申请日2020.08.22
公开（公告）日2021.06.04
IPC分类号C02F1/72; C02F1/78; C02F103/10; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种清洁型油气田污水高级氧化反应装置及处理系统，罐体上设有出水口、回流出口和进水口，油气田污水从进水口进入，反应后的油气田污水从出水口流出，循环泵能够将回流液从回流出口输送到分布器内，分布器设于罐体内部，加药装置能够将氧化剂输送至分布器内，分布器为一个以上，当分布器为多个时，多个分布器在罐体内部沿竖直方向设置。有益效果：通过循环泵将流体回流至罐体，对未反应的药剂进行二次利用；回流液将氧化剂喷射到罐体内，增加废水与氧化剂的接触，增加氧化效果；文丘里管与喷嘴的双重射流作用增加流体进入罐体内的速度，增加流体的湍流程度，增加废水与氧化剂的接触，同时减轻悬浮物的沉淀，减缓喷嘴堵塞和结垢。
权利要求书
1.一种清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：包括罐体、循环泵、加药装置和分布器，所述罐体上设有出水口、回流出口和进水口，油气田污水从所述进水口进入，反应后的油气田污水从所述出水口流出，所述循环泵能够将回流液从所述回流出口输送到所述分布器内，所述分布器设于所述罐体内部，所述加药装置能够将氧化剂输送至分布器内，所述分布器为一个以上，当所述分布器为多个时，多个所述分布器在所述罐体内部沿竖直方向设置。
2.根据权利要求1所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：所述加药装置包括文丘里管，所述文丘里管包括进液口、出液口和吸入口，所述进液口与所述循环泵的出口连通，所述出液口与所述分布器连通，所述吸入口包括至少1个，所述氧化剂从所述吸入口进入所述文丘里管内；当所述氧化剂为液体时，所述加药装置还包括加药泵，所述加药泵能够将液态的氧化剂泵入所述文丘里管内。
3.根据权利要求2所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：所述分布器包括配水管和喷嘴，所述配水管的进口端与文丘里管的出液口连接，所述喷嘴包括多个，多个所述喷嘴设置在所述配水管上以在罐体内喷射氧化剂和回流液。
4.根据权利要求1所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：所述出水口、回流出口和进水口由上到下依次设置；所述分布器位于回流出口与进水口之间，或者所述分布器位于所述进水口的下方。
5.根据权利要求1所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：所述清洁型油气田污水高级氧化反应装置还包括折流板，所述折流板设在所述罐体的内侧壁上并位于出水口与进水口之间，所述折流板为一个以上。
6.根据权利要求5所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：所述折流板为舌型板或所述折流板为直径与罐体内径相同的圆形板且所述圆形板上开设布水孔；
当所述折流板为舌型板且为多个时，多个所述折流板交错分布在罐体的内侧壁上；
或者，当所述折流板为舌型板时，所述折流板与水平方向呈0-30°夹角并倾斜向下设置。
7.根据权利要求1所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：所述循环泵为容积泵。
8.根据权利要求1所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，其特征在于：所述循环泵的回流量与进水口的进水量的比值为30％-200％。
9.一种处理系统，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，所述处理系统还包括氧化剂供应装置和污水源，所述污水源与罐体的进水口通过管道连接，所述氧化剂供应装置与所述加药装置连接。
10.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于：所述氧化剂供应装置包括臭氧发生装置、等离子体发生装置和双氧水储罐中的一种或多种。
说明书
一种清洁型油气田污水高级氧化反应装置及处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种清洁型油气田污水高级氧化反应装置及处理系统。
背景技术
油田污水主要包括油田采出水、钻井污水和压裂返排液等各种含油废液。油田污水不仅预处理困难，而且常规的物理和生物处理方法也难以对这些可生化性差、污染物相对分子质量高的废水达标处理。高级氧化法以产生强氧化能力的羟基自由基(·OH)为特征，羟基自由基能使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，从而提高废水的可生化性或一次性将污染物彻底矿化，对难降解、难生化、难以用常规方式处理的污水具有良好的处理效果。目前应用最广泛、效果最好、最成熟的高级氧化法当属芬顿类高级氧化法和臭氧类高级氧化法。芬顿类高级氧化法产生的污泥量相对较多，且多种药剂的加入也增加了污水的盐含量。以臭氧、双氧水和等离子体等为主要氧化介质的臭氧类高级氧化法不仅能达到优异的氧化效果，还可避免产生大量污泥，药剂作用后转变成氧气或水，没有二次污染，因此臭氧类高级氧化法又被称为清洁型高级氧化技术。
臭氧类高级氧化技术首先需要克服的是气液传质问题，目前常用的清洁型油气田污水高级氧化反应器通常设计达到一定高度提供足够的气体停留时间以满足质量传递和反应的需要，也有在反应器内设置填料层以增加气体停留时间，虽然在一定程度上增加了气体停留时间，但仍存在气液接触不充分、反应不完全的问题。而且，油气田污水高含油、高含聚、高含悬浮物且易结垢，在反应过程中易沉淀和结垢，容易造成填料及微孔曝气头等堵塞，造成停工维修，增加运行成本。
实用新型内容
本实用新型的目的克服现有技术的不足，提供一种氧化效率高、寿命长、运行及维修成本低的清洁型油气田污水高级氧化反应装置及处理系统。
本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种清洁型油气田污水高级氧化反应装置，包括罐体、循环泵、加药装置和分布器，所述罐体上设有出水口、回流出口和进水口，油气田污水从所述进水口进入，反应后的油气田污水从所述出水口流出，所述回流出口通过第一管道与所述循环泵的入口连接，所述循环泵的出口通过第二管道与所述分布器连接，所述分布器设于所述罐体内部，所述加药装置能够将氧化剂输送至分布器内，所述分布器为一个以上，当所述分布器为多个时，多个所述分布器沿所述罐体内部竖直方向设置。
本实用新型的有益效果：分布器能够使氧化剂与罐体内的污水充分接触，同时分布器将氧化剂与回流液喷射到罐体内，对罐体内的流体起到搅拌作用，增加罐体内污泥的流动性，避免污泥沉积在分布器上堵塞分布器。另外，分布器将氧化剂喷射到罐体内，增加氧化剂与污水的混合，氧化剂与有机物有效接触，增加氧化反应效果；设置多个分布器可进一步增加氧化剂与污水的混合，增加氧化剂与有机物的有效接触，此外，同时使用多个分布器还可进一步增加罐体内流体的流动，增加流体的湍流程度，进一步避免污泥沉积在分布器上堵塞分布器。
进一步地，所述分布器包括多个时，多个所述分布器平行设置。
进一步地，所述加药装置包括文丘里管，所述文丘里管包括进液口、出液口和吸入口，所述第二管道包括第二管道A和第二管道B，所述第二管道A的一端与所述循环泵的出口连通，所述第二管道A的另一端与所述文丘里管的进液口连通，所述第二管道B的一端与所述文丘里管的出液口连通，所述第二管道B的另一端与所述分布器连通，所述吸入口包括至少1 个，所述氧化剂从所述吸入口进入所述文丘里管内；当所述氧化剂为液体时，所述加药装置还包括加药泵，所述加药泵与所述文丘里管的吸入口连通，所述加药泵能够将液态的氧化剂泵入所述文丘里管内。
采用上述进一步技术方案的有益效果：氧化剂与回流液一起进入罐体，通过回流液将氧化剂喷射到罐体内，进一步使氧化剂与有机物有效接触，文丘里管可增加流体的流速，流体经过文丘里管的增速后进入分布器经二次增速后进入罐体，通过两次射流增速使流体以高速进入罐体内，进一步增加罐体内流体的湍流程度，氧化剂与废水充分混合，废水与氧化剂充分接触，此外，湍流程度的进一步增加可更进一步地避免污泥沉积在分布器上堵塞分布器；文丘里管设置多个吸入口，可同时向罐体内添加多种药剂，实现协同高级氧化反应。
进一步地，所述分布器包括配水管和喷嘴，所述配水管的进口端通过第二管道B与文丘里管出液口连接，所述喷嘴包括多个，多个所述喷嘴设置在所述配水管上以在罐体内喷射氧化剂和回流液。
采用上述进一步技术方案的有益效果：采用配水管和喷嘴替代传统的曝气头作为分布器，喷嘴上喷出口的直径大于曝气头上曝气孔的直径，通过增大氧化剂和回流液喷出口的直径，再次防止污泥沉积将分布器堵塞。
进一步地，所述出水口、回流出口和进水口由上到下依次设置；所述分布器位于回流出口与进水口之间，或者所述分布器位于所述进水口的下方。
进一步地，所述清洁型油气田污水高级氧化反应装置还包括折流板，所述折流板设在所述罐体的内侧壁上并位于出水口与进水口之间，所述折流板为一个以上。
进一步地，所述折流板为舌型板或所述折流板为直径与罐体内径相同的圆形板且所述圆形板上开设布水孔；当所述折流板为舌型板且为多个时，多个所述折流板交错分布在罐体的内侧壁上；或者，当所述折流板为舌型板时，所述折流板与水平方向呈0-30°夹角并倾斜向下设置。
采用上述进一步技术方案的有益效果：折流板可增长流体在罐体内的流动轨迹，增加氧化剂在罐体内的停留时间，增加反应时间，进而增加反应效果。
进一步地，所述循环泵为容积泵。
进一步地，所述循环泵的回流量与进水口的进水量的比值为30％-200％。
一种处理系统，包括所述的清洁型油气田污水高级氧化反应装置，所述处理系统还包括氧化剂供应装置和污水源，所述污水源与罐体的进水口通过管道连接，所述氧化剂供应装置与所述加药装置连接。
进一步地，所述氧化剂供应装置包括臭氧发生装置、等离子体发生装置和双氧水储罐中的一种或多种。
（发明人：胡以朋;郭文辉;李鹏;尹啊惠）