申请日2018.04.10
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F9/04; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种用于油田采油污水处理的负压排气反应塔，包括调储罐、排气反应塔、混凝反应器依序设置，所述调储罐与排气反应塔之间依序设置有净水剂加药组件和第一提升泵，排气反应塔与混凝反应器之间依序设置有第二提升泵和絮凝剂加药组件;所述排气反应塔顶部1/4区域为空气，在真空泵作用下该区域形成一个压力为‑0.1Mpa ～ ‑0.05Mpa真空区;排气反应塔顶部还设置有多个布水喷头，布水喷头与调储罐相连通。本发明解决了采油污水处理过程中因含气量大导致絮体上浮从而影响处理效果的问题。由于进入混凝反应器的污水是通过脱气处理后的污水，因此絮凝反应后产生的污泥具有非常好的沉降性能。
权利要求书
1.一种用于油田采油污水处理的负压排气反应塔，其特征在于：包括调储罐、排气反应塔(6)、混凝反应器依序设置，所述调储罐与排气反应塔(6)之间依序设置有净水剂加药组件和第一提升泵(3)，排气反应塔(6)与混凝反应器之间依序设置有第二提升泵(9)和絮凝剂加药组件;所述排气反应塔(6)顶部1/4区域为空气，在真空泵(10)作用下该区域形成一个压力为-0.1Mpa ～ -0.05Mpa真空区;排气反应塔(6)顶部还设置有多个布水喷头(4)，布水喷头(4)与调储罐相连通。
2.如权利要求1所述的负压排气反应塔，其特征在于：排气反应塔(6)顶部设置有负压表(5)，排气反应塔(6)底部通过排污口(8)连接污泥池，排气反应塔(6)上设置有电子液位计(7)，负压表(5)、电子液位计(7)、真空泵(10)和提升泵(3、9)均连有自动传感联动装置。
3.如权利要求1所述的负压排气反应塔，其特征在于：进水流量计(13)设置在第一提升泵(3)与排气反应塔(6)之间，出水流量计(14)设置在第二提升泵(9)与絮凝剂加药组件之间。
4.如权利要求1所述的负压排气反应塔，其特征在于：所述净水剂加药组件，包括净水剂加药罐(1)和净水剂加药泵(2)。
5.如权利要求1所述的负压排气反应塔，其特征在于：所述絮凝剂加药组件，包括絮凝剂加药罐(12)和絮凝剂加药泵(11)。
6.如权利要求1所述的负压排气反应塔，其特征在于：真空泵(10)后端出气管线安装高度在10m ～ 15m之间。
7.采用权利要求1-6任一项所述负压排气反应塔的油田采油污水处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)混凝：污水在进入排气反应塔前先投加净水剂，通过第一提升泵作用使污水与药剂充分反应，混凝过程产生的气体随污水一起进入排气反应塔;
(2)分散：污水通过布水喷头进入排气反应塔，液体充分分散，呈线性喷洒，部分气体直接与污水分离;
(3)排气：排气反应塔顶部约1/4区域为空气，在真空泵作用下使得该区域形成压力为-0.1Mpa ～ -0.05Mpa的真空区，使溶解气与污水充分分离;
(4)絮凝：经排气步骤后的污水通过第二提升泵后投加絮凝剂，继而进入混凝反应器。
8.如权利要求7所述的工艺，其特征在于所述步骤(3)还包括如下子步骤：
(3.1)排气过程中的液位控制：通过排气反应塔内电子液位计观察液位情况，通过调整第一提升泵和第二提升泵运行参数保持排气反应塔内液位平衡;
(3.2)排气过程中的负压调整：以负压表显示数值为调控依据，调整真空泵运行参数使得排气反应塔内压力稳定。
9.如权利要求7所述的工艺，其特征在于还包括如下步骤：根据排气反应塔运行情况，通过排气反应塔底部的排污口定期进行下排泥。
说明书
一种用于油田采油污水处理的负压排气反应塔及其工艺
技术领域
本发明涉及油田污水处理技术领域，具体地说是一种用于油田采油污水处理的负压排气反应塔及其工艺。
背景技术
油田采油污水是从地层中随原油一起被开采出来，经过油水分离后形成的集悬浮固体、油、溶解物质于一体的多相体系。其中，溶解性物质包括：溶解性无机离子、溶解性有机物和溶解气三种。溶解气主要有O2、CO2、H2S等，随采油储层与采油深度不同，溶解气组分与含量各不相同。
目前新疆各大油田采油污水普遍出现溶解气含量高的情况，对油田采油污水处理造成极大困难。主要体现在：
①针对稠油污水处理回用过程中，由于水中溶解气含量高，尤为表现为溶解氧及二氧化碳气体(包含混凝过程中产生)含量高，造成锅炉及管线腐蚀严重;
②针对稀油污水处理过程中，特别针对混凝沉降处理工艺，由于水中溶解气含量高，絮凝后絮体中包裹气体，造成絮体上浮严重影响处理效果;
③污水溶解气含量高，进入反应器后部分气体析出聚集于旋流反应器顶部影响旋流反应效果。
目前国内对于油田采油污水溶解气H2S的处理方法已相当成熟，但是在采油污水沉降处理工艺中，针对溶解性O2、CO2等气体含量高的污水，采用投加膨润土、石灰乳、碱等助沉类药剂使污泥下沉。这样处理的主要问题在于：①助沉剂因水质pH环境、溶解气含量不同投加量普遍较高，污水处理成本高;②助沉剂投加量越高，对应产生的污泥量也越高，增加系统排泥频次，影响出水水质，同时也增加污泥处理成本。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明设计了一种能够在污水絮凝沉降前脱除溶解气的用于油田采油污水处理的负压排气反应塔及其工艺，从而提高出水水质、降低污水污泥处理成本。
本发明是与油田污水处理絮凝、沉降工艺设备配套使用，安装于原处理工艺调储罐与混凝反应器之间。所述油田污水处理絮凝、沉降工艺设备包括调储罐→混凝反应器→反应沉降罐→斜板罐→过滤器→外输罐。
本发明用于油田采油污水处理的负压排气反应塔，包括调储罐、排气反应塔、混凝反应器依序设置，所述调储罐与排气反应塔之间依序设置有净水剂加药组件和第一提升泵，排气反应塔与混凝反应器之间依序设置有第二提升泵和絮凝剂加药组件;所述排气反应塔顶部1/4区域为空气，在真空泵作用下该区域形成一个压力为-0.1Mpa ～ -0.05Mpa真空区;排气反应塔顶部还设置有多个布水喷头，布水喷头与调储罐相连通。
排气反应塔顶部设置有负压表，排气反应塔底部通过排污口连接污泥池，排气反应塔上设置有电子液位计，负压表、电子液位计、真空泵和提升泵均连有自动传感联动装置。
进水流量计设置在第一提升泵与排气反应塔之间，出水流量计设置在第二提升泵与絮凝剂加药组件之间。
所述净水剂加药组件，包括净水剂加药罐和净水剂加药泵。
所述絮凝剂加药组件，包括絮凝剂加药罐和絮凝剂加药泵。
真空泵后端出气管线安装高度在10m ～ 15m之间。
采用本发明装置的油田采油污水处理工艺，包括以下步骤：
(1)混凝：污水在进入排气反应塔前先投加净水剂，通过第一提升泵作用使污水与药剂充分反应，混凝过程产生的气体随污水一起进入排气反应塔;
(2)分散：污水通过布水喷头进入排气反应塔，液体充分分散，呈线性喷洒，部分气体直接与污水分离;
(3)排气：排气反应塔顶部约1/4区域为空气，在真空泵作用下使得该区域形成压力为-0.1Mpa ～ -0.05Mpa的真空区，使溶解气与污水充分分离;
(4)絮凝：经排气步骤后的污水通过第二提升泵后投加絮凝剂，继而进入混凝反应器。
所述步骤(3)还包括如下子步骤：
(3.1)排气过程中的液位控制：通过排气反应塔内电子液位计观察液位情况，通过调整第一提升泵和第二提升泵运行参数保持排气反应塔内液位平衡;
(3.2)排气过程中的负压调整：以负压表显示数值为调控依据，调整真空泵运行参数使得排气反应塔内压力稳定;
本发明工艺还包括如下步骤：根据排气反应塔运行情况，通过排气反应塔底部的排污口定期进行下排泥。
本发明用于油田采油污水处理的负压排气反应塔及其工艺具有如下优点：本发明是与油田污水处理混凝沉降工艺配套进行，通过喷洒、负压的方式将投加完净水剂的采油污水中的气体抽出，达到脱气处理的目的;解决了采油污水处理过程中因含气量大导致絮体上浮从而影响处理效果的问题。由于进入混凝反应器的污水是通过脱气处理后的污水，因此絮凝反应后产生的污泥具有非常好的沉降性能。