申请日2021.06.15
公开（公告）日2021.09.07
IPC分类号C02F9/10; C02F103/10
摘要
本发明涉及一种油田污水处理系统和方法。油田污水处理系统中依次连接清污混合装置、药剂反应装置、溶气气浮设备和缓冲容器，清污混合装置上设有清水进口和药剂添加口，药剂添加口用于向污水中加入PH调节剂和混凝剂，药剂反应装置用于使污水与助凝剂混合，缓冲容器选通连接有回水管路和过滤装置，回水管路与清污混合装置连接，以在溶气气浮后水质不达标或水量不满足注水要求时将污水从缓冲容器中回注至清污混合装置以实现循环流动，从而延长污水水质处理过程，适应污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况，并且还可在污水水质达标且污水液量满足注水要求时使缓冲容器与过滤装置连通实现污水过滤处理。
权利要求书
1.一种油田污水处理系统，其特征在于，包括：
清污混合装置（4），其上设置有清水进口和药剂添加口，清水进口用于向清污混合装置（4）中加入清水，药剂添加口用于向清污混合装置（4）中加入PH调节剂和混凝剂；
药剂反应装置（6），连接在清污混合装置（4）下游，用于使污水与助凝剂混合；
溶气气浮设备，连接在清污混合装置（4）下游，且用于对添加助凝剂后的污水进行溶气气浮处理；
缓冲容器（10），连接在溶气气浮设备下游，缓冲容器选通连接有回水管路和过滤装置，回水管路与清污混合装置连接。
2.根据权利要求1所述的油田污水处理系统，其特征在于，油田污水处理系统还包括沉降预处理装置（1），沉降预处理装置（1）配置有加热装置（2），加热装置（2）用于对沉降预处理装置（1）中的污水进行加热处理。
3.根据权利要求2所述的油田污水处理系统，其特征在于，所述加热装置（2）包括火烧芯罐和加热盘管，加热盘管内具有循环流动的导热介质，加热盘管一部分位于火烧芯罐内，一部分位于沉降预处理装置（1）中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的油田污水处理系统，其特征在于，在所述过滤装置与所述缓冲容器（10）之间设有提升泵（11）。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的油田污水处理系统，其特征在于，所述过滤装置下游设有回注泵（14）。
6.一种油田污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将来液污水通入清污混合装置（4）内，判断来液污水的PH值，若PH小于7.0，将其PH值调节至7.0，在污水来液不足时向清污混合装置（4）中注入清水；
2）助凝处理，在清污混合装置（4）排出的污水中加入助凝剂，使污水悬浮颗粒凝聚、沉淀；
3）溶气气浮，对加入助凝剂后的污水进行浮选排污和沉淀排污；
4）在溶气气浮后的污水液量充足且污水达标后对污水进行过滤处理，在溶气气浮后的污水未达标或污水液量不足时将污水回注至步骤1）中的清污混合装置（4）内；
达标的污水经过过滤处理后满足回注标准。
7.根据权利要求6所述的油田污水处理方法，其特征在于，在步骤1）中，向清污混合装置（4）内的污水中加入混凝剂，以使污水中的污染物形成大颗粒物。
8.根据权利要求6或7所述的油田污水处理方法，其特征在于，在步骤1）中，在将来液污水通入清污混合装置（4）前，对来液污水进行沉降预处理，以进行油污分离和初步沉淀物分离。
9.根据权利要求8所述的油田污水处理方法，其特征在于，在对污水进行沉降预处理的同时，对污水进行加热处理。
10.根据权利要求6或7所述的油田污水处理方法，其特征在于，在步骤2）中，在向污水中加入助凝剂前，对污水进行多级沉降处理。
说明书
一种油田污水处理系统和方法
技术领域
本发明涉及一种油田污水处理系统和方法。
背景技术
传统的油田污水处理常采用“自然（重力）除油+混凝除油+压力过滤”三段式处理流程。第一段为自然（重力）除油段，利用重力作用从水中分出浮油和大于100μm的大粒径悬浮物，同时还具有缓冲功能，均衡污水流量的波动，为下游提供流量稳定的污水。第二段为沉降分离（混凝除油）段，进入该段的污水中约有25%～50%的浮油，大多依靠自然沉降法除去；其他杂质如分散油、乳化油和粉沙、泥质等固体悬浮物约占50%～75%，一般选用混凝、粗粒化、气浮、旋流等工艺进行分离，油田污水处理中常用絮凝剂使微粒杂质凝聚成大絮团，提高沉降分离的效率。第三段为分离固体微粒和乳化油为主的压力过滤段，过滤介质可采用石英砂、核桃壳、双滤料、改性纤维球（束）等。根据各油田污水和注水地层的特性，传统油田污水处理工艺具体又可分为重力式、压力式、浮选式、开式生化式处理流程。
传统的重力浮选+混凝沉降+压力过滤处理工艺一般为系统化连续运行，对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况适应性较差；另外对于含铁、钡、锶等离子含量较高的来液污水来说，传统的处理工艺不能够有效去除这些离子，而且污水来液不足需补充清水实现清污混合的过程中，清水中的硫酸根离子易与铁、钡、锶等离子结合，容易产生注水系统结构、腐蚀等问题，并且经过传统处理工艺处理后的混合污水在回注地层时，易产生多水型配伍结垢造成地层堵塞的问题，常规工艺一般在污水处理过程中通过大量投入昂贵化学药剂来控制水质，但是随着时间推移，水中细菌耐药性增强，容易造成底层水质富营养化，需要不断优化配伍化学剂，增加油田污水处理成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油田污水处理系统，以解决现有技术中的污水处理系统对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况适应性较差的技术问题；相应的，本发明的目的还在于提供一种油田污水处理方法，以解决现有技术中的油田污水处理方法对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况适应性较差的技术问题。
本发明的油田污水处理系统采用如下技术方案：
油田污水处理系统包括：
清污混合装置，其上设置有清水进口和药剂添加口，清水进口用于向清污混合装置中加入清水，药剂添加口用于向清污混合装置中加入PH调节剂和混凝剂；
药剂反应装置，连接在清污混合装置下游，用于使污水与助凝剂混合；
溶气气浮设备，连接在清污混合装置下游，且用于对添加助凝剂后的污水进行溶气气浮处理；
缓冲容器，连接在溶气气浮设备下游，缓冲容器选通连接有回水管路和过滤装置，回水管路与清污混合装置连接。
本发明的有益效果是：本发明的油田污水处理系统中，通过药剂添加口向污水中加入PH调节剂和混凝剂，以中和污水PH值，有助于使阳离子和对应阴离子絮凝沉淀，从而减少污水中易生成沉淀的离子数量，通过药剂反应装置使污水与助凝剂混合以加速污水悬浮颗粒的凝聚和沉淀，通过溶气气浮设备除去污水中的沉淀和废油，有助于提高污水处理能力，并且缓冲容器通过回水管路与清污混合装置连接，可在溶气气浮后水质不达标或污水水量不满足注水水量要求时将污水从缓冲容器中回注至清污混合装置以实现污水的循环处理，从而延长污水水质处理过程，适应污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况，缓冲容器还与过滤装置连接，可在污水水质达标且污水液量满足注水要求时实现污水的过滤回注处理，减少后续注水系统结垢、腐蚀等问题，提高本发明油田污水处理系统对污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足情况的适应性。
进一步地，油田污水处理系统还包括沉降预处理装置，沉降预处理装置配置有加热装置，加热装置用于对沉降预处理装置中的污水进行加热处理。
其有益效果是：通过加热装置对沉降预处理装置中的污水进行加热处理，有助于强化均质，加快实现污水中的油水分离，便于减少污水中的油污含量。
进一步地，所述加热装置包括火烧芯罐和加热盘管，加热盘管内具有循环流动的导热介质，加热盘管一部分位于火烧芯罐内，一部分位于沉降预处理装置中。
其有益效果是：上述加热装置的结构设置可实现对沉降预处理装置中污水的循环加热，具有较好的加热效果。
进一步地，在所述过滤装置与所述缓冲容器之间设有提升泵。
其有益效果是：提升泵的设置可将缓冲容器中的达标污水顺利输送至过滤装置中，以便于污水的后续处理，从而得到处理后且满足回注标准的污水。
进一步地，所述过滤装置下游设有回注泵。
其有益效果是：回注泵的设置可无需另外在注水系统中设置水泵，便于实现对处理过污水的回注利用。
本发明的油田污水处理方法采用如下技术方案：
油田污水处理方法包括如下步骤：
1）将来液污水通入清污混合装置内，判断来液污水的PH值，若PH小于7.0，将其PH值调节至7.0，在污水来液不足时向清污混合装置中注入清水；
2）助凝处理，在清污混合装置排出的污水中加入助凝剂，使污水悬浮颗粒凝聚、沉淀；
3）溶气气浮，对加入助凝剂后的污水进行浮选排污和沉淀排污；
4）在溶气气浮后的污水液量充足且污水达标后对污水进行过滤处理，在溶气气浮后的污水未达标或污水液量不足时将污水回注至步骤1）中的清污混合装置内；
达标的污水经过过滤处理后满足回注标准。
本发明的有益效果是：本发明的油田污水处理方法中，通过调节污水PH值至7.0，以减少污水中易于地层水中阴离子结合而产生沉淀的阳离子数量，从而净化污水，通过助凝处理加速污水悬浮颗粒的凝聚和沉淀，通过溶气气浮可除去污水中的沉淀和废油，有助于提高污水处理能力，并且在溶气气浮后的污水未达标或污水液量不足时将污水回注清污混合装置内与来液污水进行混合，并进行后续的助凝处理和溶气气浮，以延长污水水质处理过程，适应污水来液不连续、不稳定、污水来液油水分离不充分以及污水来液不足的情况，并且在污水水质达标且污水液量满足回注要求时实现污水的过滤处理，减少后续注水系统结构、腐蚀等问题，提高本发明油田污水处理方法对上述污水来液情况的适应性。
进一步地，在步骤1）中，向清污混合装置内的污水中加入混凝剂，以使污水中的污染物形成大颗粒物。
其有益效果是：混凝剂的加入有助于使污水的污染物质吸附沉淀或形成较大颗粒，可强力去除污水中易生成沉淀的阳离子和阴离子，减少后续注水系统结垢、腐蚀的问题；并且混凝剂与助凝处理过程中的助凝剂配合可减少助凝剂的用量，降低污水处理的成本。
进一步地，在步骤1）中，在将来液污水通入清污混合装置前，对来液污水进行沉降预处理，以进行油污分离和初步沉淀物分离。
其有益效果是：沉降预处理可实现对来液污水中油与水以及水与沉淀的预分离处理，可初步从污水中分离出油和大颗粒沉淀，从而便于后续对污水的进一步处理。
进一步地，在对污水进行沉淀预处理的同时，对污水进行加热处理。
其有益效果是：加热处理有助于强化均质，分解污水中不沉淀且不上浮的乳化油，从而加块实现污水中的油水分离，有助于减少污水中的油污含量。
进一步地，在步骤2）中，在向污水中加入助凝剂前，对污水进行多级沉降处理。
其有益效果是：多级沉降处理一方面起到缓冲作用，缓冲从清污混合装置排出的混合污水，另一方面在多级沉降的过程中可逐级减少污水中的油份和沉淀物，延长水处理的过程。
（发明人：常大明;禹越海;邓华兵;赵林;唐小斌;张凤彩;陈荣凤;徐艺）