一種強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置制造方法
【專利摘要】一種強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置。該裝置包括空氣粗過濾器，空氣粗過濾器通過管線依次連接消音器、空氣壓縮機、空氣冷干機、空氣精細(xì)過濾器、制氧機、活性氣體發(fā)生裝置、接觸氧化罐、尾氣回收器，其中：尾氣回收器上安裝有活性氣體在線檢測器，活性氣體發(fā)生裝置連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，接觸氧化罐上安裝有COD在線監(jiān)測器，COD在線監(jiān)測器及活性氣體發(fā)生裝置分別與PLC控制器信號線連接。本裝置安裝COD在線監(jiān)測器能夠有效利用活性氣體，避免浪費，尾氣回收達(dá)到環(huán)保的目的。
【專利說明】一種強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型主要涉及油田采油廢水的深度處理【技術(shù)領(lǐng)域】。具體涉及一種強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置。

【背景技術(shù)】
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[0002]高級氧化技術(shù)作為一種新型水處理方式，已經(jīng)開始應(yīng)用于多種工業(yè)廢水的處理，其具體方法可分為化學(xué)氧化、Fenton氧化、電化學(xué)氧化、光催化氧化、光助電催化、濕式空氣氧化、超臨界水氧化以及超聲波氧化等，與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比，高級氧化技術(shù)具有適用范圍廣、反應(yīng)速率快、氧化能力強、無污染或少污染的優(yōu)點，在水處理領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，成為水處理領(lǐng)域研究的熱點。但目前多種高級氧化技術(shù)還處于實驗室研究階段，存在處理成本高或難以工業(yè)化的問題。所以高級氧化技術(shù)的應(yīng)用，往往只能局限于處理難度大，且水量較小的情況，其主要原因就在于運行成本較高，無法對活性物質(zhì)進(jìn)行有效的控制，無法保證其充分作用于污水處理，大量的有效活性氣體無法回收被浪費，這種浪費也被計算至污水的噸水處理成本中，所以減少這部分浪費就能夠降低噸水處理成本，從而實現(xiàn)在大型的水處理項目中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容:
[0003]為了克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本實用新型目的在于提供一種強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，本裝置利用活性氣體的強氧化性，來降解采油廢水中的有機污染物。通過提高活性氣體的利用率，從而降低運行和投資成本。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:該強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置包括空氣粗過濾器，空氣粗過濾器通過管線依次連接消音器、空氣壓縮機、空氣冷干機、空氣精細(xì)過濾器、制氧機、活性氣體發(fā)生裝置、接觸氧化罐、尾氣回收器，其中:尾氣回收器上安裝有活性氣體在線檢測器，活性氣體發(fā)生裝置連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，接觸氧化罐上安裝有COD在線監(jiān)測器，COD在線監(jiān)測器及活性氣體發(fā)生裝置分別與PLC控制器信號線連接，COD在線監(jiān)測器將來水的COD值轉(zhuǎn)化為電信號傳遞到PLC控制器，PLC控制器將COD值與儲存的控制曲線進(jìn)行比對后，來調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置的功率，使之與來水水質(zhì)相適應(yīng)。
[0005]上述方案中接觸氧化罐為立式罐，采用上進(jìn)水下出水，來水在接觸氧化罐的罐頂布水，底部集水，活性氣體采用下布?xì)馍霞瘹猓?jīng)過接觸氧化罐的尾氣在罐頂回收，接觸氧化罐內(nèi)部填裝有聚四氟乙烯填料。其所使用的接觸氧化罐的活性氣體釋放器材質(zhì)為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物或稀有金屬燒結(jié)，其中金屬氧化物A1203、T12或胞02。其所使用的活性氣體發(fā)生裝置(7)的頻率20?25kHZ、電壓3kV?6kV、氣壓0.3?0.6MPa。
[0006]本實用新型所所具有的有益效果是:本裝置通過活性氣體和羥基自由基的強氧化性將有機污染物進(jìn)行斷鏈、降解，使大分子量的污染物變?yōu)樾》肿恿康奈廴疚?，從而達(dá)到采油廢水深度處理的目的，本裝置安裝COD在線監(jiān)測器能夠有效利用活性氣體，避免浪費，尾氣回收達(dá)到環(huán)保的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0007]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]附圖2是本實用新型的流程示意圖。

【具體實施方式】
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[0009]由附圖1、附圖2所示，強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置包括空氣粗過濾器1，空氣粗過濾器I通過管線依次連接消音器2、空氣壓縮機
3、空氣冷干機4、空氣精細(xì)過濾器5、制氧機6、活性氣體發(fā)生裝置7、接觸氧化罐8、尾氣回收器9，其中:尾氣回收器9上安裝有活性氣體在線檢測器10，活性氣體發(fā)生裝置7連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)11，接觸氧化罐8上安裝有COD在線監(jiān)測器12，COD在線監(jiān)測器12及活性氣體發(fā)生裝置7分別與PLC控制器13信號線連接，COD在線監(jiān)測器12將來水的COD值轉(zhuǎn)化為電信號傳遞到PLC控制器13，PLC控制器13將COD值與儲存的控制曲線進(jìn)行比對后，來調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置7的功率，使之與來水水質(zhì)相適應(yīng)，能夠有效利用活性氣體，避免浪費。由本裝置處理后的水經(jīng)大慶油田油藏水驅(qū)注水水質(zhì)指標(biāo)及分析方法(Q/SYDQ0605-2006)分析結(jié)果如下:有效停留時間為30min?60min。當(dāng)來水含油不大于50 mg /L、懸浮物不大于150 mg /L、粘度不大于15mPa-s時，出水含油不大于10 mg /L、懸浮物不大于30 mg /L、粘度不大于2mPa.S。
[0010]上述方案中的接觸氧化罐8為立式罐，采用上進(jìn)水下出水，來水在接觸氧化罐8的罐頂布水，底部集水，活性氣體采用下布?xì)馍霞瘹?，?jīng)過接觸氧化罐8的尾氣在罐頂回收，接觸氧化罐8內(nèi)部填裝有聚四氟乙烯填料。接觸氧化罐8的活性氣體釋放器14材質(zhì)為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物或稀有金屬燒結(jié)，其中金屬氧化物A1203、T12或胞02。其所使用的活性氣體發(fā)生裝置7的頻率20?25kHZ、電壓3kV?6kV、氣壓0.3?0.6MPa。
[0011]本實用新型以空氣作為活性氣體的原料。上述設(shè)備中空氣粗過濾器I用于對空氣預(yù)過濾，攔截空氣中的塵埃和顆粒物，消音器2的作用是減低空氣壓縮機3所產(chǎn)生的噪音，空氣壓縮機3用來增加氣源進(jìn)口的氣體壓力，空氣冷干機4用于降低制氧機進(jìn)口空氣的濕度，活性氣體發(fā)生系統(tǒng)7用于制造接觸氧化罐8需要的活性氣體，接觸氧化罐8是完成整個接觸氧化過程的，所有降解過程都在罐內(nèi)完成，尾氣回收系統(tǒng)9用來處理反應(yīng)過程完成后的剩余活性氣體，活性氣體檢測系統(tǒng)10用來檢測尾氣中活性氣體的含量，用來檢測尾氣回收器9出口的活性氣體濃度，正常值為尾氣小于0.2mg/m3,當(dāng)濃度超過0.2mg/m3時能夠自動報警。COD在線監(jiān)測器12用于測量來水中的COD值，PLC控制器13用于接收和分析COD在線監(jiān)測器12所提供的數(shù)據(jù)，并以分析、比對后的結(jié)果，作為控制調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置7功率的依據(jù)。
[0012]經(jīng)過前端處理的高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水通過升壓泵進(jìn)入到接觸氧化罐8，自罐頂安裝的布水器布水，以自壓的形式從罐底部排出至指定位置。在此過程中活性氣體通過安裝在接觸氧化罐8底部的釋放器，均勻的釋放到接觸氧化罐8中，該種釋放器為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物(A1203、Ti02、MnO2)、或稀有金屬燒結(jié),對氧化反應(yīng)具有一定的催化作用，此時接觸氧化罐8中呈現(xiàn)的是活性氣體和采油廢水的對向流通，這種方式能夠延長活性氣體在接觸氧化罐8中與污水的相對位移，增加與采油廢水中的有機污染物的接觸幾率，進(jìn)而提高活性氣體的使用效率。
[0013]接觸氧化罐中產(chǎn)生羥基自由基的反應(yīng)機理如下:
[0014]O2+h u — O2+.0.CHH2O2 —.0H+.0OH
[0015]O2+H20+h u — O2+H2O2 H2O2+h u — 2.0H
[0016]通過接觸氧化罐8中的羥基自由基(.0H)和活性氣體來對采油廢水中的有機污染物，特別是聚合物來進(jìn)行斷鏈、降解，降解后的聚合物會從大分子量長鏈聚合物變?yōu)樾》肿恿慷替溇酆衔铮虼瞬捎蛷U水的粘度也隨之降低。
[0017]活性氣體產(chǎn)生過程:首先空氣通過空氣粗過濾器I進(jìn)行預(yù)過濾，濾掉空氣中的雜質(zhì)塵埃等顆粒物，然后進(jìn)入消音器2 (由于空氣壓縮機3有較大的噪音需要通過消音器2來降低噪音，隨后進(jìn)入空氣壓縮機3升壓，經(jīng)過空氣冷干機4脫水后，進(jìn)入空氣精細(xì)過濾器5，經(jīng)過過濾和脫水之后的空氣進(jìn)入制氧機6，利用制氧機6將空氣中的氧氣進(jìn)行提純，獲得濃度為92%左右的高純度氧氣，再將高純氧氣通入活性氣體發(fā)生裝置7，來制取活性氣體，最后活性氣體經(jīng)過安裝在接觸氧化罐8底部的釋放器，釋放到接觸氧化罐8中，與采油廢水中的有機污染物完成接觸氧化反應(yīng)。
[0018]尾氣控制過程:活性氣體在接觸氧化罐8中完成接觸氧化后，未被消耗的活性氣體便存在于尾氣中，需要對其進(jìn)行處理才能夠排放，活性氣體檢測系統(tǒng)10用來檢測尾氣回收器9出口的活性氣體濃度，正常值為尾氣小于0.2mg/m3,當(dāng)濃度超過0.2mg/m3時能夠自動報警，達(dá)到位環(huán)保的目的。
[0019]自動控制過程:本實用新型的PLC控制器13是通過COD在線監(jiān)測器12采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對活性氣體發(fā)生裝置7的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。PLC控制器13利用COD在線監(jiān)測系統(tǒng)所采集的COD數(shù)據(jù)，與已經(jīng)儲存在PLC控制器13中的曲線進(jìn)行比對，當(dāng)出現(xiàn)偏移時PLC控制器13進(jìn)行自動修正，調(diào)節(jié)活性氣體發(fā)生裝置7的功率，使之與來水的COD值相適應(yīng)。
【權(quán)利要求】
1.一種強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，包括空氣粗過濾器(I)，其特征在于:空氣粗過濾器(I)通過管線依次連接消音器(2)、空氣壓縮機(3)、空氣冷干機(4)、空氣精細(xì)過濾器(5)、制氧機(6)、活性氣體發(fā)生裝置(7)、接觸氧化罐(8)、尾氣回收器(9)，其中:尾氣回收器(9)上安裝有活性氣體在線檢測器(10)，活性氣體發(fā)生裝置(7)連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)(11)，接觸氧化罐(8)上安裝有COD在線監(jiān)測器(12)，COD在線監(jiān)測器(12)及活性氣體發(fā)生裝置(7)分別與PLC控制器(13)信號線連接，COD在線監(jiān)測器(12)將來水的COD值轉(zhuǎn)化為電信號傳遞到PLC控制器(13)，PLC控制器(13)將COD值與儲存的控制曲線進(jìn)行比對后，來調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置(7)的功率，使之與來水水質(zhì)相適應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，其特征在于:接觸氧化罐(8)為立式罐，采用上進(jìn)水下出水，來水在接觸氧化罐(8)的罐頂布水，底部集水，活性氣體采用下布?xì)馍霞瘹猓?jīng)過接觸氧化罐(8)的尾氣在罐頂回收，接觸氧化罐(8)內(nèi)部填裝有聚四氟乙烯填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，其特征在于:其所使用的接觸氧化罐(8)的活性氣體釋放器(14)材質(zhì)為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物或稀有金屬燒結(jié)，其中金屬氧化物A1203、T12或Μη02。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，其特征在于:其所使用的活性氣體發(fā)生裝置(7)的頻率20?25kHz、電壓3kV ?6 kV、氣壓 0.3 ?0.6 MPa。
【文檔編號】C02F1/72GK203833695SQ201420275532
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】唐述山, 侯鵬, 路學(xué)喜, 關(guān)博 申請人:大慶高新區(qū)百世環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司