專利名稱：砂濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水質(zhì)處理過濾設(shè)備，尤其是油田含油污水處理過濾的砂濾器。
背景技術(shù)：
我國油田開發(fā)大都采取注水開采方式，開采初、中、后期都伴隨著大量的地層水，通過脫水工藝使油水分離，分離出來的水中含有一定的原油及固體懸浮物，因此被稱為油田污水。目前我國油田綜合含水高達(dá)85％以上，年產(chǎn)污水量約7.5億M3，油田規(guī)定，這些污水不僅不能排放，而且還要作為注水開發(fā)油田的主要水源全部回注利用。分離出來的污水再經(jīng)過預(yù)處理后，還必須經(jīng)過深度處理達(dá)到規(guī)定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)行回注，以保證我國80％以上的中、低滲透層油田的注水開采效果。因此砂濾器這種深床過濾器就成為油田污水深度處理的關(guān)鍵設(shè)備。人稱砂濾器是油田的最后把關(guān)設(shè)備。
當(dāng)前公知的砂濾器為園柱罐內(nèi)以石英砂、核桃殼為過濾介質(zhì)，濾罐頂部有一濾前水進(jìn)口即沖洗水出口，濾罐底部有一濾后水出口即沖洗水出口。過濾時(shí)為低進(jìn)高出，濾罐內(nèi)下部有砂濾床、丞托層，污水通過砂濾床時(shí)，水中的污物被砂濾床吸附截流。被截流的吸附物再定期以清水為沖洗液進(jìn)行沖洗。沖洗過濾介質(zhì)時(shí)沖洗液是低進(jìn)高出，即所謂的“反沖洗”，這是當(dāng)前砂濾器過濾介質(zhì)清洗再生的唯一方法，使過濾介質(zhì)脫附再生。問題是以石英砂為過濾介質(zhì)，因石英砂為重質(zhì)濾料，常規(guī)的反沖洗方式無法解除原來的孔隙結(jié)構(gòu)狀態(tài)，所以稱之為固定孔隙過濾器，這種過濾器主要問題是吸附容易脫附難。80年代中期以前我國油田采用的都是石英砂過濾器，由于濾床屬于固定孔隙結(jié)構(gòu)，脫附比一般污水更困維，并且過濾精度低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足中低滲透層油田的需要。為了解決石英砂固定孔隙結(jié)構(gòu)脫附難題，達(dá)到非固定孔隙結(jié)構(gòu)的脫附效果，從采用輕質(zhì)濾料入手，80年代中期推出一種以核桃殼過濾器，即以人工制造的核桃殼顆粒為過濾介質(zhì)，企圖從而解決油田含油污水過濾脫附難題。但是，一問世至今就沒有仃止過改造，改造方案有增加攪拌機(jī)、除油器、一級(jí)變兩級(jí)，以及體內(nèi)、體外循環(huán)等五花八門，主要圍繞除油、脫附方面的改造，但是至今仍然沒有解決油田含油污水過濾脫附難題，其根本原因是核桃殼具有親油、油浸性能，而且是不可改變的。因此，非固定孔隙結(jié)構(gòu)過濾器應(yīng)具有的優(yōu)點(diǎn)基本沒有發(fā)揮出來，油田含油污水過濾一直處于被動(dòng)局面，油田注水水質(zhì)普遍不達(dá)標(biāo)，給油田注水開發(fā)帶來嚴(yán)重后果，技術(shù)更新勢(shì)在必行。石英砂具有親水非親油的性能，從這一點(diǎn)看是適用于油田含油污水過濾的，但問題是屬于重質(zhì)濾料，屬于固定孔隙結(jié)構(gòu)過濾器。因此，可以看出，用于油田污水過濾的過濾器，必須同時(shí)具備一是親水非親油，二是非固定孔隙結(jié)構(gòu)濾床，這兩條缺一不可。從而可以看出，變石英砂固定孔隙結(jié)構(gòu)過濾器為非固定孔隙結(jié)構(gòu)過濾器是一條新思路與途經(jīng)。另外，常規(guī)濾罐直徑都較大，一般在兩米以上，最大到四米。由于整體相當(dāng)笨重，運(yùn)輸困難，一般需要到現(xiàn)場制造，規(guī)格系列繁雜，給制造、運(yùn)輸、搬遷、安裝、維修、管理造成困難。

發(fā)明內(nèi)容
石英砂重質(zhì)濾料常規(guī)砂濾器是屬于“固定孔隙過濾器”，常規(guī)“反沖洗”方法脫附再生十分困難，為此，本實(shí)用新型從改變沖洗方式入手，通過一套活沖洗裝置，實(shí)現(xiàn)“正沖反洗”，取代傳統(tǒng)的“反沖洗”方法，從而達(dá)到改變?yōu)V床的孔隙結(jié)構(gòu)狀態(tài)，變固定孔隙結(jié)構(gòu)過濾器為非固定孔隙結(jié)構(gòu)過濾器，徹底解決濾料清洗脫附再生的難題。以及克服“一套一體”笨重的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式帶來的一系列不便，本實(shí)用新型提供一種砂濾器，該砂濾器具有機(jī)動(dòng)靈活的組合與分解功能。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是由沖洗管、沖洗器、升降機(jī)組成的沖洗裝置，沖洗管從罐頂中心垂直穿入罐內(nèi)，與濾罐之間為活動(dòng)聯(lián)接，沖洗管下端與濾罐內(nèi)一沖洗器聯(lián)接，上端與濾罐外一升降機(jī)的空心絲桿同心垂向聯(lián)接，升降機(jī)與懸掛套管上法蘭聯(lián)接，懸掛套管中間法蘭與三通管上法蘭聯(lián)接，三通管與濾罐連接，沖洗器是由分流接頭、篩管、篩球、水力振蕩器組成。升降機(jī)絲桿呈管狀，絲桿內(nèi)是沖洗水管道，外部是梯形螺紋，下頭與沖洗管連接，上頭與一軟管連接，軟管另一端與沖洗來水管連接，沖洗管與懸掛套管之間通過密封器呈活動(dòng)聯(lián)接，沖洗器在升降機(jī)的驅(qū)動(dòng)下能作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。濾罐頂部有沖洗污水出口管，濾罐內(nèi)底部丞脫架之上依次為下透水板、濾網(wǎng)、上透水板組成的復(fù)合式丞脫層，采取子濾罐組合結(jié)構(gòu)型式，濾后水出口匯管、沖洗水進(jìn)口匯管、沖洗污水出口匯管、回收油氣匯管，各路匯管通過支管與各子濾罐的進(jìn)、出口連通，形成并聯(lián)連接。
本實(shí)用新型的有益效果是砂濾料清洗脫附再生完全徹底，明顯提高清、污水過濾精度與質(zhì)量，為清、污水進(jìn)一步提高深度處理水平及再利用創(chuàng)造更加有利的技術(shù)條件；可以徹底改變油田污水過濾面貌，改善油田注水狀況，提高中、低滲透層油田污水回注注水開發(fā)效果。即使排放，也會(huì)確保水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，防止環(huán)境污染。組合式砂濾罐結(jié)構(gòu)應(yīng)用簡便靈活經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是砂濾器實(shí)施例的子濾罐縱剖面及組合單元構(gòu)造圖。
圖2是
圖1兩個(gè)組合單元對(duì)接組合的側(cè)視構(gòu)造圖。
圖3是圖2的I-I向視圖。
圖4是圖2的II-II向視圖。
圖中1.底座，2、40.濾后水出口，3.濾后水出口匯管，4.丞托架，5.下透水板，6.濾網(wǎng)，7.上透水板，8.砂濾床，9、39子濾罐，10.篩球，11.篩管，12.分流接頭，13.水力振蕩器，14.沖洗管，15.密封器，16.扶正環(huán)，17.懸掛套管，18.散水管段，19、34沖洗污水出口，20、33沖洗污水出口匯管，21、35.三通管，22、32濾前水進(jìn)口，23.連接器，24.升降機(jī)，25.升降機(jī)空心絲桿，26.軟管，27、28.彎頭，29.沖洗水進(jìn)口，30.沖洗水匯管，31.濾前水進(jìn)口匯管，36、38油氣回收出口，37.油氣回收匯管。
具體實(shí)施方式
圖1、3、4所示的實(shí)施例中，沖洗裝置與懸掛套管(17)三通管(21)保持同心穿入后法蘭連接，下端之間有扶正環(huán)(16)，沖洗管(14)下端穿過密封器(15)后與沖洗器的分流接頭(12)連接，分流接頭垂向相臨兩個(gè)水平面上分別有水力振蕩器組成的一組水力振蕩器(I--I)和由篩球(10)、篩管(11)組成沖洗器(II--II)，最下端有一個(gè)球形中心篩(10)。蝸輪蝸桿升降機(jī)(24)與懸掛套管(17)的上法蘭連接?？招慕z桿(25)下端伸入懸掛套管(17)內(nèi)，通過連接器(23)與沖洗管(14)連接，上端通過彎頭(27)軟管(26)彎頭(28)沖洗水進(jìn)口(29)與沖洗水匯管(30)連通，子濾罐的沖洗污水出口(20)(34)分別與匯管(20)33)連通，成為專用沖洗流程。在沖洗時(shí)，沖洗水從水力振蕩器(13)及篩球(10)篩管(11)噴出，同時(shí)升降機(jī)(24)在電動(dòng)或手動(dòng)下開始下行，并逐步深入砂濾床內(nèi)，在下行過程中，砂濾料也隨之自上而下懸浮與沸騰起來，沖洗器到達(dá)下死點(diǎn)之后繼續(xù)沖洗并開始化驗(yàn)水質(zhì)，水質(zhì)達(dá)標(biāo)合格后，把沖洗器返回上死點(diǎn)沖洗水仃，沖洗完成。如果因?yàn)樘幚砦鬯械娜コ煞炙廖轿锩摳诫y度更大的情況下，為保證去除率及再生效果，沖洗器可以連續(xù)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次，直到?jīng)_洗合格為止。每個(gè)子濾罐可在過濾不仃的情況下單獨(dú)進(jìn)行沖洗，如對(duì)子濾罐(9)單獨(dú)進(jìn)行沖洗，只要把濾前水進(jìn)口(21)濾后水出口(2)關(guān)閉，再把沖洗水進(jìn)口(29)污水進(jìn)口(19)打開即可，沖洗強(qiáng)度可以根據(jù)需要任意控制。當(dāng)然也可以分組進(jìn)行或同步?jīng)_洗，也可以分期分批進(jìn)行沖洗。
在
圖1所示另一個(gè)實(shí)施例中，子濾罐(9)(39)相互組合，濾前水首先進(jìn)入濾前水匯管(31)，分別通過濾前水進(jìn)口(22)(32)進(jìn)入三通管(21)(35)，通過下部的篩球(10)篩管(11)進(jìn)入罐內(nèi)，再通過砂濾床(8)對(duì)污物吸附攔截，濾后水通過復(fù)合式丞托層的上透水板(7)濾網(wǎng)(6)下透水板(5)丞托架(4)分別從濾后水出口(2)(40)進(jìn)入濾后水出口匯管(3)輸走。油氣回收出口(36)(38)進(jìn)入油氣回收出口匯管(37)輸走。沖洗污水出口(19)(34)分別與沖洗污水匯管(20)(33)連通。因此，兩個(gè)子濾罐從外到內(nèi)都是以匯管中心互相對(duì)稱，作為一個(gè)組合單元。第二個(gè)組合單元與第一個(gè)組合單元完全相同，二者把幾個(gè)匯管法蘭短節(jié)進(jìn)行對(duì)接后，即成四個(gè)子濾罐的組合，從側(cè)面看兩個(gè)子濾罐也是從外到內(nèi)是互相對(duì)稱的，第三個(gè)、第四個(gè)……組合單元，同樣依次進(jìn)行對(duì)接。每個(gè)子濾罐的過濾面積是已知的，根據(jù)設(shè)計(jì)處理量的大小及所需要的有效過濾面積，即可計(jì)算出所需的子濾罐數(shù)。另外，根據(jù)處理水量的變化，可以任意以子濾罐或組合單元進(jìn)行分解與組合，具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)靈活性和適用性。子濾罐的維修、調(diào)換、搬遷、過濾、沖洗都可以同時(shí)分頭進(jìn)行，互不影響，十分方便。
權(quán)利要求1.一種砂濾器，具有濾前水進(jìn)口即反沖洗水出口、砂濾床、丞托層、濾后水出口即反沖洗水進(jìn)口的立式園柱罐，其特征是由沖洗管、沖洗器、升降機(jī)組成的沖洗裝置，沖洗管從濾罐頂中心垂直穿入罐內(nèi)，與濾罐之間為活動(dòng)聯(lián)接，沖洗管下端與濾罐內(nèi)一沖洗器聯(lián)接，上端與濾罐外一升降機(jī)的空心絲桿同心垂向聯(lián)接，升降機(jī)與懸掛套管上法蘭聯(lián)接，懸掛套管中間法蘭與三通管上法蘭聯(lián)接，三通管與濾罐連接，空心絲桿上端與一軟管相連接，軟管另一端與沖洗來水管連接，濾罐頂部有沖洗污水出口管，濾罐內(nèi)底部有復(fù)合式丞托層，采取子濾罐互相組合結(jié)構(gòu)，子濾罐與子濾罐的進(jìn)、出口，通過支管與沖洗水匯管連接實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂濾器，其特征是沖洗器是由分流接頭、篩管、篩球、水力振蕩器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂濾器，其特征是升降機(jī)絲桿呈管狀，絲桿內(nèi)是沖洗水進(jìn)水管，外部是梯形螺紋，下頭與沖洗管連接，上頭與一軟管連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂濾器，其特征是沖洗管與懸掛套管之間通過密封器呈活動(dòng)聯(lián)接，沖洗器在升降機(jī)的驅(qū)動(dòng)下能作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂濾器，其特征是在丞托架之上依次為下透水板、濾網(wǎng)、上透水板組成的復(fù)合式丞托層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂濾器，其特征是子濾罐與子濾罐之間有濾前水進(jìn)口匯管、濾后水出口匯管、沖洗水進(jìn)口匯管、沖洗污水出口匯管、回收油氣匯管，各路匯管通過支管與各子濾罐的進(jìn)、出口連通，呈并聯(lián)連接。
專利摘要一種能夠過濾清、污水和以清水為沖洗液的砂濾器。它是在子濾罐組合式濾罐中，每個(gè)子濾罐內(nèi)都有砂濾床和丞托層，高進(jìn)口和低出口分別與對(duì)口匯管連接為過濾流程，能隨意組合與分解。以活動(dòng)式正沖反洗取代傳統(tǒng)的固定式反沖反洗，沖洗流程與過濾流程互相分離，同時(shí)都有一套活動(dòng)沖洗裝置，沖洗液通過沖洗管進(jìn)入子濾罐內(nèi)，從沖洗器的組合噴頭和水力振蕩器噴出。在升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下沖洗器在砂濾床內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，在水力作用下砂濾料全部呈懸浮沸騰狀態(tài)，在水力振蕩器的波場作用下能起到加速徹底的脫附效果，使砂濾料再生。
文檔編號(hào)B01D24/12GK2815466SQ20052001131
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者王自治 申請(qǐng)人:王自治