一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于含油含聚廢水的處理【技術領域】，具體為一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置其包括催化接觸室、氣浮分離區、集水池和集渣槽，其中催化接觸室由加壓溶氣氣浮單元結合電極板催化單元構成，并在電極板催化單元側面布置射流高速攪拌裝置。所述催化接觸室的一側和入水管相連，來水由入水管進入，水泵將來自集水池的部分回流水打入溶氣罐，空壓機供氣并保證水泵的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經由管道及壓力溶氣釋放器均勻的分布到催化接觸室底部；在壓力溶氣釋放器上方布置有電極板催化模塊，通電后產生的H、OH-等活性基團具有催化活性，與采油污水高速混合后，使采油污水中溶解性的高分子聚合物和油類改性凝聚，并被氣浮去除。
【專利說明】一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于油田采油污水的處理【技術領域】，具體涉及一種采油污水的高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置。
【背景技術】
[0002]采油污水，是石油工業中產量最大的污水源，約占油田污水總量的90%。大量的油田污水如處理不徹底，直接排放會造成嚴重的水環境污染和誰資源浪費；回注地層則會導致地層的堵塞，降低地層的滲透率，從而導致產量的下降。為了提高油井的采出率，目前很多油田進入二次或三次采油階段，采油污水中含有大量乳化油、溶解油、大分子聚合物(PAM)等污染物無法通過常規氣浮或沉淀工藝去除，使后續的污水凈化、軟化等生物處理、樹脂系統、膜處理系統發生嚴重的污染，導致工藝運行失敗。因此，針對油田含油含聚污水的高效除油除聚處理技術和裝備的開發，對保護生態環境，節約水資源，保證注水質量，提高采收率具有非常重要的意義。油田污水中，油分以多種形式存在，按照油滴的粒徑大小大致可分為浮油、分散油、乳化油。浮油粒徑> 100 μ m，占含油總量的80%左右；分散油粒徑10-?00μπι，不穩定，可轉化為浮油或乳化油；乳化油粒徑0.f 10 μ m，這部分油約占含油總量的10%左右；乳化油由于粒徑微小，存在雙電層或乳化劑的保護，形態穩定，因此必須進行破乳分離。
[0003]現階段，國內的各大油田的采油都已逐步的發展為三次采油，三次采油普遍采用三元復合驅油的方法，而利用高分子聚合物溶液驅油過程中產生的含油含聚污水難于處理。含聚污水中的聚合物含量很高，其分子量均在百萬級以上，并在周圍形成穩定的雙電層和水化層，非常穩定，常規水處理采用投加大量的絮凝劑/混凝劑，價格昂貴產生大量的底泥，并且不能滿足去除聚合物的目的，再加上其主要是難降解性的有機物，因而對污水的COD貢獻最大。因此，發明一種針對成本低、產生污泥少的油田含油含聚污水破乳除聚的技術方法及裝備就顯得尤為重要。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供常規氣浮或沉淀方法無法實現的高效破乳除聚的催化氣浮分離技術及裝備，該裝備采用集成化設計、布局合理緊湊、處理成本低、不需加藥、產生污泥量少同時處理效果好。
[0005]本發明提供一種去除油田注聚污水中油分和聚合物的催化氣浮分離方法，該方法針對含油含聚污水的水質特點，針對油田污水具有一定含鹽量(礦化度TDS ^ 2000mg/L)的特點，通過電極在低電壓(< 6V)條件下產生H、OH—等活性基團，在高效攪拌條件下使之與無法通過常規方法氣浮或沉淀去除的處于穩定態的乳化油或溶解性高分子聚合物迅速混合并發生反應，產生壓縮雙電層、破壞水化層等催化作用，使之凝聚而失穩，然后在電氣浮與溶氣氣浮的共同作用下得到分離去除。溶氣氣浮的結合，一方面可以使較大粒徑的膠體或懸浮物得到有效去除，另一方面產生的上升流對電板模塊表面產生錯流刷，進一步緩解了電極表面的極化失效和積泥等工程問題，具有很好的協同效果。
[0006]本發明提供一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置，其包括有催化接觸室、氣浮分離區、集水池和集渣槽，其中催化接觸室由由加壓溶氣氣浮單元結合電極板催化單元構成，并在電極板催化單元側面布置射流高速攪拌裝置。所述催化接觸室的一側和入水管相連，來水由入水管進入，水泵將來自集水池的部分回流水打入溶氣罐，空壓機供氣并保證水泵的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經由管道及壓力溶氣釋放器均勻的分布到催化接觸室底部；在壓力溶氣釋放器上方布置有電極板催化模塊，通電后產生的H、OH-等活性基團具有催化活性，與采油污水高速混合后，使采油污水中溶解性的高分子聚合物和油類改性凝聚，并被氣浮去除。催化接觸室后面設置，氣浮分離區設置有可調節高度的刮渣刮底泥一體機，將浮渣刮入集渣槽中、底泥刮入泥斗，經排泥管定期排泥。集水池中均勻的布置穿孔集水管，集水管集水經排水管外排或回流至水泵。其中:
所述加壓溶氣氣浮單元包括水泵、溶氣罐、空壓機和壓力溶氣釋放器；水泵將來自集水池的部分回流水打入溶氣罐，空壓機供氣并保證水泵的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經由管道及壓力溶氣釋放器均勻的分布到催化接觸室底部；所述電極板催化單元中包括電極板和電控系統，所述電控系統和電極板相連，電極板設置于壓力溶氣釋放器的上方。
[0007]本發明中，所述催化接觸室的底部安裝排空管閥，供排空檢修等處理；
本發明中，所述集洛槽的底端和排泥管相連，方便定期定期排泥
本發明中，所述電極板位于壓力溶氣釋放器上方25飛5cm厘米處。
[0008]本發明中，所述電極板側面布置側面布置射流高速攪拌裝置。
[0009]本發明中，所述電極板，其的陽極為釕銥鈦陽極板；陰極為鈦板。
[0010]本發明中，所述穿孔集水管垂直設置。
[0011]本發明中，所述經水泵打入溶氣罐的集水池的部分或全部回流水，其回流量為含有廢水的 5vol%-100vol%。
[0012]本發明中，空壓機采用泵后注入空氣的形式；
本發明中，壓力溶氣釋放器以采用3(T100Cm的間隔對稱均勻布置。
[0013]本發明的有益效果在于:
①采用一體化設計，自動控制，布局合理緊湊。
[0014]②通過加壓溶氣氣浮結合電催化氣浮的方式，拓寬了氣泡粒徑的分布，細密度大，對流體擾動小，節省能耗。
[0015]③通過加壓溶氣氣浮結合電催化氣浮的方式，能有效破壞雙電層、乳化層和水化層，對水中的油分進行破乳，進而有效去除污水中的油分及聚合物，大大提高分離效果，有效降低化學需氧量(C0D)。
[0016]④不需投藥，避免對水的整體循環以及后續的采收處理造成不良影響，形成油田采收和回注用水的良性循環；污泥量少。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1該發明的一種結構示意圖。
[0018]圖中標號:1-催化接觸室，2-氣浮分離區，3-集水池，4-集渣槽，5-水泵，6-溶氣罐，7-空壓機，8-電極板，9-壓力溶氣釋放器，10-射流高速攪拌裝置，11-電控系統，12-刮渣刮底泥一體機，13-穿孔集水管，14-入水管，15-排泥管，16-排水管。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細闡述。
[0020]如圖1所示，一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置，其包括催化接觸室1、氣浮分離區2、集水池3和集渣槽4，催化接觸室I由加壓溶氣氣浮單元結合電極板催化單元構成，并在電極板催化單元側面布置射流高速攪拌裝置10。來水由入水管14進入，水泵5將來自集水池3的部分回流水打入溶氣罐6，空壓機7供氣并保證水泵5的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經由管道及壓力溶氣釋放器9均勻的分布到催化接觸室I底部；在壓力溶氣釋放器9上方布置有電極板催化模塊8，通電后產生的H、OH-等活性基團具有催化活性，與采油污水高速混合后，使采油污水中溶解性的高分子聚合物和油類改性凝聚，并被氣浮去除。催化接觸室I后面設置，氣浮分離區2設置有可調節高度的刮渣刮底泥一體機12，將浮渣刮入集渣槽4中、底泥刮入泥斗，經排泥管15定期排泥。集水池3中均勻的布置穿孔集水管13，集水管集水經排水管16外排或回流至水泵。其中:
所述加壓溶氣氣浮單元包括水泵5、溶氣罐6、空壓機7和壓力溶氣釋放器9 ;水泵5將來自集水池3的部分回流水打入溶氣罐6，空壓機7供氣并保證水泵5的壓力不致有大的損失。壓力溶氣水經由管道及壓力溶氣釋放器9均勻的分布到催化接觸室I底部；所述電極板催化單兀中包括電極板8和電控系統11，所述電控系統11和電極板8相連，電極板8設置于壓力溶氣釋放器9的上方25飛5cm厘米處。所述電極板8側面布置側面布置射流高速攪拌裝置10。電極板8的陽極為釕銥鈦陽極板；陰極為鈦板。
[0021]實施例中，氣浮池I中的廢水有效水深為2.0-3.0m。
[0022]將本發明中裝置用于對油田含聚污水進行催化氣浮分離的步驟具體如下:
(1)將廢水經入水管14進入催化接觸室I;
(2)開啟水泵5，在空壓機7的作用下，將來自集水池3的部分或全部回流水打入溶氣罐6，得到壓力溶氣水，再經由水管及設置在催化接觸室I下端的壓力溶氣釋放器9均勻的釋放到催化接觸室I中；
(3 )步驟(2 )的同時，開啟電控系統11，進行電催化氣浮；
(4)處理一段時間后，刮渣機12將步驟(2)和步驟(3)中產生的浮渣不斷刮入集渣槽4中；
(5)跟蹤檢測水中油、懸浮物、聚合物及CODra指標；待指標符合要求后，關閉水泵5、空壓機7和電控系統11，并通過排水管16將處理過水外排收集。
[0023]具體實施時，本實施例中的油田含聚污水，取自勝利油田某污水處理廠，其測得的原水和處理之后水樣的各項指標見下表。
【權利要求】
1.一種高效破乳除聚的催化氣浮分離裝置，其特征在于:其包括催化接觸室(I)、氣浮分離區(2)、集水池(3)和集渣槽(4)，催化接觸室(I)由加壓溶氣氣浮單元結合電極板催化單元構成，并在電極板催化單元布置射流高速攪拌裝置(10);水管(14)連接水泵(5)、集水池(3)、溶氣罐(6);所述的水泵(5)連接有供氣并保證壓力的空壓機(7);所述的催化接觸室(I)底部設置有均勻分布的壓力溶氣釋放器(9);在壓力溶氣釋放器(9)上方布置有電極板催化模塊(8)，催化接觸室(I)后面設置氣浮分離區(2)，氣浮分離區(2)設置有可調節高度的刮渣刮底泥一體機(12)，將浮渣刮入集渣槽(4)中、底泥刮入泥斗，經排泥管(15)定期排泥；集水池(3)中均勻的布置穿孔集水管(13)，集水管集水經排水管(16)外排或回流至水泵；其中: 所述加壓溶氣氣浮單元包括水泵(5)、溶氣罐(6)、空壓機(7)和壓力溶氣釋放器(9)；所述電極板催化單元中包括電極板(8)和電控系統(11)，所述電控系統(11)和電極板(8)相連，電極板(8)設置于壓力溶氣釋放器(9)的上方。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述催化接觸室(I)的底部安裝排空管閥。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述集渣槽(4)的底端和排泥管(15)相連。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述電極板(8)位于壓力溶氣釋放器(9)上方25~55cm厘米處。
5.根據權利要求1或4所述的裝置，其特征在于:所述電極板(8)側面布置射流高速攪拌裝置(10)。
6.根據權利要求1或4所述的裝置，其特征在于:所述電極板(8)的陽極為釕銥鈦陽極板；陰極為鈦板。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述穿孔集水管(13)垂直設置。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述經水泵(5)打入溶氣罐(6)的集水池(3)的部分或全部回流水，其回流量為含有廢水的5vol%-100vol%。
【文檔編號】C02F1/40GK104176792SQ201410332976
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】董濱, 林樹森, 林升耀 申請人:杭州廣聯新能源科技有限公司