申请日2019.02.22
公开(公告)日2019.04.23
IPC分类号C02F1/28; C02F1/40
摘要
本发明公开了一种一体化原油污水高效精细处理装置,包括过滤罐、提升泵、反洗泵、空压机、储气罐、气源分配箱、PLC控制柜、水管线、气洗管线、电线、信号线、气动蝶阀、气洗阀门及三通;所述过滤罐内腔的上部设有布水机构、中部设有AFM活性滤料机构、下部设有集水机构;所述气动蝶阀包括过滤进水阀、过滤出水阀、反洗进水阀及反洗出水阀。本发明对于不同水质的污水均能稳定达到精细过滤一级水质标准;采用新型AFM活性滤料，易冲洗，不结垢，使用寿命长;采用气水混合搓洗的反冲洗方式，节水节能显著;整体撬装，适合单体制作;自动控制水平高;具有“短流程”的特殊优势;彻底取代金属膜过滤工艺设备并实现性能的全面超越。
权利要求书
1.一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：包括过滤罐、提升泵、反洗泵、空压机、储气罐、气源分配箱、PLC控制柜、水管线、气洗管线、电线、信号线、气动蝶阀、气洗阀门及三通;所述过滤罐的顶部设有贯穿罐壁内外的排气管及排油管，排气管在罐外设有排气阀，排油管在罐外设有排油阀，过滤罐内腔的上部设有布水机构、中部设有AFM活性滤料机构、下部设有集水机构;所述气动蝶阀包括过滤进水阀、过滤出水阀、反洗进水阀及反洗出水阀;所述三通包括上位三通及下位三通;所述水管线包括过滤水管线、反洗水管线及过渡水管线，过滤水管线包括过滤进水管线及过滤出水管线，反洗水管线包括反洗进水管线及反洗出水管线，过渡水管线包括罐顶过渡水管线及罐底过渡水管线;所述过滤进水管线分别在其上方与下方设有分支，上方分支连接上位三通并在分支管路上安装过滤进水阀，下方分支连接提升泵出水口;所述过滤出水管线在其下方设有分支，下方分支连接下位三通并在分支管路上安装过滤出水阀;所述反洗进水管线在其上方设有分支，上方分支连接下位三通并在分支管路上安装反洗进水阀;所述反洗出水管线在其下方设有分支，下方分支连接上位三通并在分支管路上安装反洗出水阀;所述罐顶过渡水管线的下端连接上位三通，上端从过滤罐顶部进入过滤罐内腔并与布水机构连接;所述罐底过渡水管线的上端连接下位三通，下端从过滤罐底部进入过滤罐内腔并与集水机构连接;所述气洗管线的一端连接空压机出气口，另一端连接罐底过渡水管线，管路上依次串联储气罐、气源分配箱及气洗阀门;所述PLC控制柜通过电线与电源连接，同时也通过信号线分别与提升泵、反洗泵、气动阀门及气洗阀门连接。
2.根据权利要求1所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：还包括加药机构;所述加药机构包括加药箱、加药泵及药水输送管线，药水输送管线的始端连接加药箱、尾端连接过滤进水管线、管路上安装加药泵。
3.根据权利要求2所述的一体化原油污水 高效精细处理装置,其特征在于：还包括排污管;所述排污管的一端连接罐底过渡水管线，排污管的管路上设有手动排污阀。
4.根据权利要求1-3任一所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：所述布水机构包括布水主管及其6个布水支管，布水主管竖立设置且其上端与罐顶过渡水管线连接，布水支管横向均匀分布在布水主管的周围且向下倾斜。
5.根据权利要求4所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：所述集水机构由集水竖管与集水横管组成的集水主管及其集水支管，集水竖管的下端与罐底过渡水管线连接，集水支管横向对称分布在集水横管的两侧;所述每侧的集水支管均为5个，位于中部的集水支管长度最长，依次向两端排列的集水支管长度渐短。
6.根据权利要求5所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：所述布水支管与集水支管均采用316型不锈钢材质的绕丝筛管。
7.根据权利要求6所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：所述过滤罐设为2台，配套公用的过滤水管线及反洗水管线;所述提升泵设为2台，1用1备。
8.根据权利要求7所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：布设撬装底座，将该装置的各组成部分均固定于撬装底座上。
9.根据权利要求8所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：所述AFM活性滤料机构包括4层，由上至下依次为0级活性滤料层、1级活性滤料层、2级活性滤料层及3级活性滤料层。
10.根据权利要求9所述的一体化原油污水高效精细处理装置,其特征在于：所述各活性滤料层所占体积比例分别为：0级活性滤料层占20%，1级活性滤料层占50%，2级活性滤料层占15%，3级活性滤料层占15%。
说明书
一体化原油污水高效精细处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种一体化原油污水高效精细处理装置，适合油田采出水现场处理和精细污水处理。
背景技术
目前，陆上油田大都进入了开采后期，油井产出液的含水率越来越高，将产出液中分离出的污水处理合格后回注地层是油田持续开发的重要措施，回注污水的水质对提高油田的最终采收率具有决定意义。为了保证注水水质长期稳定达标，油田对回注污水处理工艺的改造力度逐步加大，油田高压低渗区块开发注水需一级水质(污水含油量≤5㎎/L，悬浮固体含量≤1.0㎎/L，悬浮物颗粒直径中值≤1.0μm)才能达到注水需求，边缘复杂小断块注水规模小，水质要求高，也需要一级水质污水。
众所周知，油田采出水水质复杂、污水水质特性多变，污染和腐蚀性强，这使得当前油田采出水处理达到一级水质标准，广泛采用金属膜分离工艺技术，金属膜分离工艺技术具有分离、浓缩、和纯化的功能，去除采出水中的悬浮固体和油滴。但要求进水预处理达到B1级标准(污水含油量≤8㎎/L，悬浮固体含量≤3.0㎎/L，悬浮物颗粒直径中值≤2.0μm)，出水才达到一级标准。从结构和材料上看，都是很精密的，但只能是在进水较好的情况下，作为拦截少量粒径超标的悬浮固体和少量油滴的功能装置，如果进水预处理指标波动不稳超标，出水指标随之波动超标。膜易结垢造成处理量下降，长时间应用要酸洗;一旦污染堵塞，很难使过滤器性能完全恢复;而要更换滤芯，成本则会很高。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种一体化原油污水高效精细处理装置，其能够适应水质复杂多变的污水来源，滤料不结垢、易冲洗且使用寿命长、使用成本低。
其技术方案是：包括过滤罐、提升泵、反洗泵、空压机、储气罐、气源分配箱、PLC控制柜、水管线、气洗管线、电线、信号线、气动蝶阀、气洗阀门及三通;所述过滤罐的顶部设有贯穿罐壁内外的排气管及排油管，排气管在罐外设有排气阀，排油管在罐外设有排油阀，过滤罐内腔的上部设有布水机构、中部设有AFM活性滤料机构、下部设有集水机构;所述气动蝶阀包括过滤进水阀、过滤出水阀、反洗进水阀及反洗出水阀;所述三通包括上位三通及下位三通;所述水管线包括过滤水管线、反洗水管线及过渡水管线，过滤水管线包括过滤进水管线及过滤出水管线，反洗水管线包括反洗进水管线及反洗出水管线，过渡水管线包括罐顶过渡水管线及罐底过渡水管线;所述过滤进水管线分别在其上方与下方设有分支，上方分支连接上位三通并在分支管路上安装过滤进水阀，下方分支连接提升泵出水口;所述过滤出水管线在其下方设有分支，下方分支连接下位三通并在分支管路上安装过滤出水阀;所述反洗进水管线在其上方设有分支，上方分支连接下位三通并在分支管路上安装反洗进水阀;所述反洗出水管线在其下方设有分支，下方分支连接上位三通并在分支管路上安装反洗出水阀;所述罐顶过渡水管线的下端连接上位三通，上端从过滤罐顶部进入过滤罐内腔并与布水机构连接;所述罐底过渡水管线的上端连接下位三通，下端从过滤罐底部进入过滤罐内腔并与集水机构连接;所述气洗管线的一端连接空压机出气口，另一端连接罐底过渡水管线，管路上依次串联储气罐、气源分配箱及气洗阀门;所述PLC控制柜通过电线与电源连接，同时也通过信号线分别与提升泵、反洗泵、气动阀门及气洗阀门连接。
上述技术方案可以进一步优化为：
还包括加药机构;所述加药机构包括加药箱、加药泵及药水输送管线，药水输送管线的始端连接加药箱、尾端连接过滤进水管线、管路上安装加药泵。
还包括排污管;所述排污管的一端连接罐底过渡水管线，排污管的管路上设有手动排污阀。
所述布水机构包括布水主管及其6个布水支管，布水主管竖立设置且其上端与罐顶过渡水管线连接，布水支管横向均匀分布在布水主管的周围且向下倾斜。
所述集水机构由集水竖管与集水横管组成的集水主管及其集水支管，集水竖管的下端与罐底过渡水管线连接，集水支管横向对称分布在集水横管的两侧;所述每侧的集水支管均为5个，位于中部的集水支管长度最长，依次向两端排列的集水支管长度渐短。
所述布水支管与集水支管均采用316型不锈钢材质的绕丝筛管。
所述过滤罐设为2台，配套公用的过滤水管线及反洗水管线;所述提升泵设为2台，1用1备。
布设撬装底座，将该装置的各组成部分均固定于撬装底座上。
所述AFM活性滤料机构包括4层，由上至下依次为0级活性滤料层、1级活性滤料层、2级活性滤料层及3级活性滤料层。
所述各活性滤料层所占体积比例分别为：0级活性滤料层占20%，1级活性滤料层占50%，2级活性滤料层占15%，3级活性滤料层占15%。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
1.适合油田生产实际，对于不同水质的污水均能稳定达到精细过滤一级水质标准，确保油田注水质量，注好水、注够水，并实现污水资源的充分利用。
2.采用新型AFM活性滤料，表面遇水后会产生一层亲水憎油型的水膜，在作业过程中油污和悬浮微粒附着于水膜表面，很易冲洗，更不会结垢，使用寿命可达15年之久，节约污水处理费用，有利于环境保护。
3.采用气水混合搓洗的反冲洗方式，比常规反冲洗节约50%以上的反冲洗水耗、节约50%以上的反冲洗能耗，滤料反洗后性能完全恢复。
4.采用模块化、小型化、轻型化的设计思路，根据来水指标与出水指标要求进行量身定制设计，达到最优出水效果，满足油田污水精细处理要求。
5.整体撬装，适合单体制作，具有生产现场组装集成、方便运输、节约占地的优势。
6.采用先进的PLC控制系统与软件编程，实现运行过程的高水平自动控制，并且具有远传功能，生产数据上传到生产指挥中心，可和油田信息化系统相匹配。
7.具有“短流程”的特殊优势，接点少，层级少，设备少，影响因素少，综合效率高，滤速高，压力损失小。
8.投资见效快，效益期长，管理成本低，运行成本省，维护成本小。
9.彻底取代金属膜过滤工艺设备，并实现性能的全面超越，具有良好的推广前景。