一种油田污水处理装置以及污水处理方法

摘要

一种含油污水处理装置，包括污水泵、闪蒸塔、压缩机、换热器、节流阀、真空泵、浓缩污水池和清水池组成，所述污水泵用于将含油污水抽入闪蒸塔；所述闪蒸塔内从下到上依次设置有喷淋器、孔板器以及冷凝器，所述喷淋器上设置喷淋头，用于将污水泵抽送的污水喷撒到所述闪蒸塔内，所述冷凝器用于将闪蒸蒸汽冷凝成冷凝水，所述孔板器用于将冷凝水排出到清水池；真空泵用于从塔上部抽真空口抽取塔内不凝气体。

权利要求

1.一种含油污水处理装置，包括污水泵、闪蒸塔、压缩机、换热器、节流阀、真空泵、浓缩污水池和清水池组成，所述污水泵用于将含油污水抽入闪蒸塔；所述闪蒸塔内从下到上依次设置有喷淋器、孔板器以及冷凝器，所述喷淋器上设置喷淋头，用于将污水泵抽送的污水喷撒到所述闪蒸塔内，所述冷凝器用于将闪蒸蒸汽冷凝成冷凝水，所述孔板器用于将冷凝水排出到清水池；真空泵用于从塔上部抽真空口抽取塔内不凝气体；压缩机用于将冷凝器内的工作介质压缩成高温高压气体；换热器用于将高温高压气体冷却变成低温高压液体，然后经节流阀调压，再通入闪蒸塔内的换热器中；所述浓缩污水池用于收集未闪蒸的污水，其特征在于：所述孔板器包括上顶面，下底面以及位于上顶面和下底面之间的侧面；所述上顶面为圆形，其内设有用于通过闪蒸蒸气的通孔；所述下底面为环形，所述环形内直径大于所述圆形直径，所述下底面与闪蒸塔壁之间形成冷凝水流道；所述侧面连接所述圆形弧边和所述环形内径，并且所述侧面与水平面成大于零的特定角度，所述特定角度为45度；所述冷凝器为中空的环形结构，其内直径的大小等于所述孔板器上顶面的圆直径的大小，使得冷凝水向下坠落到孔板器的侧面和下底面，不会通过孔板器滴落到沉降腔；所述喷淋器的喷淋口是向上喷淋含油污水的；所述喷淋器为环形结构，所述喷淋头斜向闪蒸塔圆心方向喷淋含油污水；所述冷凝器的纵截面为梯形，所述梯形的离冷凝器中心近的平行边的长度小于离冷凝器中心远的平行边的长度。

2.一种权利要求1所述含油污水处理装置的污水处理方法，包括如下步骤：油田污水经污水泵导入闪蒸塔中，污水由进液口进入，经喷淋器向上喷洒到后发生闪蒸，蒸发的蒸汽向上由孔板器进入上部空间，与冷凝器换热冷凝后聚集到孔板器的冷凝水流道，从清水出口排出至清水池；未闪蒸的浓缩污水向下聚集到未闪蒸汽化浓缩污水沉降腔，由浓缩污水出口排出至浓缩污水池，由此实现了污水制清水的过程。

说明书

一种油田污水处理装置以及污水处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水处理方法，尤其是涉及一种油田含油污水处理方法。

背景技术

[0002] 在油(气)井开采的同时也从地层采出许多地层水，特别是油田开采到中后期为了提高产量需注入大量的水和蒸气，使原油含水率上升， 污水产生量增大。油田驱采出的污水中含有大量的聚合物、碱、表面活性剂和石油， 具有黏度高、pH值高、乳化稳定性好的特点，处理难度极大，必须对其进行处理后才能回注。

[0003] 目前，公知的油水净化技术有：化学法、微生物法、物理法等。化学法的流程是加药——絮凝——过滤，其特点是：化学试剂广泛、投药方便、操作简单；缺点是易造成二次污染、絮凝分离后的油不易回收且成本高。微生物法的特点是：利用菌种吞噬水中油，其特点是绿色环保；其不足是：菌落种群易退化及变异、对环境要求高。物理法又分为离心法、旋流法、沉降法等；离心法的特点是：大颗粒杂质清除率较高，其不足是：油的清除率较低。旋流法的效果与离心法相当。沉降法的特点是：工艺简单、操作方便，其不足是：需较大的容器及较长的时间，且效果不好。

[0004] 本发明提供了一种含油污水处理装置，解决油田污水外排污染环境及克服现有用油田污水替代清水技术存在的缺陷。

发明内容

[0005] 作为本发明的一个方面，提供了一种含油污水处理装置，包括污水泵、闪蒸塔、压缩机、换热器、节流阀、真空泵、浓缩污水池和清水池组成，所述污水泵用于将含油污水抽入闪蒸塔；所述闪蒸塔内从下到上依次设置有喷淋器、孔板器以及冷凝器，所述喷淋器上设置喷淋头，用于将污水泵抽送的污水喷撒到所述闪蒸塔内，所述冷凝器用于将闪蒸蒸汽冷凝成冷凝水，所述孔板器用于将冷凝水排出到清水池；真空泵用于从塔上部抽真空口抽取塔内不凝气体；压缩机用于将冷凝器内的工作介质压缩成高温高压气体；换热器用于将高温高压气体冷却变成低温高压液体，然后经节流阀调压，再通入闪蒸塔内的换热器中；所述浓缩污水池用于收集未闪蒸的污水。

[0006] 优选的，所述孔板器包括上顶面，下底面以及位于上顶面和下底面之间的侧面；所述上顶面为圆形，其内设有用于通过闪蒸蒸气的通孔；所述下底面为环形，所述环形内直径大于所述圆形直径，所述下底面与闪蒸塔壁之间形成冷凝水流道；所述侧面连接所述圆形弧边和所述环形内径，并且所述侧面与水平面成大于零的特定角度。

[0007] 优选的，所述特定角度为45度左右。

[0008] 优选的，所述冷凝器为中空的环形结构，其内直径的大小等于所述孔板器上顶面的圆直径的大小。

[0009] 优选的，所述喷淋器的喷淋口是向上喷淋含油污水的。

[0010] 优选的，所述喷淋器为环形结构。

[0011] 优选的，所述喷淋头斜向闪蒸塔圆心方向喷淋含油污水。

[0012] 优选的，所述冷凝器的纵截面为梯形，所述梯形的离冷凝器中心近的平行边的长度小于离冷凝器中心远的平行边的长度。

[0013] 作为本发明的另外一个方面，提供了上述含油污水处理装置的污水处理方法，包括如下步骤：油田污水经污水泵导入闪蒸塔中，污水由进液口进入，经喷淋器向上喷洒到后发生闪蒸，蒸发的蒸汽向上由孔板器进入上部空间，与冷凝器换热冷凝后聚集到孔板器的冷凝水流道，从清水出口排出至清水池；未闪蒸的浓缩污水向下聚集到未闪蒸汽化浓缩污水沉降腔，由浓缩污水出口排出至浓缩污水池，由此实现了污水制清水的过程。

附图说明

[0014] 图1是现有技术的含油污水处理装置的示意图。

[0015] 图2是本发明的含油污水处理装置的示意图。

[0016] 现有技术中的201010155198.2提出了一种油田污水制备清水的设备，参见图1，闪蒸塔系统主要由污水泵1、闪蒸塔2、压缩机14、换热器15、节流阀16、真空泵13、浓缩污水池11和清水池12组成，其特征在于闪蒸塔2设为立式圆柱形，在在闪蒸塔上中部设有一个冷凝器6，冷凝器的进出口从上封头的中部伸出，在闪蒸塔的中上部设有一个圆式孔板器5，在闪蒸塔的中部设有圆环式或排式喷淋器4，喷淋器与进液口3相连，喷淋器下部设为未闪蒸汽化浓缩污水的沉降腔9，在闪蒸塔底部设有一个污水出口10，在闪蒸塔上封头下部周侧设有一个抽真空口7，在孔板器周侧设有一个清水出口8；污水泵出口与进液口相连，压缩机进口与冷凝器出口相连，压缩机出口通过换热器、节流阀与冷凝器的进口相连，真空泵进口与抽真空口相连，清水出口与清水池相连，浓缩污水出口与浓缩污水池相连。但是该技术方案中，存在如下缺陷：1、孔板器为圆形平板结构，蒸馏水容易滞留，影响效果，并且孔板器对闪蒸气向上流动会产生阻碍；2、蒸馏器位于孔板器之上，生成的蒸馏水可能通过孔板器的孔滴落到沉降腔，影响蒸馏水的收集；3、喷淋器向下喷淋，可能直接喷淋到沉降腔，使污水的闪蒸空间不足，并且喷淋器也影响闪蒸气体的向上传输。

[0017] 本发明的实施例是对现有技术的优化，能够克服上述缺陷。参见图2，本发明提供的含油污水处理装置，包括污水泵1、闪蒸塔2、压缩机14、换热器15、节流阀16、真空泵13、浓缩污水池11和清水池13组成。污水泵1用于将含油污水抽入闪蒸塔2；闪蒸塔2内从下到上依次设置有喷淋器4、孔板器5以及冷凝器6，喷淋器4上设置喷淋头，用于将污水泵1抽送的污水喷撒到闪蒸塔内2，冷凝器6用于将闪蒸蒸汽冷凝成冷凝水，孔板器5用于将冷凝水排出到清水池；真空泵13用于从塔上部抽真空口抽取塔内不凝气体；压缩机14用于将冷凝器6内的工作介质压缩成高温高压气体；换热器15用于将高温高压气体冷却变成低温高压液体，然后经节流阀16调压，再通入闪蒸塔2内的换热器6中；浓缩污水池11用于收集未闪蒸的污水。

[0018] 孔板器5包括上顶面，下底面以及位于上顶面和下底面之间的侧面，所述上顶面为圆形，其内设有用于通过闪蒸蒸气的通孔；所述下底面为环形，所述环形内直径大于所述圆形直径，所述下底面与闪蒸塔壁之间形成冷凝水流道；所述侧面连接所述圆形弧边和所述环形内径，并且所述侧面与水平面成大于零的特定角度，该特定角度可以设置为45度左右。通过对孔板器5的这样的设置，冷凝水可以沿着孔板器5的侧面流动到底部，从而提高冷凝水的收集效果。

[0019] 冷凝器6设置为中空的环形结构，其内直径的大小等于所述孔板器上顶面的圆直径的大小。通过对冷凝器这样的设置，使得冷凝水向下坠落到孔板器的侧面和下底面，不会通过孔板器滴落到沉降腔。

[0020] 喷淋器4的喷淋口是向上喷淋含油污水的，从而可以提高含油污水的闪蒸空间。还可以将喷淋器4为环形结构，中间设置为闪蒸蒸气的流动通道，喷淋头斜向闪蒸塔圆心方向喷淋含油污水，从而一方面提高含油污水的闪蒸空间，另一方面，能够增加闪蒸蒸气的向上流动的空间。

[0021] 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。