申请日2018.04.28
公开（公告）日2021.02.19
IPC分类号C02F9/04; C02F103/10
摘要
本发明公开的含油污水三段高效复合处理系统，包括调节池，调节池的出水管路上安装有提升泵，提升泵的输出管路连接高效复合EPS反应器，高效复合EPS反应器的输出管路连接三相分离器，三相分离器通过管路连接高效CAF气浮系统，高效CAF气浮系统连接过滤系统，过滤系统包括石英砂过滤器，石英砂过滤器的侧壁开有出口，出口连通核桃壳过滤器，所述核桃壳过滤器的侧壁开有出口，所述出口连通回注清水池，回注清水池与反冲洗装置相连，反冲洗装置分别连接石英砂过滤器的排污口和核桃壳过滤器的排污口。本发明还公开了使用该系统进行污水处理的工艺，解决了现有的油田注水撬装站处理工艺流程不佳、处理能力弱、出水水质达标率低的问题。
权利要求书
1.含油污水三段高效复合处理系统，其特征在于，包括调节池（1），所述调节池（1）的出水管路上安装有提升泵（3），所述提升泵（3）的输出管路连接高效复合EPS反应器，所述高效复合EPS反应器的输出管路连接三相分离器（8），所述三相分离器（8）的输出端通过管路连接高效CAF气浮系统，所述高效CAF气浮系统的输出管路连接过滤系统，所述过滤系统包括石英砂过滤器（20），所述石英砂过滤器（20）的侧壁开有出口，所述出口连通核桃壳过滤器（21），所述核桃壳过滤器（21）的侧壁开有出口，所述出口连通回注清水池，所述回注清水池与反冲洗装置（22）相连，所述反冲洗装置的出口分别通过管路连接所述石英砂过滤器（20）底部的排污口和所述核桃壳过滤器（21）底部的排污口；
所述高效复合EPS反应器包括配水反应池（4），所述配水反应池（4）一侧壁底部设有进水口I，所述进水口I与所述提升泵（3）的出水管路连接，所述配水反应池（4）顶部中央固接搅拌器I、同时顶部表面偏侧壁的位置还开有加药口I，所述加药口I通过管路连接破乳剂加药装置（17），所述配水反应池（4）的另一侧壁靠近顶部的位置开有出水口I，所述出水口I通过导流槽I连通EPS一级反应池（5）一侧壁底部进水口II，所述EPS一级反应池（5）顶部中央固接搅拌器II、同时顶部表面偏侧壁的位置还开有加药口II，所述加药口II通过管路连接混凝剂加药装置（18），所述EPS一级反应池（5）另一侧壁顶部设有出水口II，所述出水口II通过导流槽II连通EPS二级反应池（6）一侧壁的进水口III，所述EPS二级反应池（6）顶部中央固接搅拌器III、同时顶部表面偏侧壁的位置还开有加药口III，所述加药口III通过管路连接絮凝剂加药装置（19），所述EPS二级反应池（6）另一侧壁顶部设有出水口III，所述出水口III通过导流槽III连通平衡反应池（7）一侧壁的进水口IV，所述平衡反应池（7）另一侧壁底部通过导流槽IV连通所述三相分离器（8）；
所述高效CAF气浮系统包括依次连通的CAF一级反应池（11）和CAF二级反应池（12），所述一级反应池（11）的一侧壁上方开有进水口，所述进水口距离所述一级反应池（11）的顶部20cm，所述进水口与所述EPS清水池（9）的出水口通过管路连通，所述CAF一级反应池（11）另一侧壁上部开有出水口，所述出水口通过导流槽与所述CAF二级反应池（12）一侧壁底部的进水口I连接，所述CAF二级反应池（12）另一侧壁上部开有出水口I，所述出水口I通过导流槽与气浮池（13）一侧壁上方的进水口II 连通，所述气浮池（13）内部侧壁固接高效捕集器，所述高效捕集器位于所述气浮池（13）内部远离进水口II的一侧壁上部，所述气浮池（13）的侧壁位于所述高效捕集器的下方还水平固接有配水器I，所述气浮池（13）的底部还连接有微纳米释放装置（15）；所述配水器I连通CAF清水池（14），所述CAF清水池（14）的另一侧壁的出水口通过管路连接浊度检测系统（16）的输入端，所述浊度检测系统（16）的输出端连接有增压泵（23），所述增压泵（23）的输出管路连接所述过滤系统；
所述浊度检测系统（16）包括安装在所述CAF清水池（14）出水管路上的在线浊度监测仪，所述在线浊度监测仪的输出管路上安装有一号管路切换阀，所述一号管路切换阀所在的管路连接所述过滤系统，所述在线浊度监测仪的输出管路上还安装有二号管路切换阀，所述二号管路切换阀所在的管路连接所述调节池（1）。
2.如权利要求1所述的含油污水三段高效复合处理系统，其特征在于，所述平衡反应池（7）底部连接曝气装置（10）。
3.如权利要求1所述的含油污水三段高效复合处理系统，其特征在于，所述三相分离器（8）包括上部柱形污水区和下部锥形沉泥斗，所述柱形污水区内部一侧壁固接集油池，所述锥形沉泥斗底部开有排泥口，所述柱形污水区顶部固接电动刮板，并且侧壁距离所述排泥口40-60cm的位置固接配水器，所述配水器位于所述集油池的下方，所述配水器连通EPS清水池（9），所述EPS清水池（9）侧壁开有出水口，所述出水口距离所述EPS清水池（9）顶端15-20cm，所述EPS清水池（9）底部连接曝气装置（10），所述EPS清水池（9）的出水口通过管路连通所述高效CAF气浮系统。
4.如权利要求3所述的含油污水三段高效复合处理系统，其特征在于，所述CAF一级反应池（11）和所述CAF二级反应池（12）的顶部中央均固接有搅拌器，所述CAF一级反应池（11）的顶部还开有加药口，所述加药口通过管路连接混凝剂加药装置（18），所述CAF二级反应池（12）顶部也开有加药口，所述加药口通过管路连接絮凝剂加药装置（19）。
5.一种采用如权利要求1-4中任一项所述的含油污水三段高效复合处理系统处理污水的工艺，其特征在于，具体操作步骤如下：
步骤1. 将含油污水统一收集至调节池（1），通过提升泵（3）输送至高效复合EPS反应器处理后，再输送到三相分离器（8）中进行处理得到一级处理污水；
步骤1.1 将含油污水输送至配水池（4）中，加入破乳剂同时搅拌均匀，使得原污水发生破乳反应进行初步油水分离；
步骤1.2 将初步油水分离后的污水流入到EPS一级反应池（5），加入混凝剂并强力搅拌，然后流入到EPS二级反应池（6）并加入絮凝剂同时搅拌均匀，使得到油污和泥沙凝聚体吸附成明显的絮体，然后进入平衡反应池（7）形成稳定的絮团后进入三相分离器（8）进行油污、水、污泥三相分离，分离出一级处理污水；
步骤2. 将步骤1得到的一级处理污水输送到高效复合CAF气浮系统进一步处理得到二级处理污水；
步骤2.1 将一级处理污水送入CAF一级反应池（11），同时投加混凝剂并强力搅拌，进行混凝反应，捕捉污水中的微小油滴，混凝反应结束后，送入CAF二级反应池（12），加入混凝剂搅拌混合均匀后，形成含有较大絮体的污水；
步骤2.2 将含有较大絮体的污水送入气浮池（13），通过气浮池底部的微纳米释放装置（15）将油污絮体与水进行分离得到二级处理污水；
步骤3. 将步骤2得到的二级处理污水输送到浊度检测系统（16）进行检测，如果二级处理污水的浊度高于设定值时，浊度检测系统（16）将切换至回流管路上流至调节池（1），再次重复步骤1和步骤2进行处理；如果二级处理污水的浊度低于设定值时，系统将出水切回进入所述过滤系统；
步骤4. 将步骤2得到的二级处理污水输送到过滤系统，先经过石英砂过滤器20过滤后，再输送到核桃壳过滤器21，经过二级过滤得到清水输送至回注清水池。
说明书
含油污水三段高效复合处理系统及处理工艺
技术领域
本发明属于油田采出污水处理技术领域，涉及一种含油污水三段高效复合处理系统，还涉及利用该处理系统处理污水的处理工艺。
背景技术
我国大部分油田已进入高含水开采期，原油综合含水率大部分达80％以上，采出液含水率不断上升，导致采油污水处理量增长较快，油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及站内其它类型的含油污水，随着国家环保要求的提高及节能减排政策的提出，含油污水处理技术成为影响油田可持续发展的重要因素。
大部分油田随着开发时间的增长，使油层能量不断被消耗，压力不断下降，油井产油量大大减少，为了弥补原油采出后所造成的底层空亏，保持或提高油层压力，从而实现油田高产稳产，并提高出油率，就有必要对油田进行注水，把质量合格的水从注水井注入油层，作为驱油剂将更多的原油从油层中驱替出来，提高油田的采收率、开发速度和经济效率。
目前，油田采用的注水水源主要由采出污水、地层水、地表水三部分组成，对于我国大部油田所处的环境而言，绝大部分水源均需经过处理后方可达到注入标准，考虑到环境因素和经济效益，采用经过处理后的采出污水再次注入是油田使用率较高的一种水源，在如何确保采出污水处理达标和降低注入的水源对油层环境的破坏，研发高效节能、出水水质达标率高的含油污水处理技术是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种含油污水三段高效复合处理系统，解决了现有的油田注水撬装站处理工艺流程不佳、处理能力弱、出水水质达标率低的问题。
本发明的另一目的是提供一种利用含油污水三段高效复合处理系统处理污水的处理工艺。
本发明所采用的技术方案是，含油污水三段高效复合处理系统，包括调节池，调节池的出水管路上安装有提升泵，提升泵的输出管路连接高效复合EPS反应器，高效复合EPS反应器的输出管路连接三相分离器，三相分离器的输出端通过管路连接高效CAF气浮系统，高效CAF气浮系统的输出管路连接过滤系统，过滤系统包括石英砂过滤器，石英砂过滤器的侧壁开有出口，出口连通核桃壳过滤器，核桃壳过滤器的侧壁开有出口，出口连通回注清水池，回注清水池与反冲洗装置相连，反冲洗装置的出口分别通过管路连接石英砂过滤器底部的排污口和核桃壳过滤器底部的排污口。
本发明的其他特点还在于，
高效复合EPS反应器包括配水反应池，配水反应池一侧壁底部设有进水口I，进水口I与提升泵的出水管路连接，配水反应池顶部中央固接搅拌器I、同时顶部表面偏侧壁的位置还开有加药口I，加药口I通过管路连接破乳剂加药装置，配水反应池的另一侧壁靠近顶部的位置开有出水口I，出水口I通过导流槽I连通EPS一级反应池一侧壁底部进水口II，EPS一级反应池顶部中央固接搅拌器II、同时顶部表面偏侧壁的位置还开有加药口II，加药口II通过管路连接混凝剂加药装置，EPS一级反应池另一侧壁顶部设有出水口II，出水口II通过导流槽II连通EPS二级反应池一侧壁的进水口III，EPS二级反应池顶部中央固接搅拌器III、同时顶部表面偏侧壁的位置还开有加药口III，加药口III通过管路连接絮凝剂加药装置，EPS二级反应池另一侧壁顶部设有出水口III，出水口III通过导流槽III连通平衡反应池一侧壁的进水口IV，平衡反应池另一侧壁底部通过导流槽IV连通三相分离器。
平衡反应池底部连接曝气装置。
三相分离器包括上部柱形污水区和下部锥形沉泥斗，柱形污水区内部一侧壁固接集油池，锥形沉泥斗底部开有排泥口，柱形污水区顶部固接电动刮板，并且侧壁距离排泥口40-60cm的位置固接配水器，配水器位于集油池的下方，配水器连通EPS清水池，EPS清水池侧壁开有出水口，出水口距离EPS清水池顶端15-20cm，EPS清水池底部连接曝气装置，EPS清水池的出水口通过管路连通高效CAF气浮系统。
高效CAF气浮系统包括依次连通的CAF一级反应池和CAF二级反应池，一级反应池的一侧壁上方开有进水口，进水口距离一级反应池的顶部20cm，进水口与EPS清水池的出水口通过管路连通，CAF一级反应池另一侧壁上部开有出水口，出水口通过导流槽与CAF二级反应池一侧壁底部的进水口I连接，CAF二级反应池另一侧壁上部开有出水口I，出水口I通过导流槽与气浮池一侧壁上方的进水口II连通，气浮池内部侧壁固接高效捕集器，高效捕集器位于气浮池内部远离进水口II的一侧壁上部，气浮池的侧壁位于高效捕集器的下方还水平固接有配水器I，气浮池的底部还连接有微纳米释放装置；配水器I连通CAF清水池，CAF清水池的另一侧壁的出水口通过管路连接浊度检测系统的输入端，浊度检测系统的输出端连接有增压泵，增压泵的输出管路连接过滤系统。
CAF一级反应池和CAF二级反应池的顶部中央均固接有搅拌器，CAF一级反应池的顶部还开有加药口，加药口通过管路连接混凝剂加药装置，CAF二级反应池顶部也开有加药口，加药口通过管路连接絮凝剂加药装置。
浊度检测系统包括安装在CAF清水池出水管路上的在线浊度监测仪，在线浊度监测仪的输出管路上安装有一号管路切换阀，一号管路切换阀的管路连接过滤系统，在线浊度监测仪的输出管路上还安装有二号管路切换阀，二号管路切换阀所在的管路连接调节池。
本发明的另一技术方案是，
一种采用上述的含油污水三段高效复合处理系统处理污水的工艺，其特征在于，具体操作步骤如下：
步骤1.将含油污水统一收集至调节池，通过提升泵输送至高效复合EPS反应器处理后，再输送到三相分离器中进行处理得到一级处理污水；
步骤2.将步骤1得到的一级处理污水输送到高效复合CAF气浮系统进一步处理得到二级处理污水；
步骤3.将步骤2得到的二级处理污水输送到浊度检测系统进行检测，如果二级处理污水的浊度高于设定值时，浊度检测系统将切换至回流管路上流至调节池，再次重复步骤1和步骤2进行处理；如果二级处理污水的浊度低于设定值时，系统将出水切回进入所述过滤系统；
步骤4.将步骤2得到的二级处理污水输送到过滤系统，先经过石英砂过滤器过滤后，再输送到核桃壳过滤器，经过二级过滤得到清水输送至回注清水池。
步骤1的具体操作如下：
步骤1.1将含油污水输送至配水池中，加入破乳剂同时搅拌均匀，使得原污水发生破乳反应进行初步油水分离；
步骤1.2将初步油水分离后的污水流入到EPS一级反应池，加入混凝剂并强力搅拌，然后流入到EPS一级反应池并加入絮凝剂同时搅拌均匀，使得到油污和泥沙凝聚体吸附成明显的絮体，然后进入平衡反应池形成稳定的絮团后进入三相分离器进行油污、水、污泥三相分离，分离出较清的一级处理污水。
步骤2的具体操作如下：
步骤2.1将一级处理污水送入CAF一级反应池，同时投加混凝剂并强力搅拌，进行混凝反应，捕捉污水中的微小油滴，混凝反应结束后，送入CAF二级反应池，加入混凝剂搅拌混合均匀后，形成含有较大絮体的污水；
步骤2.2将含有较大絮体的污水送入气浮池，通过气浮池底部的微纳米释放装置将油污絮体与水进行分离得到二级处理污水。
本发明的有益效果是，含油污水三段高效复合处理系统及处理工艺，解决了现有的油田注水撬装站处理工艺流程不佳、处理能力弱、出水水质达标率低的问题。该装置中的高效复合EPS反应器通过工艺优化，依次投加破乳剂、混凝剂、絮凝剂对含油污水处理，确保污水中的油污和泥沙最大程度的被分离出，经过一级处理后的污水再次进入复合CAF气浮进行处理，进一步去除污水中的小油滴，提高出水达标率。在系统中增加对二级出水的浊度指标进行检测，有效降低后续过滤系统的运行负荷，提高出水水质稳定性，它通过对浊度的检测，未达标部分将返回到调节池再次处理，处理过但未达标的污水进入调节池，对池里的污水起到一定的稀释作用，同时缓解一、二级分离系统的运行负荷。该装置选用重生能力强、过滤效果好的石英砂过滤器与对油污吸附力高的核桃壳过滤器，有效提高出水达标率，提升回注水水质，使油田得到最大限度的开发，同时能取得良好的经济效益。
（发明人：欧阳华劲;王永东;樊万红;童长兵;张军连;董海波;王迪东;余海棠;谢文杰;曾群）
