油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其包括有通過管道依次連接的調(diào)節(jié)池、砂濾池、產(chǎn)水池、超濾設(shè)備、超濾水箱、超濾水泵、一級反滲透裝置、中間水管、中間水泵、二級反滲透裝置、除鹽水箱，在所述調(diào)節(jié)池與所述砂濾池中間通過管道連接一高效澄清池；所述一級反滲透裝置的濃縮污水輸出口連接一級濃水反滲透裝置的入口、所述一級濃水反滲透裝置的濃縮污水輸出口連接一管式膜裝置的入口，所述一級濃水反滲透裝置的凈水出口連接超濾水箱的進(jìn)水口，所述管式膜裝置的出口連接二級濃水反滲透裝置的入口，所述二級濃水反滲透裝置的濃縮污水輸出口直接輸出具備進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶器的濃水，所述二級濃水反滲透裝置的凈水輸出口連接所述超濾水箱的進(jìn)水口。
【專利說明】油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]油田采用水為軟化廢水，水源較為復(fù)雜，水中懸浮物、C0D、全硅等含量較高，且油田軟化污水中含有溶解油。此外污水中還存在微生物、膠體等，并且堿度較高，會污堵超濾膜，故需設(shè)置酸、殺菌劑及絮凝劑添加裝置。
[0003]針以上述油田采用水為軟化廢水常用的預(yù)處理主要是混凝沉淀、多介質(zhì)過濾、活性炭過濾、超濾、離子交換軟化或加藥阻垢、同時對溫度與PH值調(diào)節(jié)。但是經(jīng)過預(yù)處理后的軟化廢水可以分為凈水后濃縮污水輸出，在濃縮污水中還存在有大量的水，直接排放后使水的大量流失。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，利用該裝置對軟化廢水處理后排出的是具備進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的濃縮水，使水回收率大于95%。
[0005]本實用新型中油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置包括有通過管道依次連接的調(diào)節(jié)池、砂濾池、產(chǎn)水池、超濾設(shè)備、超濾水箱、超濾水泵、一級反滲透裝置、中間水管、中間水泵、二級反滲透裝置、除鹽水箱，在所述調(diào)節(jié)池與所述砂濾池中間通過管道連接一高效澄清池；所述一級反滲透裝置的濃縮污水輸出口連接一級濃水反滲透裝置的入口、所述一級濃水反滲透裝置的濃縮污水輸出口連接一管式膜裝置的入口，所述一級濃水反滲透裝置的凈水出口連接超濾水箱的進(jìn)水口，所述管式膜裝置的出口連接二級濃水反滲透裝置的入口，所述二級濃水反滲透裝置的濃縮污水輸出口直接輸出具備進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶器的濃水，所述二級濃水反滲透裝置的凈水輸出口連接所述超濾水箱的進(jìn)水口。
[0006]所述高效澄清池高效澄清池由一個反應(yīng)池、一個預(yù)沉池-濃縮池和一個斜管分離池組成，能有效降低鈣鎂硬度，提高濃縮倍率。
[0007]所述反應(yīng)池由快速混凝攪拌反應(yīng)池和慢速混凝推流式反應(yīng)池組成。
[0008]所述快速混凝攪拌反應(yīng)池為一圓筒，在所述圓筒內(nèi)設(shè)有一個葉輪。
[0009]所述超濾設(shè)備的反洗水輸出口與所述調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口連接。
[0010]所述除鹽水箱連接有四臺除鹽水泵。
[0011]所述一級反滲透裝置和二級反滲透裝置均包括阻垢劑加藥設(shè)備、精密過濾器、高壓泵、反滲透裝置、化學(xué)清洗設(shè)備。
[0012]所述管式膜裝置是由管式膜與化學(xué)除硅裝置組成，降低水體中全硅的含量，提高濃縮倍數(shù)。
[0013]本實用新型中的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置具有技術(shù)成熟、脫鹽率高、自控程度高，系統(tǒng)安全穩(wěn)定、回收率較高等優(yōu)點(diǎn)。通過預(yù)曝氣除還原物質(zhì)，通過高效澄清池除懸浮物，通過管式膜除硅，有效提高濃縮倍率，使得回收率提高到95%以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型中整個油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置結(jié)構(gòu)流程圖。
[0015]圖2是本實用新型中高效澄清池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實用新型中高效澄清池的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本實用新型中高效澄清池的另一剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本實用新型中一級反滲透裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是本實用新型中一級濃水反滲透裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是本實用新型中超濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下將結(jié)合附圖對本實用新型中的具體實施例作詳細(xì)說明。
[0022]如圖1所示，本實用新型中的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置包括有通過管道依次連接的調(diào)節(jié)池1、高效澄清池12、砂濾池2、產(chǎn)水池3、超濾設(shè)備4、超濾水箱5、超濾水泵6、一級反滲透裝置7、中間水管8、中間水泵9、二級反滲透裝置10、除鹽水箱11，一級反滲透裝置7的濃縮污水輸出口連接一級濃水反滲透裝置13的入口、一級濃水反滲透裝置13的濃縮污水輸出口連接一管式膜裝置14的入口，一級濃水反滲透裝置13的凈水出口連接超濾水箱5的進(jìn)水口，管式膜裝置14的出口連接二級濃水反滲透裝置15的入口，二級濃水反滲透裝置15的濃縮污水輸出口直接輸出結(jié)晶物，二級濃水反滲透裝置15的凈水輸出口連接超濾水箱5的進(jìn)水口。其中:
[0023]調(diào)節(jié)池I用于對油田采出水即軟化廢水進(jìn)行水質(zhì)均衡和水量調(diào)節(jié)，通過曝氣方式有效防止沉淀物的沉積，同時可將水體中的還原性物質(zhì)氧化掉。具體是有效容積為800m3的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)相同，不再詳細(xì)描述。
[0024]高效澄清池12可在流速波動范圍大的情況下工作，由三個主要部分組成:一個反應(yīng)池120、一個預(yù)沉池-濃縮池121和一個斜管分離池122，如圖2、圖3和圖4所示，同時設(shè)有軟化廢水進(jìn)口 127、處理后污水出口 128，在進(jìn)口 127處設(shè)有加藥裝置129，在斜管分離池122設(shè)有排泥斗131，用于排出澄清后的污泥。
[0025]在反應(yīng)池120中進(jìn)行物理一化學(xué)反應(yīng)，其分為兩個部分:一個是快速混凝攪拌反應(yīng)池124，另一個是慢速混凝推流式反應(yīng)池125，每個反應(yīng)池內(nèi)均設(shè)有葉輪126。
[0026]快速混凝攪拌反應(yīng)池124將調(diào)節(jié)池I處理過的軟化廢水引入到快速混凝攪拌反應(yīng)池124底板的中央，快速混凝攪拌反應(yīng)池124為一圓筒，中間設(shè)有一個葉輪126。該葉輪126的作用是使快速混凝攪拌反應(yīng)池124內(nèi)的水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質(zhì)的分配提供所需的動能量?？焖倩炷龜嚢璺磻?yīng)池124中懸浮絮狀或晶狀固體顆粒的濃度保持在最佳狀態(tài)，并通過來自污泥濃縮區(qū)的濃縮污泥的外部再循環(huán)設(shè)備16使反應(yīng)池120中污泥濃度大小得以保障，如圖1所示。
[0027]慢速混凝推流式反應(yīng)池125是一個上升式推流反應(yīng)池，引入來自調(diào)節(jié)池I處理過的軟化廢水后，連續(xù)不斷地使礬花顆粒增大。因此，整個反應(yīng)池120 (快速混凝攪拌反應(yīng)池124和慢速混凝推流式反應(yīng)池125)可獲得大量高密度、均質(zhì)的礬花，以符合沉淀工藝要求，并且通過葉輪126的使用，沉淀區(qū)的速度比其他設(shè)備的速度快得多，以獲得高密度礬花。
[0028]經(jīng)過反應(yīng)池120后的軟化廢水進(jìn)入斜管分離池122,斜管分離池122中設(shè)有逆流式斜管沉淀區(qū)和清水收集槽130，逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花下沉，通過固定在清水收集槽130下側(cè)的縱向板132進(jìn)行水力分布，這些縱向板132有效地將斜管分為獨(dú)立的幾組以提高水流均勻分配。澄清水由清水集水槽130回收，絮凝物堆積在斜管分離池122的下部，形成的污泥也在這部分區(qū)域濃縮，進(jìn)入預(yù)沉池-濃縮池121，通過刮泥機(jī)131將污泥收集起來，預(yù)沉池-濃縮池121中礬花慢速地從一個大的預(yù)沉區(qū)進(jìn)入到濃縮區(qū)，這樣可避免損壞礬花或產(chǎn)生旋渦，確保大量的懸浮固體顆粒在該區(qū)均勻沉積。礬花在預(yù)沉池-濃縮池121下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分為兩層:一層位于排泥斗上部，一層位于其下部。上層為再循環(huán)污泥的濃縮。污泥在這層的停留時間為幾小時，然后排入到排泥斗內(nèi)。下層是產(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。濃縮污泥的濃度可達(dá)到20g/l。最后采用污泥泵從預(yù)沉池-濃縮池121的底部抽出剩余污泥，送至再循環(huán)設(shè)備16如:污泥脫水間或現(xiàn)有的可接納高濃度泥水的排水管網(wǎng)或排污管、渠等。
[0029]經(jīng)過高效澄清池12后的軟化廢水進(jìn)入砂濾池2，經(jīng)砂濾池2過濾可以延長超濾設(shè)備3中膜的使用周期，砂濾池2中的濾料采用石英砂，即利用濾料的截留、濾除作用，進(jìn)一步去除軟化廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)，保證后續(xù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0030]砂濾池2的出水口連接產(chǎn)水池3的進(jìn)水口，在產(chǎn)水池3與砂濾池2之間設(shè)置有反洗裝置，用于對砂濾池2的反清洗。產(chǎn)水池3的出水口進(jìn)一步連接超濾設(shè)備4，如圖7所示，超濾設(shè)備4中的膜采用PVDF(聚偏氟乙烯)外壓式中空纖維，具體的膜孔徑為0.03um、膜外徑為1.3_，具有抗氧化、抗污染能力高，對氯的承受程度可達(dá)到5000mg/L。同時機(jī)械強(qiáng)度高、納污量大、易清洗，超濾設(shè)備4的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相同，僅是選用了一種特殊的膜，因此對于結(jié)構(gòu)不再詳細(xì)描述。
[0031 ] 超濾設(shè)備4的出口連接超濾水箱5的進(jìn)水口，再由超濾水泵6將超濾水箱5中的軟化廢水輸入一級反滲透裝置7，并依序連接中間水箱8、中間水泵9及二級反滲透裝置10，一級反滲透裝置7、和二級反滲透裝置10主要去除水中溶解鹽類，同時去除一些有機(jī)大分子，前階段未去除的小顆粒等。一級反滲透裝置7、和二級反滲透裝置10均包括有阻垢劑加藥系統(tǒng)、精密過濾器、高壓泵、反滲透裝置、化學(xué)清洗系統(tǒng)等。從超濾水泵6輸出的水進(jìn)入一級反滲透裝置7后，在壓力作用下，大部分水分子和微量其他離子透過反滲透膜，經(jīng)收集后成為產(chǎn)品水，通過產(chǎn)水管道進(jìn)入后續(xù)設(shè)備；水中的大部分鹽分和膠體、有機(jī)物等不能透過反滲透膜，殘留在少量濃水中，由濃水輸出管70排出。二級反滲透裝置10與一級反滲透裝置7的結(jié)構(gòu)與原理均相同，不再詳細(xì)描述，不過一級反滲透裝置7的濃水(污水)輸出管70連接一級濃水箱，并進(jìn)一步連接一級濃水反滲透裝置13，而二級反滲透裝置10的濃水輸出管則直接連接超濾水箱5的進(jìn)水口，重新進(jìn)入一級反滲透裝置7，如圖5所示
[0032]反滲透水處理技術(shù)屬于物理方法具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但反滲透裝置均采用現(xiàn)有設(shè)備，因此不再詳細(xì)說明。
[0033]如圖6所示，二級反滲透裝置10的出水口連接除鹽水箱11，用于貯存除鹽水，除鹽水箱11連接有四臺除鹽水泵，以保證各工序用水，并提供穩(wěn)定的工作壓力和水量。
[0034]一級反滲透裝置7的濃水(污水)輸出管70連接一級濃水箱，并進(jìn)一步連接一級濃水反滲透裝置13，一級濃水反滲透裝置13的濃水輸出口進(jìn)一步管式膜裝置14，經(jīng)管式膜裝置14的輸出口連接二級濃水反滲透裝置15，一級濃水反滲透裝置13和二級濃水反滲透裝置15產(chǎn)生的凈水(產(chǎn)品水)返送到超濾水箱5。一級濃水反滲透裝置13和二級濃水反滲透裝置15均是在一級反滲透裝置7的基本上作的改進(jìn)，僅僅是增大了濃水輸出口，因此具體結(jié)構(gòu)不再說明。
[0035]管式膜裝置14選用的是PVDF/PVDF復(fù)合膜組件，由管式膜與化學(xué)除硅裝置組成，可以將固體從溶液中分離出來，由于采用的市售成熟產(chǎn)品，因此也不再詳細(xì)說明。
[0036]二級濃水反滲透裝置15輸出的濃水作下一步的蒸發(fā)結(jié)晶處理，使得排出的污泥不再含水，達(dá)到零排放的目的。
[0037]綜上所述，本實用新型中的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置通過高效澄清池的使用，使沉淀及污泥循環(huán)方式于一體，有效地完成污泥濃縮，并且沉淀后出水質(zhì)量較高，一般在10NTU以內(nèi)。并且在池中投加鎂劑、石灰、PAM藥劑，通過化學(xué)除硅的方式去除水中的懸浮物、膠體硅等物質(zhì)，從而可將二氧化硅降到30mg/l以下。
[0038]另，通過各級設(shè)備的組合使用，具有過濾精度高、通量大、給水壓力低，跨膜壓差小，運(yùn)行沖洗方便，使用壽命長、脫鹽率高、膜間壓差小，回收率較高、等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，包括有通過管道依次連接的調(diào)節(jié)池、砂濾池、產(chǎn)水池、超濾設(shè)備、超濾水箱、超濾水泵、一級反滲透裝置、中間水管、中間水泵、二級反滲透裝置、除鹽水箱，其特征在于，在所述調(diào)節(jié)池與所述砂濾池中間通過管道連接一高效澄清池；所述一級反滲透裝置的濃縮污水輸出口連接一級濃水反滲透裝置的入口、所述一級濃水反滲透裝置的濃縮污水輸出口連接一管式膜裝置的入口，所述一級濃水反滲透裝置的凈水出口連接超濾水箱的進(jìn)水口，所述管式膜裝置的出口連接二級濃水反滲透裝置的入口，所述二級濃水反滲透裝置的濃縮污水輸出口直接輸出具備進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶器的濃水，所述二級濃水反滲透裝置的凈水輸出口連接所述超濾水箱的進(jìn)水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其特征在于，所述高效澄清池高效澄清池由一個反應(yīng)池、一個預(yù)沉池-濃縮池和一個斜管分離池組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其特征在于，所述反應(yīng)池由快速混凝攪拌反應(yīng)池和慢速混凝推流式反應(yīng)池組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其特征在于，所述快速混凝攪拌反應(yīng)池為一圓筒，在所述圓筒內(nèi)設(shè)有一個葉輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其特征在于，所述超濾設(shè)備的反洗水輸出口與所述調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其特征在于，所述除鹽水箱連接有四臺除鹽水泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其特征在于，所述一級反滲透裝置和二級反滲透裝置均包括阻垢劑加藥設(shè)備、精密過濾器、高壓泵、反滲透裝置、化學(xué)清洗設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采出水零排放預(yù)濃縮裝置，其特征在于，所述管式膜裝置是由管式膜與化學(xué)除硅裝置組成。
【文檔編號】C02F9/04GK203976529SQ201420291495
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】王之峰, 周友剛, 程華, 劉海峰, 趙生利, 翟國光, 肖虹霞, 劉洋, 劉彥軍 申請人:世紀(jì)華揚(yáng)環(huán)境工程有限公司