申请日2011.08.16
公开(公告)日2012.03.14
IPC分类号C02F9/06; C02F1/465; C02F103/10; C02F1/44; C02F1/40
摘要
一种油田含油污水深度处理回用装置，该装置主要包括电气浮一体化装置与超滤装置;所述电气浮一体化装置由电气浮反应池、纯铁电极、直流电源、加药系统、分离池、出水池组成;电气浮反应池的进口与含油污水管路连接，电气浮反应池的出口连接分离池的进口，所述纯铁电极位于电气浮反应池内并连接直流电源，经加电产生微小气泡;反应池连接有加药系统;分离池的出口连接出水池的进口;出水池的出口依次连接过滤池、水箱和超滤装置;所述超滤装置的浓水出口连接水箱的进口，淡水出口连接产水箱的进口。含油污水经过该装置处理后，水质的含油量、悬浮物指标均得到有效降低去除，产水可以回用到厂内回注系统，代替新鲜水的使用。
权利要求书
1.一种油田含油污水深度处理回用装置，该装置主要包括电气浮一体化装置与超滤装置;
所述电气浮一体化装置由电气浮反应池(1)、纯铁电极(2)、直流电源(3)、加药系统(4)、分离池(5)、出水池(6)组成;电气浮反应池(1)的进口与含油污水管路连接，电气浮反应池(1)的出口连接分离池(5)的进口，所述纯铁电极(2)位于电气浮反应池(1)内并连接直流电源(3)，经加电产生微小气泡;反应池(1)连接有加药系统(4);分离池(5)的出口连接出水池(6)的进口;出水池(6)的出口依次连接过滤池(7)、水箱(8)和超滤装置(9);所述超滤装置(9)的浓水出口连接水箱(8)的进口，淡水出口连接产水箱(10)的进口。
2.根据权利要求1所述的含油污水深度处理回用装置，其特征在于：所述纯铁电极(2)为纯铁材料板式电极。
3.根据权利要求1所述的含油污水深度处理回用装置，其特征在于：所述加药系统(4)通过加药计量泵连接反应池(1)。
4.根据权利要求1所述的含油污水深度处理回用装置，其特征在于：用于连接各设备之间的管道采用管道法兰连接。
5.根据权利要求1所述的含油污水深度处理回用装置，其特征在于：所述超滤装置(9)的超滤膜材料采用改性PVDF聚偏氟乙烯。
说明书
一种油田含油污水深度处理回用装置
技术领域
本实用新型涉及环保节水减排技术领域，特别涉及油田含油污水处理再利用技术领域。
背景技术
随着油田开采年代的增长，采出液的含水率不断上升，有的区块已达到90%以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。但未经处理的含油污水若直接回注地层，则会破坏地质结构，严重时会导致油井无法继续开采，损失宝贵的原油资源，随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。
油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分，达到回注标准。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种含油污水深度处理回用装置，该装置处理后的水质符合油田回注水水质要求，可作为油田回注水使用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：
一种油田含油污水深度处理回用装置，该装置主要包括电气浮一体化装置与超滤装置;
所述电气浮一体化装置由电气浮反应池、纯铁电极、直流电源、加药系统、分离池、出水池组成;电气浮反应池的进口与含油污水管路连接，电气浮反应池的出口连接分离池的进口，所述纯铁电极位于电气浮反应池内并连接直流电 源，经加电产生微小气泡;反应池连接有加药系统;分离池的出口连接出水池的进口;出水池的出口依次连接过滤池、水箱和超滤装置;所述超滤装置的浓水出口连接水箱的进口，淡水出口连接产水箱的进口。
所述纯铁电极为纯铁材料板式电极。
所述加药系统通过加药计量泵连接反应池。
用于连接各设备之间的管道采用管道法兰连接。
所述超滤装置的超滤膜材料采用聚偏氟乙烯。
本实用新型提供的含油污水深度处理回用装置的工作原理：
ELECO(电絮凝气浮法)在水处理行业逐渐发展应用的一种电化学技术，其基本作用原理如下：
阳极：2H2O→O2+4H++4e;Fe→Fe3++3e;
阴极：2H2O+2e→H2+2OH-;
污水在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出O2，在阴极析出H2。电气浮中氢气气泡直径一般为10～30μm，氧气气泡直径为20～60μm，利用产生的微小气泡使污染物上浮去除。电极产生的气泡小、表面负荷大，因此，电解气泡截获杂质、微粒的能力比溶气气浮、机械叶轮气浮要高，而且浮载能力也高。
含油污水中的乳化油是以微米级大小的粒子存在于水中，重力分离和粗粒化分离都较困难，超滤膜孔径在纳米级，可使油污浓缩，使水和低分子有机物透过，从而使油水分离。超滤膜通过此种机理，可将含乳化油0.8%-1.0%的污水浓缩至含油10%，甚至更高。可使用的膜有：聚偏氟乙烯、CA膜、聚酰胺膜、聚砜胺膜等。
(1)为了进行电化学反应，需要低电压大电流的直流电源。
(2)电化学反应发生在电极的表面，是一种在电极与溶液界面的非均相催化反应。
(3)根据目标电极(作用电极)与电解液所组成的系统及电极电位或电流密度等操作条件，电极反应速度可以在较宽的范围内调节。
含油污水进入反应池，在反应池中通过电极的电气浮作用，利用产生的微小气泡使污染物(油和悬浮物)上浮去除，同时投加少量的药剂加强除油效果，反应池的出水通过溢流进入分离池，电气浮和药剂的作用在污水表面有大量的浮油，通过机械刮油装置将表面的浮油，收集到刮油槽中进行回收利用。分离池出水进入出水池后，完成电气浮除油过程。电气浮设备出水进入过滤池过滤，在过滤池内填装滤料(陶粒)，截留去除水中的悬浮颗粒杂质，降低水中的油含量等指标。滤池过滤后出水保存在水箱中，由水泵提升后依次进入超滤膜系统进行深度处理;超滤膜膜孔径测是在0.05um左右，乳化油的油滴直径约10um左右，油粒子与膜孔两者粒径相差一百多倍，而水的分子量只有18，属于纳米级的水平，因此，水分子轻而易举地通过了0.05um的孔径，而油分子则根本无法通过这一膜孔径。利用膜孔的筛分原理对水和油进行分离。
聚偏氟乙烯PVDF膜材料因为带有氟元素，所以具有较强的抗污染能力。这些特点是因为氟元素具有很强的负极性，所以使聚偏氟乙烯膜材料具有很好的抗污染能力，特别对于油分子，效果更加明显。
本工艺选择的主体膜材料为改性PVDF聚偏氟乙烯膜材料，具有高抗污染、高通量、高截留率、高强度等多方面的优点，这主要源于特殊的膜制造工艺等方面的优势，并非所有聚偏氟乙烯膜都具有这些优点。
本实用新型提供的油田含油污水深度处理回用装置，具有明显的处理 效果：经过该装置处理后，油田含油污水中的含油量、悬浮物等指标得到降低，水质条件变好，处理出水可以回用，减少外排污水，是节约水资源的有效途径;电气浮技术可以有效提气浮除油的效率，而且设备操作运行简单，运行成本低;超滤膜系统的膜材料为改性PVDF聚偏氟乙烯膜材料，难污染性强，使得超滤膜系统使用寿命延长。