一種采油廢水處理及其循環(huán)利用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境工程的水污染治理領(lǐng)域，更為具體地說是指一種采油廢水處理及其循環(huán)利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油田采出水主要是原油在生產(chǎn)處理過程中脫出的污水。油田采出水的處理根據(jù)排放或回用不同要求有多種方式，作為蒸汽發(fā)生器或鍋爐的給水，要嚴格控制水中的鈣離子、鎂離子等易結(jié)垢的離子含量，總礦化度、水中的含油量等。利用膜分離技術(shù)對油田采出水進行脫鹽處理，使得產(chǎn)水再生循環(huán)利用等方面的報道不少。油田采出水經(jīng)過一般的預(yù)處理去除了大部分的含油量和懸浮物之后的主要污染物指標為:鈣離子200?3000mg/L、鎂離子20 ?500mg/L、鈉離子 200 ?8000mg/L、氯離子 200 ?10000mg/L、含油 30 ?300 mg/L 和COD為100?500mg/L。鈣離子、鎂離子、碳酸氫根離子等含量仍然很高，總硬度過高，直接采用膜分離技術(shù)進行脫鹽處理，容易造成膜的鈣化和污堵，膜材料的孔隙中填滿了碳酸鈣、碳酸鎂等物質(zhì)，一方面使得膜的出水水質(zhì)變差，嚴重影響膜處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，另一方面膜的鈣化會使得膜材料變脆，容易斷絲，導(dǎo)致膜的使用壽命由通常的三年以上，縮短到不到半年，減少膜的運行壽命，頻繁更換膜組件，經(jīng)濟上不可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種采油廢水處理及其循環(huán)利用裝置，其主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中油田采出水膜法處理過程存在膜鈣化、污堵嚴重、成本高的缺陷。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種采油廢水處理及其循環(huán)利用裝置，包括除油系統(tǒng)、化學脫鈣系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)以及脫鹽系統(tǒng)；
所述除油系統(tǒng)用于去除采油廢水中的油污，該除油系統(tǒng)包括氣浮池或吸附罐，氣浮池或吸附罐的進口連接采油廢水排放水出口，氣浮池或吸附罐的出口連接化學脫鈣系統(tǒng)；所述化學脫鈣系統(tǒng)用于脫除采油廢水中的鈣鎂離子、降低水的硬度，化學脫鈣系統(tǒng)包括脫鈣反應(yīng)池、沉淀池以及清水池，脫鈣反應(yīng)池的進口連接氣浮池或吸附罐的出口，脫鈣反應(yīng)池的出口連接沉淀池的進口，沉淀池的出口與清水池的進口連接，清水池的出口連接膜過濾系統(tǒng)的進口；
所述膜過濾系統(tǒng)用于將采油廢水中顆粒性雜質(zhì)去除，膜過濾系統(tǒng)包括過濾膜和過濾產(chǎn)水池，所述過濾膜的進口連接清水池的出口，過濾膜的出口連接過濾產(chǎn)水池的進口，過濾產(chǎn)水池的出口連接脫鹽系統(tǒng)的進口；
所述脫鹽系統(tǒng)包括一脫鹽裝置，脫鹽裝置的進口連接超濾產(chǎn)水池的出口，脫鹽裝置的濃縮液出口直接排放，脫鹽裝置的透析液出口連接至鍋爐。
[0005]進一步地，所述脫鈣反應(yīng)池還配設(shè)有加藥系統(tǒng)，加藥系統(tǒng)設(shè)有加藥罐和加藥栗，加藥罐出口連接加藥栗的進口，加藥栗的出口連接脫鈣反應(yīng)池。
[0006]進一步地，所述化學脫鈣系統(tǒng)與膜過濾系統(tǒng)之間還設(shè)有一電解系統(tǒng)，所述電解系統(tǒng)設(shè)有供水栗和電解機或電氣浮裝置，所述供水栗的進口連接化學脫鈣系統(tǒng)的出口，所述供水栗的出口連接電解機或電氣浮裝置的進口，電解機或電氣浮裝置的出口與膜過濾系統(tǒng)的進口連接。
[0007]進一步地，所述電解機設(shè)有電源和電解槽，所述電解槽內(nèi)的電極為石墨、鈦、鐵、鋁、鋅、銅、鉛、鎳、鉬、鉻、合金和納米催化惰性電極中的一種。
[0008]進一步地，所述納米催化惰性電極的表層涂覆有晶粒為10?35nm的金屬氧化物惰性催化涂層，所述納米催化惰性電極的基板為鈦板或塑料板。
[0009]進一步地，所述化學脫鈣系統(tǒng)與電解系統(tǒng)之間還設(shè)有一過濾系統(tǒng)，該過濾系統(tǒng)包括供水栗、過濾器、反沖洗栗和清洗液罐，供水栗的進口連接化學脫鈣系統(tǒng)的出口，供水栗的出口連接過濾器的進口，過濾器的出口一路與電解系統(tǒng)連接，另一路依次經(jīng)反洗栗連接清洗液罐。
[0010]進一步地，所述過濾膜為微濾膜、超濾膜或MBR中的一種，所述微濾膜為有機膜、金屬膜或陶瓷膜中的一種，其孔徑介于Iym -ΙΟμπι之間；所述超濾為浸沒式超濾、柱式超濾、管式超濾、卷式超濾或板式超濾中的一種，截留分子量為1000?50000MWC0，工作條件為:常溫?45°C，浸沒式超濾的工作壓力為-1?_50kPa，柱式超濾、管式超濾、卷式超濾和板式超濾的工作壓力為3?300kPa ;所述MBR膜組件的膜孔徑為0.10?0.2 μ m，工作壓力為-1?-50kPa，工作溫度為5?45°C。
[0011]進一步地，所述過濾膜為納濾膜，納濾膜采用對硫酸鎂截留率為至少98%的納濾膜，納濾膜的截留分子量為200MWC0-500MWC0，進壓為6bar_45bar，出壓為
4.5bar-43.5bar，且其膜組件的結(jié)構(gòu)為卷式膜組件或管式膜組件，工作溫度為20?45°C。
[0012]進一步地，所述脫鹽裝置包括一級脫鹽裝置、一級透析液產(chǎn)水池、二級脫鹽裝置和二級透析液產(chǎn)水池，一級脫鹽裝置的進口連接超濾產(chǎn)水池的出口，一級脫鹽裝置的濃縮液出口直接排放，一級脫鹽裝置的透析液出口連接一級透析液產(chǎn)水池的進口，一級透析液產(chǎn)水池的出口連接二級脫鹽裝置的進口，二級脫鹽裝置的濃縮液出口直接排放，二級脫鹽裝置的透析液出口連接二級透析液產(chǎn)水池的進口，二級透析液產(chǎn)水池的出口連接一離子交換裝置的進口，離子交換裝置的出口連接至鍋爐。
[0013]進一步地，所述脫鹽裝置為反滲透脫鹽裝置，反滲透脫鹽裝置中的反滲透膜組件為卷式膜組件，膜材料為有機膜中醋酸纖維膜或復(fù)合膜，膜材料的截留分子量為50?200MWC0，進壓為 6.0 ?35.0bar,出壓為 4.5 ?33.5 bar。
[0014]進一步地，所述脫鹽裝置為正滲透脫鹽裝置，正滲透脫鹽裝置的膜組件為板框式膜組件、卷式膜組件、管式膜組件和包式膜組件中的一種。
[0015]進一步地，所述脫鹽裝置為電滲析脫鹽裝置，電滲析脫鹽裝置的工作條件是操作電壓壓力0.5?3.0 kg / cm 2，操作電壓50?250V，電流強度I?3A。
[0016]進一步地，所述脫鹽裝置為電容吸附脫鹽裝置，電容吸附脫鹽裝置的工作條件是直流電壓為IlOV?2 X 16V0
[0017]本發(fā)明的化學脫鈣系統(tǒng)涉及如下化學反應(yīng)式:
CaO + HCO3 — CaCO3 I + H2O
Ca2+ + CO32 一 CaCO 3 IMg2"+ CO32 — MgCO 3 I
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
1、采油廢水中油含量較高，本發(fā)明通過氣浮可有效除油、降低CODcr，此外，還可以采用活性炭吸附、粘土吸附等方法除去少量的油。
[0018]2、采油廢水中鈣、鎂含量高，容易造成膜鈣化和污堵，在預(yù)處理過程，通過投加石灰乳、碳酸鈉并配合混凝劑、絮凝劑將鈣、鎂離子去除，并去除一部分硫酸根離子，從而將鈣鎂離子的濃度控制在小于80mg/L。
[0019]3、經(jīng)過化學方法處理后的廢水再經(jīng)過膜過濾，降低廢水的SS、濁度等指標，以滿足反滲透的進膜要求。
[0020]4、膜過濾處理后的采油廢水經(jīng)過脫鹽處理，脫除水中的金屬離子，降低含鹽量。
[0021]5、通過本發(fā)明裝置，實現(xiàn)對采油廢水50?65%的回收率。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖3為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]圖4為本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0026]下面參照圖說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0027]實施例1
一種采油廢水處理及其循環(huán)利用裝置，參照圖1，包括除油系統(tǒng)、化學脫鈣系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)以及脫鹽系統(tǒng)。
[0028]除油系統(tǒng)用于去除采油廢水中的油污，該除油系統(tǒng)包括氣浮池11 (或吸附罐)，氣浮池(或吸附罐)的進口連接采油廢水排放水出口，氣浮池(或吸附罐)的出口連接化學脫鈣系統(tǒng)。
[0029]化學脫鈣系統(tǒng)用于脫除采油廢水中的鈣鎂離子、降低水的硬度，化學脫鈣系統(tǒng)包括脫鈣反應(yīng)池21、沉淀池22以及清水池23，脫鈣反應(yīng)池21的進口連接氣浮池11或吸附罐的出口，脫鈣反應(yīng)池21的出口連接沉淀池22的進口，沉淀池22的出口與清水池23的進口連接，清水池23的出口連接膜過濾系統(tǒng)的進口。脫鈣反應(yīng)池21還配設(shè)有加藥系統(tǒng)，加藥系統(tǒng)設(shè)有加藥罐211和加藥栗212，加藥罐211出口連接加藥栗212的進口，加藥栗212的出口連接脫鈣反應(yīng)池21。
[0030]膜過濾系統(tǒng)用于將采油廢水中顆粒性雜質(zhì)去除，膜過濾系統(tǒng)包括過濾膜31和過濾產(chǎn)水池32，過濾膜31的進口連接清水池23的出口，過濾膜31的出口連接過濾產(chǎn)水池32的進口，過濾產(chǎn)水池32的出口連接脫鹽系統(tǒng)的進口。
[0031]過濾膜31可以為微濾膜、超濾膜或MBR中的一種，微濾膜為有機膜、金屬膜或陶瓷膜中的一種，其孔徑介于Iym -ΙΟμπι之間；超濾為浸沒式超濾、柱式超濾、管式超濾、卷式超濾或板式超濾中的一種，截留分子量為1000?50000MWC0，工作條件為:常溫?45°C，浸沒式超濾的工作壓力為-1?_50kPa，柱式超濾、管式超濾、卷式超濾和板式超濾的工作壓力為3?300kPa ;所述MBR膜組件的膜孔徑為0.10?0.2 μ m，工作壓力為-1?-50kPa，
工作溫度為5?45 °C。
[0032]過濾膜31也可以為納濾