申请日2009.03.16
公开(公告)日2009.08.12
IPC分类号C02F1/74; C02F1/58
摘要
本发明公开了一种油田含硫污水处理装置，包括上端为敞口的筒体，筒体内设有集水堰槽、导流筒、填料、上部曝气口以及下部曝气口;有一进水管从筒体上部伸入筒体内的导流筒;所述下部曝气口位于导流筒下方，且与一伸出筒体的下部进气管连通;所述上部曝气口位于筒体内的导流筒外围，且与一伸出筒体的上部进气管连通;所述填料位于上部曝气口和下部曝气口中间;筒体上端设有一溢流口;所述集水堰槽位于溢流口下方，且筒体上与集水堰槽的上沿等高的位置设有排油口;排油口下方设置有排水口;筒体下端设有一放空口。本发明的油田含硫污水处理装置大大降低聚合物的消耗，节约了处理成本。
权利要求书
1、一种油田含硫污水处理装置，其特征在于，包括上端为敞口的筒体(1)， 筒体(1)内设有集水堰槽(2)、导流筒(3)、填料(4)、上部曝气口(5)以及 下部曝气口(6);有一进水管(7)从筒体(1)上部伸入筒体内的导流筒(3); 所述下部曝气口(6)位于导流筒(3)的下方，且与一伸出筒体(1)的下部进气 管(15)连通;所述上部曝气口(5)位于筒体内的导流筒(1)外围，且与一伸 出筒体(1)的上部进气管(8)连通;所述填料(4)位于上部曝气口(5)和下 部曝气口(6)中间;筒体(1)的上端设有一溢流口(9);所述集水堰槽(2)位 于溢流口(9)下方，且筒体(1)上与集水堰槽(2)的上沿等高的位置设有排油 口(10);排油口(10)下方设置有排水口(11);筒体(1)的下端设有一放空口 (12);所述进水管(7)与一水泵(17)连接，上部进气管(8)以及下部进气管 (15)分别与一空压机连接;所述排水口(11)内设有一与在线水质控制仪(20) 连接的水质检测传感器(16)，所述在线水质控制仪(20)控制水泵(17)以及空 压机的输入信号。
2、根据权利要求1所述的油田含硫污水处理装置，其特征在于，所述导流筒 (3)的上端和下端设置为喇叭口，所述进水管(7)伸入上端的喇叭口内。
3、根据权利要求1或2所述的油田含硫污水处理装置，其特征在于，所述下 部曝气口(6)设置上设有散流曝气器(13)。
4、根据权利要求3所述的油田含硫污水处理装置，其特征在于，所述填料为 PVC过滤球。
5、根据权利要求3所述的油田含硫污水处理装置，其特征在于，所述筒体侧 壁的下方设置有检查口(14)。
说明书
油田含硫污水处理装置
技术领域
本发明公开而来一种脱硫装置，特别是利用空气中的氧气处理含硫污水的油 田含硫污水处理装置。
背景技术
随着油田的开发，原油含水不断升高。为了保护环境、维持原油开采和地层 产能，多年来将污水处理后进行回注已成常规。部分油田区块由于水中硫化物含 量逐渐升高，造成水质不稳定，已危害到油田注水开发效果。根据地质部门提供 的资料，注水井、层欠注或不吸水而列入改造工作量的60%是因注水水质不合格所 致，这严重地制约着油田开发效益。而现有水质处理工艺中没有设计去除硫化物 功能。硫和硫化物在油田产出污水中以S、S2-、SO42-为主要形式存在，S和SO42-都 能在硫酸盐还原菌的作用下，还原成S2-，水中S2-由于其外层电子极易变形，穿透 能力强，对钢铁具有比Cl-更强的腐蚀性，在钢铁表面形成局部腐蚀或坑蚀，最终 使管壁穿孔，破坏污水和注水设备。由于腐蚀的产物是不溶于水的黑色胶状FeS 悬浮物，稳定性极好，使处理后的水质迅速变黑发臭，悬浮物增加;同时FeS又 是一种乳化油稳定剂，在地面使除油难度增加;注入地下堵塞地层，使油层吸水 能力下降，注水压力不断升高，影响水井增注措施有效期降低，增加措施费用。
国内外研究及现场试验表明，用污水配聚注入对聚合物溶液存在着不同程度 的降解，污水对聚合物降降解的主要原因，不但是污水的含盐量高的问题，更主 要的是现场高压密闭污水中的活性物质对聚合物产生的严重降解，导致了注入液 粘度达不到要求，降低了聚合物驱的效果。随着油藏温度和矿化度的升高，相应 需要增加聚合物的注入浓度，从而获得所需要的水溶液粘度值。虽然增加聚合物 的注入浓度可以提高水溶液的粘度，但相应增加了生产操作成本，使聚合物驱难 以发挥应有的价值。若利用油田污水配制聚合物溶液，就要采取相应的措施和工 艺来对油田污水进行处理，以提高聚合物溶液的粘度，达到注入的要求。
现有技术中，为脱除S2-有以下两种方法：1、化学沉淀法，成本太高，而且新 引入的金属离子对聚合物黏度的降低大于S2-对聚合物黏度的降低;2、双氧水法， 效果随好，但双氧水为危险化学品，而且成本也高达0.6元/吨;3、臭氧法，效 果好但设备投资大，处理成本太高达到1.6元/吨。
为此，申请人利用空气氧化法采用三塔并联，处理水量为11000-12000吨/天， S2-含量从15-30mg/l下降至0-1.5mg/l，配聚后的黏度比不脱硫配聚的黏度提高 30-40%，大大降低聚合物的消耗，处理成本为0.07元/吨，而如何实现该方法的关 键设备成为研究关键点。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种 油田含硫污水处理装置。
技术方案：本发明公开了一种油田含硫污水处理装置，包括上端为敞口的筒 体，筒体内设有集水堰槽、导流筒、填料、上部曝气口以及下部曝气口;有一进 水管从筒体上部伸入筒体内的导流筒;所述下部曝气口位于导流筒下方，且与一 伸出筒体的下部进气管连通;所述上部曝气口位于筒体内的导流筒外围，且与一 伸出筒体的上部进气管连通;所述填料位于上部曝气口和下部曝气口中间;简体 上端设有一溢流口;所述集水堰槽位于溢流口下方，且简体上与集水堰槽的上沿 等高的位置设有排油口;排油口下方设置有排水口;筒体下端设有一放空口;所 述进水管与一水泵连接，上部曝气口以及下部曝气口分别与一空压机连接;所述 出水管内设有一与在线水质控制仪连接的水质检测传感器，所述在线水质控制仪 控制水泵以及空压机的输入信号。
本发明中，优选地，地所述进水管与一水泵连接，上部曝气口以及下部曝气 口分别与一空压机连接;所述排水口内设有一与在线水质控制仪连接的水质检测 传感器，所述在线水质控制仪控制水泵以及空压机的输入信号。由此可以根据水 质的不同，实时控制空压机的功率，进而控制水气含量的比值，从而实现最优的 曝气反应。
本发明中，优选地，所述导流筒的上端和下端设置为喇叭口，所述进水管伸 入上端的喇叭口内。由此可以保证上端的进水完全从导流筒内流入下方进行曝气， 同时保证导流筒下方的水四散，增加曝气面积。同时更重要的是，在使用中，由 于进水管的进水量大，水流速度快，形成了导流筒内腔由上至下，导流筒外由下 至上的水流循环，部分的进水流经过一次曝气后，随着水流，再次从导流筒上端 的喇叭口进入，形成二次曝气，该设置使得简体内的进水能够曝气完全，效果显 著。
本发明中，优选地，所述下部曝气口设置上设有散流曝气器。可以增加进气 口的曝气效果。
本发明中，优选地，所述填料为PVC过滤球。经过实验，使用PVC过滤球可 以增加曝气反应时间以及曝气反应的面积，总体而言使得曝气效果增加了20%以 上。
本发明中，优选地，所述筒体侧壁的下方设置有检查口。便于维护以及故障 检测。
本发明中，所述集水堰槽、散流曝气器都可以使用本领域较为常用的结构， 无需特殊设计。
有益效果：本发明的油田含硫污水处理装置经过实验计算，处理水量为 11000-12000吨/天，S2-含量从15-30mg/l下降至0-1.5mg/l，配聚后的黏度比不 脱硫配聚的黏度提高30-40%，大大降低聚合物的消耗，处理成本为0.07元/吨。
本发明所述油田含硫污水处理装置的实验，解了决污水系统中的硫化物对聚 合物粘度的影响难题，使系统沿程中硫化物和井口聚合物粘度得到了提高，硫化 物含量从实验前的20mg/L左右，降低到目前的2mg/L以下，聚合物粘度从原来的 65mpa.s，提高到80mpa.s。实验证明，利用空气中的氧气作为氧化剂是最经济而 又有效的方法。油田回注水中含有s2-，而s2-对聚合物的黏度影响很大，s2-的含量 为2mg/L的污水配的聚合物比s2-的含量为12mg/L的污水配的聚合物的黏度提高 20%左右，具有很大的经济效益。