申请日2017.05.16
公开(公告)日2017.10.10
IPC分类号C02F9/06; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种油气田含油污水处理方法及设备。该处理方法包含：降粘步骤，加热污水以降低污水中稠油和沥青质的粘度;油水泥分离步骤，降粘后的污水流入分离塔，分离塔内的电气浮装置产生的微气泡带动稠油和沥青质上升以将其带到污水水面，稠油和沥青质被微气泡撇入设在分离塔上开口周围的导油槽内以处理回收，含泥的重物沉降至分离塔底层并输排出以待处理;电催化氧化步骤，产生电催化氧化反应，以产生.OH羟基自由基，.OH羟基自由基破坏和打断分离污水中有害物的大分子结构而使其降解成小分子，小分子有害物降解呈氧化物而实现无害化。它具有如下优点：既能回收利用油、沥青，又能实现水外排无害化或回注无害化，具有极大的社会积极意义。
权利要求书
1.油气田含油污水处理方法，其特征在于：包含：
步骤(1)，降粘步骤，加热污水以降低污水中稠油和沥青质的粘度;
步骤(2)，油水泥分离步骤，降粘后的污水流入分离塔，分离塔内的电气浮装置产生的微气泡带动稠油和沥青质上升以将其带到污水水面，污水水面的稠油和沥青质被微气泡撇入设在分离塔上开口周围的导油槽内以处理回收，含泥的重物沉降至分离塔底层并输排出以待处理，分离出稠油、沥青质及含泥重物后的污水抽排到下一步骤处理;
步骤(3)，电催化氧化步骤，产生电催化氧化反应，以产生.OH羟基自由基，.OH羟基自由基破坏和打断污水中有害物的大分子结构而使其降解成小分子，小分子有害物降解呈氧化物而实现无害化。
2.根据权利要求1所述的油气田含油污水处理方法，其特征在于：还包括：
步骤(4)，澄清压滤步骤，往经电催化氧化步骤的污水内加入絮凝剂和混凝剂中的至少一种，使污水进一步澄清，澄清沉淀下来的污泥采用压滤处理。
3.根据权利要求2所述的油气田含油污水处理方法，其特征在于：所述污水自电催化氧化步骤流经澄清压滤步骤的过程中与进入降粘步骤的污水进行热交换。
4.油气田含油污水处理设备，其特征在于：包含：
降粘装置，包括加热器和被加热器，该加热器加热被加热器以加热流经或流入被加热器的污水，以降低污水中稠油和沥青质的粘度;
油水泥分离装置，包括分离塔、导油槽和电气浮装置，该导油槽固设在分离塔上开口周围，该分离塔设有分离进水口、设在分离塔底部的排泥口和分离出水口，该电气浮装置设在分离塔内以能产生微气泡，该分离进水口接通被加热器，使降粘后的污水通过分离进水口流入分离塔，该电气浮装置产生的微气泡带动污水中的稠油和沥青质上升至污水水面，污水水面的稠油和沥青质被微气泡撇入导油槽内以处理回收，含泥的重物沉降至分离塔底层并输排出以待处理;及
电催化氧化装置，包括处理容器和设在处理容器内的电催化氧化单元，该处理容器接通分离塔的分离出水口，该电催化氧化单元产生电催化氧化反应，以产生.OH羟基自由基，.OH羟基自由基破坏和打断污水中有害物的大分子结构而使其降解成小分子，小分子有害物降解呈氧化物而实现无害化。
5.根据权利要求4所述的油气田含油污水处理设备，其特征在于：该降粘装置还包括热交换器，该热交换器具有进管道和出管道;该进管道出口接通被加热器，该污水自进管道进入降粘装置;该出管道进口接通电催化氧化装置的出水口。
6.根据权利要求4所述的油气田含油污水处理设备，其特征在于：该油水泥分离装置还包括污泥泵，该污泥泵接通排泥口，含泥的重物沉降至分离塔底层并通过污泥泵输排出以待处理。
7.根据权利要求4或5或6所述的油气田含油污水处理设备，其特征在于：所述电气浮装置，包括微气泡电性发生装置和助浮空气微泡发生器;
该微气泡电性发生装置包括电源和装于分离塔内且浸没于分离塔内的污水内的第一电极组，该第一电极组包括第一阳极和第一阴极，该第一阳极和第一阴极通过电路分别电接电源两级，该第一阳极和第一阴极得电能析出气体，该气体上浮成微气泡;
该助浮空气微泡发生器包括气泵、气管和装于分离塔内且浸没于分离塔内的污水内的出气嘴，该气管接通气泵和出气嘴，通过气泵启动使出气嘴排出气体，该气体上浮成微气泡。
8.根据权利要求4或5或6所述的油气田含油污水处理设备，其特征在于：所述电催化氧化单元包括设在处理容器内的第二电极组，该第二电极组包括第二阳极和第二阴极，该第二阳极和第二阴极通过电路分别电接电源两级，该第二阳极表面产生羟基自由基.OH、O2，第二阴极表面产生H2、H2O2。
9.根据权利要求4或5或6所述的油气田含油污水处理设备，其特征在于：还包括：
澄清压滤装置，包括污水物化沉淀装置和污泥压滤装置;该污水物化沉淀装置包括澄清容器和加药装置，该澄清容器接通电催化氧化装置的出水口，该加药装置连接澄清容器以能往澄清容器中加入絮凝剂和混凝剂中的至少一种，以使污水进一步澄清;该污泥压滤装置包括压滤机，澄清沉淀下来的污泥采用压滤机压滤处理。
说明书
油气田含油污水处理方法及设备
技术领域
本发明涉及一种用于采油领域的设备，尤其涉及一种油气田含油污水处理方法及设备。
背景技术
油田、气田在采出油气的过程中，含连带着地层的水一起采出。该采出的油气和水形成混合体。该混合体由于地层物化反应和采出过程的压力等物理变化而使该油(原油、气)以乳化形态与地层高矿化度水形成油水交融的乳化态。该乳化态采液经油田基站添加化学破乳剂进行破乳后，在三相分离器进行油水分离，经初级油水分离后，该分离出的含水油经管道泵输到联合站进行深度油水分离。在分离过程中，油田基站和联合站通常采取重力沉降深度分离方式进行深度分离，并在不同情况下根据破乳程度多次添加破乳剂。经过多次沉降后，大量的采出水被分离出来。该部分的水称之为采出水，该采出水经处理至达到回注要求后用于回注油井补充地层水量。而经多次沉降后剩余的高浓度难破乳高含油污水(包括定期清洗油罐设施的污水)则被倾在设在基站或联合站的污水浓缩地中进行进一步沉降和浓缩，以在该地形成了表面乳油，中层高含油污水，底层沥青质沉降及污泥的分层分布。以下将该浓缩地的水统一称之为高含油污水。
目前，传统方法对该高含油污水尚无好的解决办法。因为其含油及沥青质物质比例较高(10%至60%)而且该高含油污水含油高，含浓度化学物质(破乳剂)高，高矿化度，难破乳化油珠，所以不能采取过滤、生物降解等传统方法得到解决。一般皆经专用车辆运输到废弃液集中池存放，则既对环境构成污染危害，也浪费大量运输费用和存储费用，是油田急需解决的难题。
发明内容
本发明提供了油气田含油污水处理方法及设备，其克服了背景技术中油气田含油污水处理方法所存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：
油气田含油污水处理方法，包含：
步骤(1)，降粘步骤，加热污水以降低污水中稠油和沥青质的粘度;
步骤(2)，油水泥分离步骤，降粘后的污水流入分离塔，分离塔内的电气浮装置产生的微气泡带动稠油和沥青质上升以将其带到污水水面，污水水面的稠油和沥青质被微气泡撇入设在分离塔上开口周围的导油槽内以处理回收，含泥的重物沉降至分离塔底层并输排出以待处理，分离出稠油、沥青质及含泥重物后的污水抽排到下一步骤处理;
步骤(3)，电催化氧化步骤，产生电催化氧化反应，以产生.OH羟基自由基，.OH羟基自由基破坏和打断污水中有害物的大分子结构而使其降解成小分子，小分子有害物降解呈氧化物而实现无害化。
本实施例之中：还包括：
步骤(4)，澄清压滤步骤，往经电催化氧化步骤的污水内加入絮凝剂和混凝剂中的至少一种，使污水进一步澄清，澄清沉淀下来的污泥采用压滤处理。
本实施例之中：所述污水自电催化氧化步骤流经澄清压滤步骤的过程中与进入降粘步骤的污水进行热交换。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：
油气田含油污水处理设备，包含：
降粘装置，包括加热器和被加热器，该加热器加热被加热器以加热流经或流入被加热器的污水，以降低污水中稠油和沥青质的粘度;
油水泥分离装置，包括分离塔、导油槽和电气浮装置，该导油槽固设在分离塔上开口周围，该分离塔设有分离进水口、设在分离塔底部的排泥口和分离出水口，该电气浮装置设在分离塔内以能产生微气泡，该分离进水口接通被加热器，使降粘后的污水通过分离进水口流入分离塔，该电气浮装置产生的微气泡带动污水中的稠油和沥青质上升至污水水面，污水水面的稠油和沥青质被微气泡撇入导油槽内以处理回收，含泥的重物沉降至分离塔底层并输排出以待处理;及
电催化氧化装置，包括处理容器和设在处理容器内的电催化氧化单元，该处理容器接通分离塔的分离出水口，该电催化氧化单元产生电催化氧化反应，以产生.OH羟基自由基，.OH羟基自由基破坏和打断污水中有害物的大分子结构而使其降解成小分子，小分子有害物降解呈氧化物而实现无害化。
本实施例之中：该降粘装置还包括热交换器，该热交换器具有进管道和出管道;该进管道出口接通被加热器，该污水自进管道进入降粘装置;该出管道进口接通电催化氧化装置的出水口。
本实施例之中：该油水泥分离装置还包括污泥泵，该污泥泵接通排泥口，含泥的重物沉降至分离塔底层并通过污泥泵输排出以待处理。
本实施例之中：所述电气浮装置，包括微气泡电性发生装置和助浮空气微泡发生器;
该微气泡电性发生装置包括电源和装于分离塔内且浸没于分离塔内的污水内的第一电极组，该第一电极组包括第一阳极和第一阴极，该第一阳极和第一阴极通过电路分别电接电源两级，该第一阳极和第一阴极得电能析出气体，该气体上浮成微气泡;
该助浮空气微泡发生器包括气泵、气管和装于分离塔内且浸没于分离塔内的污水内的出气嘴，该气管接通气泵和出气嘴，通过气泵启动使出气嘴排出气体，该气体上浮成微气泡。
本实施例之中：所述电催化氧化单元包括设在处理容器内的第二电极组，该第二电极组包括第二阳极和第二阴极，该第二阳极和第二阴极通过电路分别电接电源两级，该第二阳极表面产生羟基自由基.OH、O2，第二阴极表面产生H2、H2O2。
本实施例之中：还包括：
澄清压滤装置，包括污水物化沉淀装置和污泥压滤装置;该污水物化沉淀装置包括澄清容器和加药装置，该澄清容器接通电催化氧化装置的出水口，该加药装置连接澄清容器以能往澄清容器中加入絮凝剂和混凝剂中的至少一种，以使污水进一步澄清;该污泥压滤装置包括压滤机，澄清沉淀下来的污泥采用压滤机压滤处理。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
含油污水先经加热以降低稠油、沥青质的粘度，提高流动性，接着分离油水泥，油回收利用，分离的污水再经电催化氧化降解以实现无害化处理，则既能回收利用油、沥青，又能实现水外排无害化或回注无害化，具有极大的社会积极意义。
分离的污水再经电催化氧化降解后再加入絮凝剂、混凝剂进一步实现污水的澄清和泥水分离，无害化效果好。
