申请日2016.07.19
公开(公告)日2016.10.26
IPC分类号C02F9/06; C02F103/10
摘要
本发明属于油田水处理设备领域，尤其涉及一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备及其工艺方法，一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备包括脱碱装置、电化学装置、气浮装置、一级沉降池、二级沉降池、双滤料过滤装置、动态膜过滤装置和清水罐，以上各装置按照污水的流向通过管路顺次连接，电化学装置的进水端和出水端分别设置有加药装置A和加药装置B。一种三元水、聚合物水或压裂水处理工艺方法，包括如下步骤：A、将污水原液注入脱碱装置内，进行脱碱;B、将脱碱后的污水注入电化学装置进行电离;C、将电化学装置内排出的污水注入气浮装置，在该污水注入气浮装置之前，通过加药装置B向该污水内添加混合药剂B。
权利要求书
1.一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备，其特征在于：包括脱碱装置(1)、电化学装置(2)、气浮装置(3)、一级沉降池(4)、二级沉降池(5)、双滤料过滤装置(6)、动态膜过滤装置(7)和清水罐(8)，以上各装置按照污水的流向通过管路顺次连接，电化学装置(2)的进水端和出水端分别设置有加药装置A(9)和加药装置B(10);
所述的脱碱装置(1)内部设置有超声波发生器(12)、负极板(13)、离子膜(14)、正极板(16)和上隔板(17)，离子膜(14)和上隔板(17)将脱碱装置(1)内部空间分隔成两个腔室，离子膜(14)通过框架(15)固定在脱碱装置(1)的中部，框架(15)将离子膜(14)夹持在中间，框架(15)上与离子膜(14)的两侧相对的平面上设置有防护网，所述的超声波发生器(12)共有两组且对称设置在离子膜(14)的两侧，所述的负极板(13)设置在脱碱污水进水一侧，所述的正极板(16)设置在脱碱污水出水一侧，脱碱污水进水口(11)设置在污水进水一侧的下部，脱碱污水出水口(18)设置在污水出水一侧的上部且竖向位置高于上隔板(17)的高度;
所述的电化学装置(2)的内部设置有超声波发生器(12)和电极板组(19)，超声波发生器(12)共有两个，分别设置在该电极板组(19)两侧，该电极板组(19)由至少三对正负电极板平行组装而成，每对正负电极板的间距为0.5厘米。
2.根据权利要求1所述的一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备，其特征在于：所述的正极板(16)、负极板(13)以及电极板组(19)中的各电极板均由钌铱板制成。
3.根据权利要求2所述的一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备，其特征在于：所述的超声波发生器(12)的外侧设置有防水外壳，防水外壳由纯钛板制成。
4.根据权利要求3所述的一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备，其特征在于：所述的双滤料过滤装置(6)中的滤料由石英砂层和活性炭层组成，或者由石英砂层和无烟煤层组成。
5.根据权利要求4所述的一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备，其特征在于：所述的动态膜过滤装置(7)内设置有动态膜，动态膜的上涂覆有硅藻土。
6.一种三元水、聚合物水或压裂水处理工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：A、将污水原液注入脱碱装置(1)内，进行脱碱，使污水的PH值下降至10以下;B、将脱碱后的污水注入电化学装置(2)进行电解，在该液体注入电化学装置(2)之前，通过加药装置A(9)向该液体内添加混合药剂A;C、将电化学装置(2)内排出的污水注入气浮装置(3)，在该污水注入气浮装置(3)之前，通过加药装置B(10)向该污水内添加混合药剂B;D、将气浮装置(3)内排出的污水通过一级沉降池(4)和二级沉降池(5)对污水中的絮状物进行沉降;E、将沉降后的污水依次通过双滤料过滤装置(6)和动态膜过滤装置(7)进行过滤，进而得到达标水，并将达标水存储至清水罐(8)内。
7.根据权利要求6所述的一种三元水、聚合物水或压裂水处理工艺方法，其特征在于：所述的混合药剂A为双氧水和盐酸溶液的混合物，所述的混合药剂B为聚合氯化铝溶液、氯化锌溶液和聚丙烯酰胺溶液的混合物;盐酸质量浓度为30%，加药量为8.0-10L/m3;双氧水的加药量为6.0-7L/m3;氯化锌的质量浓度为10%，加药量为15-17L/m3;聚合氯化铝的质量浓度为10%，加药量为8-10L/m3;聚丙烯酰胺质量浓度为0.05%，加药量为4-5L/m3。
说明书
三元水、聚合物水或压裂水处理设备及其工艺方法
技术领域
本发明属于油田水处理设备领域，尤其涉及一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备及其工艺方法。
背景技术
随着油田开采年限的增加，我国大部分油田已陆续进入三次采油阶段，油田三次采油采用复合三元回注技术，可大大提高原油采出率。但是三元含油污水因高碱性、高粘度特性，用常规处理方法效果欠佳，现有的油田污水处理工艺已经不能满足三元复合驱污水的处理要求。污水处理的技术难题已经直接影响到三元开采技术的进一步应用，影响到原油生产的稳定。
我国聚合物驱油技术广泛采用聚丙烯酰胺(PAM)，其产生的含有PAM的污水粘度大、水中油滴及固体悬浮物在PAM及其水解产物的作用下乳化稳定性强，处理起来非常困难。氧化降粘降解是一种成熟、低成本的水处理技术，已被众多学者运用于油田含聚含油污水、三元含油污水处理的研究当中。聚丙烯酰胺氧化降粘降解体系主要有氧化还原体系(如K2S2CVFeSO4体系)、Fenton试剂、过氧化氢和臭氧氧化体系等，其机理是自由基反应机理。氧化降粘降解的优点是使用方便，不产生二次污染。
发明内容
本发明提供一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备及其使用该设备进行污水处理的工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种三元水、聚合物水或压裂水处理设备包括脱碱装置、电化学装置、气浮装置、一级沉降池、二级沉降池、双滤料过滤装置、动态膜过滤装置和清水罐，以上各装置按照污水的流向通过管路顺次连接，电化学装置的进水端和出水端分别设置有加药装置A和加药装置B。
所述的脱碱装置内部设置有超声波发生器、负极板、离子膜、正极板和上隔板，离子膜和上隔板将脱碱装置内部空间分隔成两个腔室，离子膜通过框架固定在脱碱装置的中部，框架将离子膜夹持在中间，框架上与离子膜的两侧相对的平面上设置有防护网，所述的超声波发生器共有两组且对称设置在离子膜的两侧，所述的负极板设置在脱碱污水进水一侧，所述的正极板设置在脱碱污水出水一侧，脱碱污水进水口设置在污水进水一侧的下部，脱碱污水出水口设置在污水出水一侧的上部且竖向位置高于上隔板的高度。
所述的电化学装置的内部设置有超声波发生器和电极板组，超声波发生器共有两个，分别设置在该电极板组两侧，该电极板组由至少三对正负电极板平行组装而成，每对正负电极板的间距为0.5厘米。
所述的正极板、负极板以及电极板组中的各电极板均由钌铱板制成。所述的超声波发生器的外侧设置有防水外壳，防水外壳由纯钛板制成。所述的双滤料过滤装置中的滤料由石英砂层和活性炭层组成，或者由石英砂层和无烟煤层组成。所述的动态膜过滤装置内设置有动态膜，动态膜的上涂覆有硅藻土。
一种三元水、聚合物水或压裂水处理工艺方法，包括如下步骤：A、将污水原液注入脱碱装置内，进行脱碱，使污水的PH值下降至10以下;B、将脱碱后的污水注入电化学装置进行电解，在该液体注入电化学装置之前，通过加药装置A向该液体内添加混合药剂A;C、将电化学装置内排出的污水注入气浮装置，在该污水注入气浮装置之前，通过加药装置B向该污水内添加混合药剂B;D、将气浮装置内排出的污水通过一级沉降池和二级沉降池对污水中的絮状物进行沉降;E、将沉降后的污水依次通过双滤料过滤装置和动态膜过滤装置进行过滤，进而得到达标水，并将达标水存储至清水罐内。
所述的混合药剂A为双氧水和盐酸的混合物，所述的混合药剂B为聚合氯化铝、氯化锌和聚丙烯酰胺的混合物。盐酸质量浓度为30%，加药量为8.0-10L/m3;双氧水的加药量为6.0-7L/m3;氯化锌的质量浓度为10%，加药量为15-17L/m3;聚合氯化铝的质量浓度为10%，加药量为8-10L/m3;聚丙烯酰胺质量浓度为0.05%，加药量为4-5L/m3。
本发明的有益效果为：本发明通过对现有的污水处理设备及工艺进行改进，有效改善了污水净化效果，使得三元水、聚合物水或压裂水经过一次处理便可到达到排放和回注标准。需要说明的是，聚合物水或压裂水中不含碱，与处理三元水不同，对聚合物水或压裂水进行处理时只需去除脱碱工序即可。
