申请日2014.04.29
公开(公告)日2014.09.24
IPC分类号C02F9/04
摘要
本实用新型提供一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，包括依次连接的预处理系统、过滤吸附系统、离子交换系统，以及辅助的污泥脱水系统。预处理系统包括调节除油罐及净化/预软化一体机，过滤吸附系统包括过滤缓冲水箱、多介质过滤器及颗粒硅藻土吸附装置，离子交换系统包括软化缓冲水箱及离子交换装置，污泥脱水系统包括污泥储池、污泥泵及污泥脱水机。通过净化/预软化一体机使得系统的整体流程缩短，通过药剂预软化与离子交换深度软化的组合工艺，最大程度降低运行成本，且本实用新型整体具有效率高、稳定性好、能耗低、物耗低、水回收率高、经济性高的特点。
权利要求书
1.一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，其特征在于，包括预处理系 统和过滤吸附系统，所述过滤吸附系统配套有反洗系统，所述过滤吸附 系统通过离子交换系统连接至清水池，污泥脱水系统分别于所述预处理 系统和反洗系统相连接;
所述预处理系统包括调节除油罐和净化/预软化一体机，所述调节 除油罐内设有浮油收集装置和刮泥机;所述净化/预软化一体机的运行 条件参数设置为pH值7-11，停留时间为1-2h;
所述过滤吸附系统包括过滤缓冲水箱，所述过滤缓冲水箱通过一级 提升泵与多介质过滤器相连接，所述多介质过滤器连接有颗粒硅藻土吸 附装置;所述多介质过滤器为一级或二级过滤器，所述多介质过滤器的 滤层高度为1-1.5m，滤速为7-8m/h;所述颗粒硅藻土吸附装置为一级 或二级吸附装置，所述颗粒硅藻土吸附装置内装填有粒径为1-5mm的颗 粒硅藻土;
所述离子交换系统包括软化缓冲水箱，所述软化缓冲水箱通过二级 提升泵与离子交换装置相连接，所述离子交换装置连接有再生加药装 置，所述再生加药装置包括氢氧化钠加药装置和盐酸加药装置;所述离 子交换装置是由一级和二级离子交换床组成的两级离子交换装置，其中 所述一级离子交换床为工作床，所述二级离子交换床为保护床，所述工 作床和保护床的内部均装填有大孔弱酸树脂，所述大孔弱酸树脂的全交 换容量为4.2eq/L，工作交换容量为所述全交换容量的50-80%。
2.根据权利要求1所述的一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，其特 征在于，所述净化/预软化一体机的上方还设有投药装置，所述投药装 置为絮凝剂投药装置、混凝剂投药装置、除硅剂投药装置或者软化剂投 药装置中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，其特 征在于，所述污泥脱水系统包括污泥储池，所述污泥储池通过排泥泵与 污泥脱水机相连接，所述污泥储池还分别与所述调节除油罐、净化/预 软化一体机、反洗排水池相连接。
4.根据权利要求1所述的一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，其特 征在于，所述反洗系统包括软化缓冲水箱和反洗排水池，所述软化缓冲 水箱通过反洗净水泵与所述多介质过滤器和颗粒硅藻土吸附装置相连 接，所述多介质过滤器和颗粒硅藻土吸附装置连接至反洗排水池;所述 反洗排水池分别通过上清液回液泵和污泥泵与过滤缓冲水箱和污泥储 池相连接。
5.根据权利要求1所述的一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，其特 征在于，所述污泥泵和排泥泵均为螺杆泵，所述污泥脱水机为叠螺式污 泥脱水机或者离心脱水机。
说明书
一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种污水回用处理系统，具体涉及一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统。
背景技术
目前国内油田大都进入中后期，热采技术带来了大量的高温(70-80℃)稠油污水需要处理。且由于驱油剂的添加量增加导致水质成分更为复杂、含盐量高、粘度大、油水密度差小及乳化严重等，处理难度相对较大。稠油污水的主要处理方式有回注、外排和回用三种，其中污水回用至注汽锅炉因其符合国家能源和环保政策的优势，是今后稠油污水处理技术的出路和发展方向。
专利CN 1562814 A公开了一种稠油污水处理回用热采锅炉给水工艺，所用处理流程依次为调节、浮选、澄清、粗过滤、离子交换系统。该专利的技术方案存在以下缺陷：除油、除硅、软化在不同的反应器中进行，处理流程较长，操作复杂;采用先除油后除硬的流程顺序，除硬药剂耗高于本申请药剂耗，且含高药耗、高设备造价的溶气浮选除油装置;整个处理流程对COD处理深度不足，若来水COD超标会影响离子软化树脂性能和寿命，导致整个系统水质不合格。
专利CN 102815765 A公开了一种稠油污水深度软化方法，所用 处理流程依次为预处理(调节破乳、混凝沉降、溶气浮选、二级过滤)、预软化(大孔弱酸树脂离子交换)、深度软化(螯合树脂离子交换)。该专利技术的技术方案中，预处理段流程长，且含高药耗、高设备造价的溶气浮选除油装置，此外稠油污水软化通过大孔弱酸树脂+螯合树脂(造价为大孔弱酸树脂的3～4倍，交换容量为大孔弱酸树脂的0.5倍)、二级离子交换法进行，造成系统造价及运行成本偏高，难以控制;且螯合树脂一般运行水温要求不高于60℃，来水需进行降温处理，而处理出水回用锅炉需要再加温，整个过程热损失大，增加了锅炉的运行成本。专利CN 202272783 U公开了一种稠油污水回用过热蒸汽注汽锅炉处理系统，所用处理流程依次为预处理(澄清)、过滤(粗滤、精滤、活性炭)、膜分离(超滤、二级反渗透)。该专利的技术方案中，预处理单元不足，系统去除油及其他有机物能力欠缺，易对后续膜分离单元造成不可逆的膜有机污染，最终导致系统出水不合格;且膜工艺水回收率低，一般为50-75%，导致相同产水量的工程项目设备规模偏大，总体造价高;其余污水(25-50%)均需作为浓水排放，二次污染严重。
可以看出，现有技术的稠油污水处理设备，不仅整个处理工艺的热损失较大、药剂耗高，且整个稠油污水处理流程长、操作复杂、稳定性差，且设备的规模偏大，总体造价较高;另外部分以浓水形式排放的污水水体会形成二次污染严重。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，通过净化/预软化一体机使得系统的整体流程缩短，通过装填大孔弱酸树脂的离子交换装置与药剂预软化工艺恰当组合。即取了离子软化出水精度高又发挥了药剂软化低费用的优势，兼顾了技术和经济两方面的最优化。
本实用新型采用的技术方案具体为：一种稠油污水回用注汽锅炉处理系统，包括预处理系统和过滤吸附系统，所述过滤吸附系统配套有反洗系统，所述过滤吸附系统通过离子交换系统连接至清水池，污泥浓水系统分别于所述预处理系统和反洗系统相连接;
所述预处理系统包括调节除油罐和净化/预软化一体机，所述调节除油罐内设有浮油收集装置和刮泥机;所述净化/预软化一体机的运行条件参数设置为pH值7-11，停留时间为1-2h;
所述过滤吸附系统包括过滤缓冲水箱，所述过滤缓冲水箱通过一级提升泵与多介质过滤器相连接，所述多介质过滤器连接有颗粒硅藻土吸附装置;所述多介质过滤器为一级或者二级过滤器，所述多介质过滤器的滤层高度为1-1.5m，滤速为7-8m/h;所述颗粒硅藻土吸附装置为一级或者二级吸附装置，所述颗粒硅藻土吸附装置内装填有粒径为1-5mm的颗粒硅藻土;
所述离子交换系统包括软化缓冲水箱，所述软化缓冲水箱通过二级提升泵与离子交换装置相连接，所述离子交换装置连接有再生加药装置，所述再生加药装置包括氢氧化钠加药装置和盐酸加药装置;所 述离子交换装置是由一级和二级离子交换床组成的两级离子交换装置，其中所述一级离子交换床为工作床，所述二级离子交换床为保护床，所述工作床和保护床的内部均装填有大孔弱酸树脂，所述大孔弱酸树脂的全交换容量为4.2eq/L，工作交换容量为所述全交换容量的50-80%。
所述净化/预软化一体机的上方还设有投药装置，所述投药装置为絮凝剂投药装置、混凝剂投药装置、除硅剂投药装置或者软化剂投药装置中的一种或者几种。
所述污泥浓缩脱水系统包括污泥储池，所述污泥储池通过排泥泵与污泥脱水机相连接，所述污泥储池还分别与所述调节除油罐、净化/预软化一体机相连接。
所述反洗系统包括软化缓冲水箱和反洗排水池，所述软化缓冲水箱通过反洗净水泵与所述多介质过滤器和颗粒硅藻土吸附装置相连接，所述多介质过滤器和颗粒硅藻土吸附装置连接至反洗排水池;所述反洗排水池分别通过上清液回液泵和污泥泵与过滤缓冲水箱和污泥储池相连接。
所述污泥泵和排泥泵均为螺杆泵，所述污泥脱水机为叠螺式污泥脱水机或者离心脱水机。
本实用新型产生的有益效果是：
1、本实用新型的稠油污水回用注汽锅炉处理系统摒弃了现有技术中先除油、再除硅、后软化的传统处理流程，将除油(非溶解性油)、 除硅、药剂预软化、除SS等工段集约在净化/预软化一体机内一步完成，使得系统整体流程缩短，操作运行简单，一定程度上降低了药耗，投资运行成本降低;
2、系统充分利用了药剂预软化成本低廉与离子交换软化出水精度高的工艺优势，采用先药剂预软化后离子交换深度软化的组合工艺，并找到最佳运行节点与工况，在技术和经济上均得以优化;
3、离子软化采用大孔弱酸树脂，一方面该类树脂价格相对便宜(为螯合树脂的1/4～1/3)、交换容量高、周期制水量高(螯合树脂2倍)、再生周期长(螯合树脂2倍)、再生药耗低，另一方面大孔弱酸树脂可在70℃时稳定运行，系统运行过程中无需对污水降温处理(螯合树脂最高稳定运行温度55℃)，出水温度可维持在65℃左右，为出水回用锅炉节约热量，锅炉成本降低;且大孔脱酸树脂的树脂再生率高，树脂床出水硬度精度高，实际工程应用的案例中，一级离子交换床即可达标，二级床只作为保护床应用;
4、系统在现有传统处理系统的过滤单元增加颗粒硅藻土吸附装置，可有效去除稠油污水中的溶解性油及其他有机物，保障进入离子交换段的水质COD达标，保护树脂免受有机污染，延长树脂使用寿命，降低运行费用。
5、系统的水回收率高达90%，外排浓水主要为部分再生废液，可以外输或者回注处理。