，多孔板(10)位于鐵架框的下部；出水區(qū)位于進(jìn)水區(qū)的相對(duì)側(cè)，包括溢流板(14)、出水閥(15)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理油田廢水的裝置，其特征是電極板 間距為1 2 cm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理油田廢水的裝置，其特征是改性磁 性顆粒(13)粒徑在1~3 mm以內(nèi)。
全文摘要
一種用于處理油田廢水的裝置，其特征是包括進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)，進(jìn)水區(qū)包括廢水池、進(jìn)水泵、流量計(jì)；廢水池的出口設(shè)置進(jìn)水泵，進(jìn)水管路上設(shè)置流量計(jì)；反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)在矩形反應(yīng)槽內(nèi)部，反應(yīng)區(qū)分為電氣浮區(qū)和改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)，電氣浮區(qū)包括底部用絕緣材料固定在裝置壁上的電極板、與水平面呈45°～60°傾角的導(dǎo)流斜板、位于導(dǎo)流斜板底側(cè)的穿孔管，底部的擋板以及集油管；改性磁性顆粒吸附過(guò)濾區(qū)包括多孔板、隔板、改性磁性顆粒，其中，改性磁性顆粒置于鐵架框內(nèi)；出水區(qū)位于進(jìn)水區(qū)的相對(duì)側(cè)。本發(fā)明處理單元小而緊湊，用電設(shè)備少、耗電量低，采用的是直流電，運(yùn)行費(fèi)用低，操作方便，可自動(dòng)控制，給實(shí)際工程的應(yīng)用提供了較好的可操作性。
文檔編號(hào)C02F9/06GK101215060SQ20071019194
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者王利平, 胡原君, 薛春陽(yáng), 陳毅忠 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院