專利名稱：一種藥劑可循環(huán)使用的水處理方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藥劑可循環(huán)使用的水處理方法及其系統(tǒng)，特別是指一種適用于高度乳化的和含高分子聚合物的采油污水和煉油廠污水的處理方法。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有含油污水的處理方法是先重力除油再混凝沉降和過濾的方法。該法的操作程序是，含油污水進(jìn)入收油罐，利用油水的比重差進(jìn)行重力沉降，將污水中的游離油分離，然后加入混凝劑和絮凝劑，經(jīng)反應(yīng)器反應(yīng)，污水中的乳化油破乳，油珠及污水中的懸浮顆粒在混凝劑的作用下形成小礬花再在絮凝劑的作用下形成大繁花，在沉降罐中形成污泥，污水得到凈化，最后經(jīng)過壓力過濾，進(jìn)一步凈化污水。實踐證明，此方法適合處理含油量不高、乳化程度不高的污水。目前，煉油廠污水的預(yù)處理大都采用類似的方法。此方法處理后水能達(dá)到注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，污水中的游離油可以得到回收，但乳化狀態(tài)的油都隨污泥下沉，不能得到回收；同時處理過程會產(chǎn)生大量的污泥，帶來二次污染。
對于含乳化油程度高、高分子聚合物高的污水，采用重力除油法能去除的油很少，加入大量的混凝劑后，可以將污水凈化，但大量的乳化油隨礬花上浮，形成油渣。此油渣含有大量的無機鹽，不能按污油回收至原油外輸系統(tǒng)；如將此浮渣按油回收至油氣集輸系統(tǒng)，又會嚴(yán)重影響油氣集輸系統(tǒng)的運行，特別影響油系統(tǒng)的電脫水處理裝置的運行；如將油渣棄置，則將引起極大的環(huán)境污染。而且由于大量油及高分子聚合物的存在往往沉降效果不理想，礬花出現(xiàn)上浮，經(jīng)常堵塞后續(xù)輸送設(shè)備。因此，對于高含乳化油、高分子聚合物的污水，一般傳統(tǒng)的混凝處理方法不適用。目前也有用先加藥氣浮，去除80％～90％的油，然后再用混凝法處理的技術(shù)，但此技術(shù)有10％油不能回收，而且產(chǎn)生污泥形成二次污染。


發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題 為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，本發(fā)明方法使該種污水的處理成本降低，設(shè)備和工藝簡單不產(chǎn)生二次污染物。污水中有價值物質(zhì)得到回收；污水處理后達(dá)到注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)方案 本發(fā)明的基本思想是 一種藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，其特征在于步驟如下 步驟1將混凝劑加入含油、含高分子聚合物的污水管道中，使混有混凝劑的污水輸送進(jìn)混合器，在混合器中使混凝劑與污水充分混合并發(fā)生反應(yīng)，使污水在藥劑的作用下破膠、破乳并形成微小的礬花； 步驟2上述的污水流出混合器后，再向輸送該污水的管道中加入絮凝劑，使微小的含油顆粒在絮凝劑的作用下實現(xiàn)吸附、架橋和網(wǎng)捕逐漸形成大的礬花； 步驟3將完成步驟2的污水輸?shù)匠两倒?，以重力沉降法在罐?nèi)形成浮渣或沉渣，排渣后使污水得到凈化； 步驟4將浮渣或沉渣收集并加入渣清洗液充分混合、反應(yīng)，分離回收渣中的有回收價值的物質(zhì)與清洗液； 步驟5還原清洗液作為水處理藥劑循環(huán)使用。
在混凝劑前投加了破乳預(yù)處理劑雙氧水。
所述的混凝劑是常用的鐵鹽或鋁鹽。
所述的絮凝劑是指聚丙烯酰胺或聚丙烯酸鈉。
所述的混凝劑的有效濃度為20～1200PPM，反應(yīng)時間、攪拌強度、壓力、溫度等同于常規(guī)混凝反應(yīng)，無特殊要求。
所述的絮凝劑的有效濃度為1～10PPM，反應(yīng)時間、攪拌強度、壓力、溫度等同于常規(guī)混凝反應(yīng)，無特殊要求。
一種實現(xiàn)水處理方法的水處理系統(tǒng)，其特征在于在污水管中依次串連接混合器1、收油沉降器2；混合器的前端設(shè)計混凝劑加入口，混合器后端設(shè)計絮凝劑加入口；油渣收集池3的前端連接收油沉降器2，油渣收集池3的后端依次連接清洗泵4、油渣清洗裝置5和清洗廢液回收調(diào)節(jié)池6，清洗廢液回收調(diào)節(jié)池6通過清洗廢液加摻泵7連接混合器1前端混凝劑加入口之前；油渣清洗裝置5連接油氣集輸系統(tǒng)；在清洗泵4與油渣清洗裝置5之間設(shè)計清洗液加入口；所述的連接均為管路連接。
有益效果 本發(fā)明提出藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，具有使污水(特別是高含油的)處理不產(chǎn)生二次污染，有價值的(油)回收率達(dá)到99％；與現(xiàn)有技術(shù)相比處理污水成本低，工藝簡單，處理后的污水達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)。其中，藥劑的循環(huán)使用，降低了污水處理成本；同時污水處理過程中只產(chǎn)生渣，渣經(jīng)調(diào)理清洗液清洗后，有價值的渣(油)部分得到回收。水處理藥劑(大量無機離子)返溶到清洗液中。得到循環(huán)利用。



圖1是本發(fā)明的水處理系統(tǒng) 1-混合器；2-沉降罐；3-油渣收集池；4-清洗泵；5-油渣清洗裝置；6-清洗液回收調(diào)節(jié)池；7-清洗液加摻泵；A-來水；B-混凝劑；C-絮凝劑；D-清洗液
具體實施例方式 現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述 針對目前油田所應(yīng)用的注聚合物三次采油技術(shù)，由于所注聚合物多為聚丙烯酰胺之類的高分子有機物，具有很強的表面活性。其在地層中與原油、水長期的充分混合、聚合，使得原油發(fā)生高度的乳化，在聯(lián)合站內(nèi)原油脫水困難，產(chǎn)生的油田水中含油量高。
此類聚合物所形成的乳化油很難用常規(guī)的破乳劑將其破乳。其污水特點為 ①聚合物會使含油污水的粘度增加，增大水中膠體顆粒的穩(wěn)定性，使污水處理所需的自然沉降時間增長。45℃時水驅(qū)采出水的粘度一般為0.6mPa·s，而聚合物驅(qū)油采出水的粘度隨聚合物含量的增加而增加，一般為0.8-1.1mPa·s；。
②聚合物會使采出水中的原油高度乳化。粒徑測試發(fā)現(xiàn)聚合物采出水中油珠粒徑小于10μm的占90％以上，油珠粒徑中值為3～5μm；微觀測試結(jié)果表明聚合物使油水界面水膜強度增大，界面電荷增強，導(dǎo)致采出水中小油珠穩(wěn)定地存在于水體中。因而增加了處理難度，使處理后的污水中油含量較高。
③由于陰離子型聚合物的存在，嚴(yán)重干擾了絮凝劑的使用效果，使絮凝作用變差，大大增加了藥劑的用量。同時，處理后的水質(zhì)達(dá)不到回注水標(biāo)準(zhǔn)，油含量、懸浮固體含量嚴(yán)重超標(biāo)。
本實施例中靜態(tài)混合器為φ50mm的管道混合器，旋流反應(yīng)器為φ300mm×1000mm，油渣清洗器為φ800mm×1500mm。
系統(tǒng)流量為3-7M3/h，本實施例中根據(jù)實際來水水質(zhì)情況在混凝劑前投加了破乳預(yù)處理劑(雙氧水)。
步驟1將混凝劑鐵鹽50PPM加入含油、含高分子聚合物的污水管道中，使混有混凝劑的污水輸送進(jìn)混合器，在混合器中使混凝劑與污水充分混合并發(fā)生反應(yīng)，使污水在藥劑的作用下破膠、破乳并形成微小的礬花； 步驟2上述的污水流出混合器后，再向輸送該污水的管道中加入絮凝劑聚丙烯酰胺8PPM，使微小的含油顆粒在絮凝劑的作用下實現(xiàn)吸附、架橋和網(wǎng)捕逐漸形成大的礬花； 步驟3將完成步驟2的污水輸?shù)匠两倒蓿灾亓Τ两捣ㄔ诠迌?nèi)形成浮渣或沉渣，排渣后使污水得到凈化； 步驟4將浮渣或沉渣收集并加入油渣清洗液60PPM，充分混合、反應(yīng)，分離回收渣中的有回收價值的物質(zhì)與清洗液； 步驟5還原清洗液作為水處理藥劑循環(huán)使用。
試驗?zāi)康? (1)考察污水處理的原油回收率； (2)考察處理后污水的水質(zhì)，能否達(dá)到回注水C3標(biāo)準(zhǔn)； (3)核算處理成本。
試驗水質(zhì) 表一試驗前后污水水質(zhì)分析數(shù)據(jù) 注SRB為硫酸鹽還原菌，TGB為腐生菌。
原油去除率及處理后其它指標(biāo) 表二處理前后污水含油率的變化 回收原油的密度回收原油的密度為0.9811g/cm3。
處理后水水質(zhì)情況 表三處理后的水質(zhì)檢測結(jié)果 聚合物去除情況污水站外輸水聚合物含量為55mg/l，經(jīng)過污水處理后，聚合物含量降到2mg/l，去除率為96％。
其原油回收率在99％以上；處理后污水全部達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；整個處理過程幾乎不產(chǎn)生殘渣，不會產(chǎn)生二次污染。并且該技術(shù)可應(yīng)用于現(xiàn)有的工藝流程，不必對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的改造，就可實施。
試驗結(jié)論 1、孤三污水站外輸水經(jīng)處理后能夠穩(wěn)定達(dá)到C3回注水標(biāo)準(zhǔn)。
2、污水聚合物的去除率達(dá)到96％。
3、原油回收率達(dá)到99％，回收原油的密度為0.9811g/cm3。
4、處理藥劑成本為0.72元/m3。
權(quán)利要求
1.一種藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，其特征在于步驟如下
步驟1將混凝劑加入含油、含高分子聚合物的污水管道中，使混有混凝劑的污水輸送進(jìn)混合器，在混合器中使混凝劑與污水充分混合并發(fā)生反應(yīng)，使污水在藥劑的作用下破膠、破乳并形成微小的礬花；
步驟2上述的污水流出混合器后，再向輸送該污水的管道中加入絮凝劑，使微小的含油顆粒在絮凝劑的作用下實現(xiàn)吸附、架橋和網(wǎng)捕逐漸形成大的礬花；
步驟3將完成步驟2的污水輸?shù)匠两倒?，以重力沉降法在罐?nèi)形成浮渣或沉渣，排渣后使污水得到凈化；
步驟4將浮渣或沉渣收集并加入渣清洗液充分混合、反應(yīng)，分離回收渣中的有回收價值的物質(zhì)與清洗液；
步驟5還原清洗液作為水處理藥劑循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，其特征在于在混凝劑前投加了破乳預(yù)處理劑雙氧水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，其特征在于所述的混凝劑是常用的鐵鹽或鋁鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，其特征在于所述的絮凝劑是指聚丙烯酰胺或聚丙烯酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，其特征在于所述的混凝劑的有效濃度為20～1200PPM，反應(yīng)時間、攪拌強度、壓力、溫度等同于常規(guī)混凝反應(yīng)，無特殊要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藥劑可循環(huán)使用的水處理方法，其特征在于所述的絮凝劑的有效濃度為1～10PPM，反應(yīng)時間、攪拌強度、壓力、溫度等同于常規(guī)混凝反應(yīng)，無特殊要求。
7.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1～6中任一項權(quán)利要求所述的水處理方法的水處理系統(tǒng)，其特征在于在污水管中依次串連接混合器(1)、收油沉降器(2)；混合器的前端設(shè)計混凝劑加入口，混合器后端設(shè)計絮凝劑加入口；油渣收集池(3)的前端連接收油沉降器(2)，油渣收集池(3)的后端依次連接清洗泵(4)、油渣清洗裝置(5)和清洗廢液回收調(diào)節(jié)池(6)，清洗廢液回收調(diào)節(jié)池(6)通過清洗廢液加摻泵(7)連接混合器(1)前端混凝劑加入口之前；油渣清洗裝置(5)連接油氣集輸系統(tǒng)；在清洗泵(4)與油渣清洗裝置(5)之間設(shè)計清洗液加入口；所述的連接均為管路連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種藥劑可循環(huán)使用的水處理方法及其系統(tǒng)，其特征在于步驟如下將混凝劑加入含油、含高分子聚合物的污水管道中，再向輸送該污水的管道中加入絮凝劑，將完成步驟2的污水輸?shù)匠两倒薜玫礁≡虺猎?，將浮渣或沉渣收集并加入渣清洗液充分混合、反?yīng)，分離回收渣中的有回收價值的物質(zhì)與清洗液；還原清洗液作為水處理藥劑循環(huán)使用。系統(tǒng)為在污水管中依次串連接混合器、收油沉降器、油渣收集池、收油沉降器、清洗泵、清洗廢液回收調(diào)節(jié)池和清洗廢液加摻泵；系統(tǒng)中設(shè)計混凝劑、絮凝劑和清洗液加入口。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比處理污水成本低，工藝簡單，處理后的污水達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)。其中，藥劑的循環(huán)使用，有價值的渣(油)部分得到回收。
文檔編號C02F1/52GK101585610SQ20081001826
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者劉乃瑞, 洪驤龍 申請人:西北工業(yè)大學(xué)