一種強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置制造方法
【專利摘要】一種強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置。該裝置包括空氣粗過濾器，空氣粗過濾器通過管線依次連接消音器、空氣壓縮機(jī)、空氣冷干機(jī)、空氣精細(xì)過濾器、制氧機(jī)、活性氣體發(fā)生裝置、接觸氧化罐、尾氣回收器，其中：尾氣回收器上安裝有活性氣體在線檢測器，活性氣體發(fā)生裝置連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，接觸氧化罐上安裝有COD在線監(jiān)測器，COD在線監(jiān)測器及活性氣體發(fā)生裝置分別與PLC控制器信號(hào)線連接。本裝置安裝COD在線監(jiān)測器能夠有效利用活性氣體，避免浪費(fèi)，尾氣回收達(dá)到環(huán)保的目的。
【專利說明】一種強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型主要涉及油田采油廢水的深度處理【技術(shù)領(lǐng)域】。具體涉及一種強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置。

【背景技術(shù)】
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[0002]高級(jí)氧化技術(shù)作為一種新型水處理方式，已經(jīng)開始應(yīng)用于多種工業(yè)廢水的處理，其具體方法可分為化學(xué)氧化、Fenton氧化、電化學(xué)氧化、光催化氧化、光助電催化、濕式空氣氧化、超臨界水氧化以及超聲波氧化等，與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比，高級(jí)氧化技術(shù)具有適用范圍廣、反應(yīng)速率快、氧化能力強(qiáng)、無污染或少污染的優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，成為水處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。但目前多種高級(jí)氧化技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，存在處理成本高或難以工業(yè)化的問題。所以高級(jí)氧化技術(shù)的應(yīng)用，往往只能局限于處理難度大，且水量較小的情況，其主要原因就在于運(yùn)行成本較高，無法對(duì)活性物質(zhì)進(jìn)行有效的控制，無法保證其充分作用于污水處理，大量的有效活性氣體無法回收被浪費(fèi)，這種浪費(fèi)也被計(jì)算至污水的噸水處理成本中，所以減少這部分浪費(fèi)就能夠降低噸水處理成本，從而實(shí)現(xiàn)在大型的水處理項(xiàng)目中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0003]為了克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本實(shí)用新型目的在于提供一種強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，本裝置利用活性氣體的強(qiáng)氧化性，來降解采油廢水中的有機(jī)污染物。通過提高活性氣體的利用率，從而降低運(yùn)行和投資成本。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:該強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置包括空氣粗過濾器，空氣粗過濾器通過管線依次連接消音器、空氣壓縮機(jī)、空氣冷干機(jī)、空氣精細(xì)過濾器、制氧機(jī)、活性氣體發(fā)生裝置、接觸氧化罐、尾氣回收器，其中:尾氣回收器上安裝有活性氣體在線檢測器，活性氣體發(fā)生裝置連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，接觸氧化罐上安裝有COD在線監(jiān)測器，COD在線監(jiān)測器及活性氣體發(fā)生裝置分別與PLC控制器信號(hào)線連接，COD在線監(jiān)測器將來水的COD值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞到PLC控制器，PLC控制器將COD值與儲(chǔ)存的控制曲線進(jìn)行比對(duì)后，來調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置的功率，使之與來水水質(zhì)相適應(yīng)。
[0005]上述方案中接觸氧化罐為立式罐，采用上進(jìn)水下出水，來水在接觸氧化罐的罐頂布水，底部集水，活性氣體采用下布?xì)馍霞瘹猓?jīng)過接觸氧化罐的尾氣在罐頂回收，接觸氧化罐內(nèi)部填裝有聚四氟乙烯填料。其所使用的接觸氧化罐的活性氣體釋放器材質(zhì)為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物或稀有金屬燒結(jié)，其中金屬氧化物A1203、T12或胞02。其所使用的活性氣體發(fā)生裝置(7)的頻率20?25kHZ、電壓3kV?6kV、氣壓0.3?0.6MPa。
[0006]本實(shí)用新型所所具有的有益效果是:本裝置通過活性氣體和羥基自由基的強(qiáng)氧化性將有機(jī)污染物進(jìn)行斷鏈、降解，使大分子量的污染物變?yōu)樾》肿恿康奈廴疚?，從而達(dá)到采油廢水深度處理的目的，本裝置安裝COD在線監(jiān)測器能夠有效利用活性氣體，避免浪費(fèi)，尾氣回收達(dá)到環(huán)保的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0007]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]附圖2是本實(shí)用新型的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
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[0009]由附圖1、附圖2所示，強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置包括空氣粗過濾器1，空氣粗過濾器I通過管線依次連接消音器2、空氣壓縮機(jī)
3、空氣冷干機(jī)4、空氣精細(xì)過濾器5、制氧機(jī)6、活性氣體發(fā)生裝置7、接觸氧化罐8、尾氣回收器9，其中:尾氣回收器9上安裝有活性氣體在線檢測器10，活性氣體發(fā)生裝置7連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)11，接觸氧化罐8上安裝有COD在線監(jiān)測器12，COD在線監(jiān)測器12及活性氣體發(fā)生裝置7分別與PLC控制器13信號(hào)線連接，COD在線監(jiān)測器12將來水的COD值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞到PLC控制器13，PLC控制器13將COD值與儲(chǔ)存的控制曲線進(jìn)行比對(duì)后，來調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置7的功率，使之與來水水質(zhì)相適應(yīng)，能夠有效利用活性氣體，避免浪費(fèi)。由本裝置處理后的水經(jīng)大慶油田油藏水驅(qū)注水水質(zhì)指標(biāo)及分析方法(Q/SYDQ0605-2006)分析結(jié)果如下:有效停留時(shí)間為30min?60min。當(dāng)來水含油不大于50 mg /L、懸浮物不大于150 mg /L、粘度不大于15mPa-s時(shí)，出水含油不大于10 mg /L、懸浮物不大于30 mg /L、粘度不大于2mPa.S。
[0010]上述方案中的接觸氧化罐8為立式罐，采用上進(jìn)水下出水，來水在接觸氧化罐8的罐頂布水，底部集水，活性氣體采用下布?xì)馍霞瘹猓?jīng)過接觸氧化罐8的尾氣在罐頂回收，接觸氧化罐8內(nèi)部填裝有聚四氟乙烯填料。接觸氧化罐8的活性氣體釋放器14材質(zhì)為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物或稀有金屬燒結(jié)，其中金屬氧化物A1203、T12或胞02。其所使用的活性氣體發(fā)生裝置7的頻率20?25kHZ、電壓3kV?6kV、氣壓0.3?0.6MPa。
[0011]本實(shí)用新型以空氣作為活性氣體的原料。上述設(shè)備中空氣粗過濾器I用于對(duì)空氣預(yù)過濾，攔截空氣中的塵埃和顆粒物，消音器2的作用是減低空氣壓縮機(jī)3所產(chǎn)生的噪音，空氣壓縮機(jī)3用來增加氣源進(jìn)口的氣體壓力，空氣冷干機(jī)4用于降低制氧機(jī)進(jìn)口空氣的濕度，活性氣體發(fā)生系統(tǒng)7用于制造接觸氧化罐8需要的活性氣體，接觸氧化罐8是完成整個(gè)接觸氧化過程的，所有降解過程都在罐內(nèi)完成，尾氣回收系統(tǒng)9用來處理反應(yīng)過程完成后的剩余活性氣體，活性氣體檢測系統(tǒng)10用來檢測尾氣中活性氣體的含量，用來檢測尾氣回收器9出口的活性氣體濃度，正常值為尾氣小于0.2mg/m3,當(dāng)濃度超過0.2mg/m3時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警。COD在線監(jiān)測器12用于測量來水中的COD值，PLC控制器13用于接收和分析COD在線監(jiān)測器12所提供的數(shù)據(jù)，并以分析、比對(duì)后的結(jié)果，作為控制調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置7功率的依據(jù)。
[0012]經(jīng)過前端處理的高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水通過升壓泵進(jìn)入到接觸氧化罐8，自罐頂安裝的布水器布水，以自壓的形式從罐底部排出至指定位置。在此過程中活性氣體通過安裝在接觸氧化罐8底部的釋放器，均勻的釋放到接觸氧化罐8中，該種釋放器為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物(A1203、Ti02、MnO2)、或稀有金屬燒結(jié),對(duì)氧化反應(yīng)具有一定的催化作用，此時(shí)接觸氧化罐8中呈現(xiàn)的是活性氣體和采油廢水的對(duì)向流通，這種方式能夠延長活性氣體在接觸氧化罐8中與污水的相對(duì)位移，增加與采油廢水中的有機(jī)污染物的接觸幾率，進(jìn)而提高活性氣體的使用效率。
[0013]接觸氧化罐中產(chǎn)生羥基自由基的反應(yīng)機(jī)理如下:
[0014]O2+h u — O2+.0.CHH2O2 —.0H+.0OH
[0015]O2+H20+h u — O2+H2O2 H2O2+h u — 2.0H
[0016]通過接觸氧化罐8中的羥基自由基(.0H)和活性氣體來對(duì)采油廢水中的有機(jī)污染物，特別是聚合物來進(jìn)行斷鏈、降解，降解后的聚合物會(huì)從大分子量長鏈聚合物變?yōu)樾》肿恿慷替溇酆衔?，因此采油廢水的粘度也隨之降低。
[0017]活性氣體產(chǎn)生過程:首先空氣通過空氣粗過濾器I進(jìn)行預(yù)過濾，濾掉空氣中的雜質(zhì)塵埃等顆粒物，然后進(jìn)入消音器2 (由于空氣壓縮機(jī)3有較大的噪音需要通過消音器2來降低噪音，隨后進(jìn)入空氣壓縮機(jī)3升壓，經(jīng)過空氣冷干機(jī)4脫水后，進(jìn)入空氣精細(xì)過濾器5，經(jīng)過過濾和脫水之后的空氣進(jìn)入制氧機(jī)6，利用制氧機(jī)6將空氣中的氧氣進(jìn)行提純，獲得濃度為92%左右的高純度氧氣，再將高純氧氣通入活性氣體發(fā)生裝置7，來制取活性氣體，最后活性氣體經(jīng)過安裝在接觸氧化罐8底部的釋放器，釋放到接觸氧化罐8中，與采油廢水中的有機(jī)污染物完成接觸氧化反應(yīng)。
[0018]尾氣控制過程:活性氣體在接觸氧化罐8中完成接觸氧化后，未被消耗的活性氣體便存在于尾氣中，需要對(duì)其進(jìn)行處理才能夠排放，活性氣體檢測系統(tǒng)10用來檢測尾氣回收器9出口的活性氣體濃度，正常值為尾氣小于0.2mg/m3,當(dāng)濃度超過0.2mg/m3時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警，達(dá)到位環(huán)保的目的。
[0019]自動(dòng)控制過程:本實(shí)用新型的PLC控制器13是通過COD在線監(jiān)測器12采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)活性氣體發(fā)生裝置7的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。PLC控制器13利用COD在線監(jiān)測系統(tǒng)所采集的COD數(shù)據(jù)，與已經(jīng)儲(chǔ)存在PLC控制器13中的曲線進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)出現(xiàn)偏移時(shí)PLC控制器13進(jìn)行自動(dòng)修正，調(diào)節(jié)活性氣體發(fā)生裝置7的功率，使之與來水的COD值相適應(yīng)。
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，包括空氣粗過濾器(I)，其特征在于:空氣粗過濾器(I)通過管線依次連接消音器(2)、空氣壓縮機(jī)(3)、空氣冷干機(jī)(4)、空氣精細(xì)過濾器(5)、制氧機(jī)(6)、活性氣體發(fā)生裝置(7)、接觸氧化罐(8)、尾氣回收器(9)，其中:尾氣回收器(9)上安裝有活性氣體在線檢測器(10)，活性氣體發(fā)生裝置(7)連接有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)(11)，接觸氧化罐(8)上安裝有COD在線監(jiān)測器(12)，COD在線監(jiān)測器(12)及活性氣體發(fā)生裝置(7)分別與PLC控制器(13)信號(hào)線連接，COD在線監(jiān)測器(12)將來水的COD值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞到PLC控制器(13)，PLC控制器(13)將COD值與儲(chǔ)存的控制曲線進(jìn)行比對(duì)后，來調(diào)整活性氣體發(fā)生裝置(7)的功率，使之與來水水質(zhì)相適應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，其特征在于:接觸氧化罐(8)為立式罐，采用上進(jìn)水下出水，來水在接觸氧化罐(8)的罐頂布水，底部集水，活性氣體采用下布?xì)馍霞瘹猓?jīng)過接觸氧化罐(8)的尾氣在罐頂回收，接觸氧化罐(8)內(nèi)部填裝有聚四氟乙烯填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，其特征在于:其所使用的接觸氧化罐(8)的活性氣體釋放器(14)材質(zhì)為多孔蜂窩陶瓷表面附著金屬氧化物或稀有金屬燒結(jié)，其中金屬氧化物A1203、T12或Μη02。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強(qiáng)氧化氣體濕式接觸法處理高濃度化學(xué)驅(qū)油田采油廢水的一體化裝置，其特征在于:其所使用的活性氣體發(fā)生裝置(7)的頻率20?25kHz、電壓3kV ?6 kV、氣壓 0.3 ?0.6 MPa。
【文檔編號(hào)】C02F1/72GK203833695SQ201420275532
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】唐述山, 侯鵬, 路學(xué)喜, 關(guān)博 申請(qǐng)人:大慶高新區(qū)百世環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司