一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于含油含聚廢水的處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置其包括催化接觸室、氣浮分離區(qū)、集水池和集渣槽，其中催化接觸室由加壓溶氣氣浮單元結(jié)合電極板催化單元構(gòu)成，并在電極板催化單元側(cè)面布置射流高速攪拌裝置。所述催化接觸室的一側(cè)和入水管相連，來水由入水管進入，水泵將來自集水池的部分回流水打入溶氣罐，空壓機供氣并保證水泵的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經(jīng)由管道及壓力溶氣釋放器均勻的分布到催化接觸室底部；在壓力溶氣釋放器上方布置有電極板催化模塊，通電后產(chǎn)生的H、OH-等活性基團具有催化活性，與采油污水高速混合后，使采油污水中溶解性的高分子聚合物和油類改性凝聚，并被氣浮去除。
【專利說明】一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田采油污水的處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采油污水的高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]采油污水，是石油工業(yè)中產(chǎn)量最大的污水源，約占油田污水總量的90%。大量的油田污水如處理不徹底，直接排放會造成嚴重的水環(huán)境污染和誰資源浪費；回注地層則會導(dǎo)致地層的堵塞，降低地層的滲透率，從而導(dǎo)致產(chǎn)量的下降。為了提高油井的采出率，目前很多油田進入二次或三次采油階段，采油污水中含有大量乳化油、溶解油、大分子聚合物(PAM)等污染物無法通過常規(guī)氣浮或沉淀工藝去除，使后續(xù)的污水凈化、軟化等生物處理、樹脂系統(tǒng)、膜處理系統(tǒng)發(fā)生嚴重的污染，導(dǎo)致工藝運行失敗。因此，針對油田含油含聚污水的高效除油除聚處理技術(shù)和裝備的開發(fā)，對保護生態(tài)環(huán)境，節(jié)約水資源，保證注水質(zhì)量，提高采收率具有非常重要的意義。油田污水中，油分以多種形式存在，按照油滴的粒徑大小大致可分為浮油、分散油、乳化油。浮油粒徑> 100 μ m，占含油總量的80%左右；分散油粒徑10-?00μπι，不穩(wěn)定，可轉(zhuǎn)化為浮油或乳化油；乳化油粒徑0.f 10 μ m，這部分油約占含油總量的10%左右；乳化油由于粒徑微小，存在雙電層或乳化劑的保護，形態(tài)穩(wěn)定，因此必須進行破乳分離。
[0003]現(xiàn)階段，國內(nèi)的各大油田的采油都已逐步的發(fā)展為三次采油，三次采油普遍采用三元復(fù)合驅(qū)油的方法，而利用高分子聚合物溶液驅(qū)油過程中產(chǎn)生的含油含聚污水難于處理。含聚污水中的聚合物含量很高，其分子量均在百萬級以上，并在周圍形成穩(wěn)定的雙電層和水化層，非常穩(wěn)定，常規(guī)水處理采用投加大量的絮凝劑/混凝劑，價格昂貴產(chǎn)生大量的底泥，并且不能滿足去除聚合物的目的，再加上其主要是難降解性的有機物，因而對污水的COD貢獻最大。因此，發(fā)明一種針對成本低、產(chǎn)生污泥少的油田含油含聚污水破乳除聚的技術(shù)方法及裝備就顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供常規(guī)氣浮或沉淀方法無法實現(xiàn)的高效破乳除聚的催化氣浮分離技術(shù)及裝備，該裝備采用集成化設(shè)計、布局合理緊湊、處理成本低、不需加藥、產(chǎn)生污泥量少同時處理效果好。
[0005]本發(fā)明提供一種去除油田注聚污水中油分和聚合物的催化氣浮分離方法，該方法針對含油含聚污水的水質(zhì)特點，針對油田污水具有一定含鹽量(礦化度TDS ^ 2000mg/L)的特點，通過電極在低電壓(< 6V)條件下產(chǎn)生H、OH—等活性基團，在高效攪拌條件下使之與無法通過常規(guī)方法氣浮或沉淀去除的處于穩(wěn)定態(tài)的乳化油或溶解性高分子聚合物迅速混合并發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生壓縮雙電層、破壞水化層等催化作用，使之凝聚而失穩(wěn)，然后在電氣浮與溶氣氣浮的共同作用下得到分離去除。溶氣氣浮的結(jié)合，一方面可以使較大粒徑的膠體或懸浮物得到有效去除，另一方面產(chǎn)生的上升流對電板模塊表面產(chǎn)生錯流刷，進一步緩解了電極表面的極化失效和積泥等工程問題，具有很好的協(xié)同效果。
[0006]本發(fā)明提供一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置，其包括有催化接觸室、氣浮分離區(qū)、集水池和集渣槽，其中催化接觸室由由加壓溶氣氣浮單元結(jié)合電極板催化單元構(gòu)成，并在電極板催化單元側(cè)面布置射流高速攪拌裝置。所述催化接觸室的一側(cè)和入水管相連，來水由入水管進入，水泵將來自集水池的部分回流水打入溶氣罐，空壓機供氣并保證水泵的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經(jīng)由管道及壓力溶氣釋放器均勻的分布到催化接觸室底部；在壓力溶氣釋放器上方布置有電極板催化模塊，通電后產(chǎn)生的H、OH-等活性基團具有催化活性，與采油污水高速混合后，使采油污水中溶解性的高分子聚合物和油類改性凝聚，并被氣浮去除。催化接觸室后面設(shè)置，氣浮分離區(qū)設(shè)置有可調(diào)節(jié)高度的刮渣刮底泥一體機，將浮渣刮入集渣槽中、底泥刮入泥斗，經(jīng)排泥管定期排泥。集水池中均勻的布置穿孔集水管，集水管集水經(jīng)排水管外排或回流至水泵。其中:
所述加壓溶氣氣浮單元包括水泵、溶氣罐、空壓機和壓力溶氣釋放器；水泵將來自集水池的部分回流水打入溶氣罐，空壓機供氣并保證水泵的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經(jīng)由管道及壓力溶氣釋放器均勻的分布到催化接觸室底部；所述電極板催化單元中包括電極板和電控系統(tǒng)，所述電控系統(tǒng)和電極板相連，電極板設(shè)置于壓力溶氣釋放器的上方。
[0007]本發(fā)明中，所述催化接觸室的底部安裝排空管閥，供排空檢修等處理；
本發(fā)明中，所述集洛槽的底端和排泥管相連，方便定期定期排泥
本發(fā)明中，所述電極板位于壓力溶氣釋放器上方25飛5cm厘米處。
[0008]本發(fā)明中，所述電極板側(cè)面布置側(cè)面布置射流高速攪拌裝置。
[0009]本發(fā)明中，所述電極板，其的陽極為釕銥鈦陽極板；陰極為鈦板。
[0010]本發(fā)明中，所述穿孔集水管垂直設(shè)置。
[0011]本發(fā)明中，所述經(jīng)水泵打入溶氣罐的集水池的部分或全部回流水，其回流量為含有廢水的 5vol%-100vol%。
[0012]本發(fā)明中，空壓機采用泵后注入空氣的形式；
本發(fā)明中，壓力溶氣釋放器以采用3(T100Cm的間隔對稱均勻布置。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
①采用一體化設(shè)計，自動控制，布局合理緊湊。
[0014]②通過加壓溶氣氣浮結(jié)合電催化氣浮的方式，拓寬了氣泡粒徑的分布，細密度大，對流體擾動小，節(jié)省能耗。
[0015]③通過加壓溶氣氣浮結(jié)合電催化氣浮的方式，能有效破壞雙電層、乳化層和水化層，對水中的油分進行破乳，進而有效去除污水中的油分及聚合物，大大提高分離效果，有效降低化學(xué)需氧量(C0D)。
[0016]④不需投藥，避免對水的整體循環(huán)以及后續(xù)的采收處理造成不良影響，形成油田采收和回注用水的良性循環(huán)；污泥量少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1該發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標(biāo)號:1-催化接觸室，2-氣浮分離區(qū)，3-集水池，4-集渣槽，5-水泵，6-溶氣罐，7-空壓機，8-電極板，9-壓力溶氣釋放器，10-射流高速攪拌裝置，11-電控系統(tǒng)，12-刮渣刮底泥一體機，13-穿孔集水管，14-入水管，15-排泥管，16-排水管。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細闡述。
[0020]如圖1所示，一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置，其包括催化接觸室1、氣浮分離區(qū)2、集水池3和集渣槽4，催化接觸室I由加壓溶氣氣浮單元結(jié)合電極板催化單元構(gòu)成，并在電極板催化單元側(cè)面布置射流高速攪拌裝置10。來水由入水管14進入，水泵5將來自集水池3的部分回流水打入溶氣罐6，空壓機7供氣并保證水泵5的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經(jīng)由管道及壓力溶氣釋放器9均勻的分布到催化接觸室I底部；在壓力溶氣釋放器9上方布置有電極板催化模塊8，通電后產(chǎn)生的H、OH-等活性基團具有催化活性，與采油污水高速混合后，使采油污水中溶解性的高分子聚合物和油類改性凝聚，并被氣浮去除。催化接觸室I后面設(shè)置，氣浮分離區(qū)2設(shè)置有可調(diào)節(jié)高度的刮渣刮底泥一體機12，將浮渣刮入集渣槽4中、底泥刮入泥斗，經(jīng)排泥管15定期排泥。集水池3中均勻的布置穿孔集水管13，集水管集水經(jīng)排水管16外排或回流至水泵。其中:
所述加壓溶氣氣浮單元包括水泵5、溶氣罐6、空壓機7和壓力溶氣釋放器9 ;水泵5將來自集水池3的部分回流水打入溶氣罐6，空壓機7供氣并保證水泵5的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經(jīng)由管道及壓力溶氣釋放器9均勻的分布到催化接觸室I底部；所述電極板催化單兀中包括電極板8和電控系統(tǒng)11，所述電控系統(tǒng)11和電極板8相連，電極板8設(shè)置于壓力溶氣釋放器9的上方25飛5cm厘米處。所述電極板8側(cè)面布置側(cè)面布置射流高速攪拌裝置10。電極板8的陽極為釕銥鈦陽極板；陰極為鈦板。
[0021]實施例中，氣浮池I中的廢水有效水深為2.0-3.0m。
[0022]將本發(fā)明中裝置用于對油田含聚污水進行催化氣浮分離的步驟具體如下:
(1)將廢水經(jīng)入水管14進入催化接觸室I;
(2)開啟水泵5，在空壓機7的作用下，將來自集水池3的部分或全部回流水打入溶氣罐6，得到壓力溶氣水，再經(jīng)由水管及設(shè)置在催化接觸室I下端的壓力溶氣釋放器9均勻的釋放到催化接觸室I中；
(3 )步驟(2 )的同時，開啟電控系統(tǒng)11，進行電催化氣浮；
(4)處理一段時間后，刮渣機12將步驟(2)和步驟(3)中產(chǎn)生的浮渣不斷刮入集渣槽4中；
(5)跟蹤檢測水中油、懸浮物、聚合物及CODra指標(biāo)；待指標(biāo)符合要求后，關(guān)閉水泵5、空壓機7和電控系統(tǒng)11，并通過排水管16將處理過水外排收集。
[0023]具體實施時，本實施例中的油田含聚污水，取自勝利油田某污水處理廠，其測得的原水和處理之后水樣的各項指標(biāo)見下表。

【權(quán)利要求】
1.一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置，其特征在于:其包括催化接觸室(I)、氣浮分離區(qū)(2)、集水池(3)和集渣槽(4)，催化接觸室(I)由加壓溶氣氣浮單元結(jié)合電極板催化單元構(gòu)成，并在電極板催化單元布置射流高速攪拌裝置(10);水管(14)連接水泵(5)、集水池(3)、溶氣罐(6);所述的水泵(5)連接有供氣并保證壓力的空壓機(7);所述的催化接觸室(I)底部設(shè)置有均勻分布的壓力溶氣釋放器(9);在壓力溶氣釋放器(9)上方布置有電極板催化模塊(8)，催化接觸室(I)后面設(shè)置氣浮分離區(qū)(2)，氣浮分離區(qū)(2)設(shè)置有可調(diào)節(jié)高度的刮渣刮底泥一體機(12)，將浮渣刮入集渣槽(4)中、底泥刮入泥斗，經(jīng)排泥管(15)定期排泥；集水池(3)中均勻的布置穿孔集水管(13)，集水管集水經(jīng)排水管(16)外排或回流至水泵；其中: 所述加壓溶氣氣浮單元包括水泵(5)、溶氣罐(6)、空壓機(7)和壓力溶氣釋放器(9)；所述電極板催化單元中包括電極板(8)和電控系統(tǒng)(11)，所述電控系統(tǒng)(11)和電極板(8)相連，電極板(8)設(shè)置于壓力溶氣釋放器(9)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述催化接觸室(I)的底部安裝排空管閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述集渣槽(4)的底端和排泥管(15)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述電極板(8)位于壓力溶氣釋放器(9)上方25~55cm厘米處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的裝置，其特征在于:所述電極板(8)側(cè)面布置射流高速攪拌裝置(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的裝置，其特征在于:所述電極板(8)的陽極為釕銥鈦陽極板；陰極為鈦板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述穿孔集水管(13)垂直設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述經(jīng)水泵(5)打入溶氣罐(6)的集水池(3)的部分或全部回流水，其回流量為含有廢水的5vol%-100vol%。
【文檔編號】C02F1/40GK104176792SQ201410332976
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】董濱, 林樹森, 林升耀 申請人:杭州廣聯(lián)新能源科技有限公司