专利名称：一种油田污水多功能生化处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理，具体地说是一种用于油田污水处理的多功能生化处理装置。
背景技术：
在油田污水处理技术中，主要有两种不同的处理目标，其一是以大量去除悬浮物、Oil，保护COD为目的的处理，然后回注入地下，一般包括隔油、浮选、砂滤等处理方法，目前油田污水处理装置大多用于除Oil和悬浮物(中国专利申请号分别为94206502；99225001；99225002；01202850)，属预处理用装置，不适用于生物处理；目前有一种污水生物处理装置，其结构具有折流板，而且只是固定化结构，仅能单一厌氧操作，不适应难降解有机废水的处理；另一种是以达标排放或回用为目的的深度处理，其中以达标排放为目的的工艺多以生物处理为主。但是在目前实用的生物处理方法中，普通活性污泥法的耐冲击性能较差，操作管理复杂，基建投资相对较高，很难在规模和难降解污水处理中发挥作用；生物接触氧化法虽然可以用于小规模污水处理，但是单一的接触氧化工艺很难实现稠油采出水处理后的达标排放，流化床-生物活性炭法和化学氧化-生物活性炭法可以用于小规模油田污水处理，适用于含轻质原油的油田污水(文献陈进富，环境工程，2000，18(1)18-20)；目前还没有使用相应的装置成功处理稠油污水的报道。
实用新型内容针对目前油田稠质原油污水生物处理中存在的问题及没有多功能生化处理装置的现实，本实用新型的目的提供一种油田污水多功能生化处理装置，它是复合多功能水平折流式生化处理装置，利用其各不同功能区对污染物的不同去除功能逐级去除污染物，特别适用于油田稠质原油污水的生物处理。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下安装在隔油池，浮选机和砂滤池之后，其特征在于可由厌氧区或好氧区中的一种或其组合、及沉淀区组装而成，每个反应区有至少一个单体分隔室，不同反应区的分隔室均可由结构相同的箱体和污泥槽组装而成；所述装置箱体内设有填料支撑板和嵌入槽；所述支撑板上均可添加填料；所述厌氧区分隔室内通过设有的嵌入槽安装有水平折流挡板，将其分隔室分隔为下流室上流室，挡板下部设45～60°的折流角；所述厌氧区各分隔室上部分别设有集气室与集气设备管路连接；所述好氧区的分隔室底部设有布气装置，分别与空压机相连；所述沉淀区的分隔室底部设有可前后升高的平滑斜板，斜板与水平面夹角大于、等于30°，并同时在底部设有污泥回流管与厌氧区或好氧区相通；所述沉淀区的分隔室上部设有排水管，通过水回流管与厌氧区或好氧区相通；所述污泥槽和集气室均设计为弧形，所述污泥槽设有排污口；所述厌氧区、好氧区及沉淀区可为多级折流式厌氧串联、好氧串联、厌氧-好氧串联、多级厌氧-好氧交替，厌氧-缺氧-好氧串联复合沉淀池的多种组合形式；所述厌氧区与好氧区之间或好氧区各分隔室之间设有一布水弯管；当好氧区采用序批式运行方式时，在好氧区和沉淀区之间设有滗水器；所述分隔室总个数为2～20。
本实用新型具有如下有益效果1.本实用新型的厌氧区利用自产气体、水力混合以及非氧气体使部分生物悬浮部分沉积形成悬浮絮状污泥和颗粒污泥良好分层，可实现无动力消耗，厌氧区密封无臭味，所产甲烷可用于装置保温。
2.本实用新型是厌氧折流板反应装置的一种改进型，其主要特征在折流板反应装置厌氧单一结构的基础上添加了好氧区和沉淀区，并将原有的箱体一体化结构改为由箱体、污泥槽两种单体组合而成的复合式结构。其特征还在于本实用新型的厌氧、好氧和沉淀区等不同功能区的主体结构均可由规格完全相同或不同的这两种单体的组合而获得，因此在不改变装置主体结构的情况下，通过增添折流挡板、集气室、曝气设备、平滑斜板等可以任意改变处理工艺，使得该装置在工业废水处理中更具有实际应用价值。
3.本实用新型主要处理油田污水，但也可处理其它特殊工业废水和生活污水，对BOD/COD在0.03～0.10的稠油采出水经过适当调控后也可以处理；水质范围可宽至COD 100～20000mg/L，Oil 0～260mg/L，仅需调整工艺参数和不同的单元组合。
4.本实用新型引入了现有技术中的厌氧折流式生化反应器技术，还具有UASB、SBR、固定膜反应器和活性污泥法等多种工艺过程的技术优点，而且使厌氧区的气流和水力搅拌代替了机械搅拌，它可节约能源，减少设备投资，方便运行管理；另外，本实用新型根据流体力学优化的结果，将污泥槽设计为半圆弧型，以减小反应装置的水力和生物死区，提高生产效率。
5.本实用新型多功能高效生化处理装置可以实现系列化生产，即可以通过适当控制给气量及给气方式，组成A2/O、厌氧串联、好氧串联、多级A/O连接沉淀池的不同工艺，实现难降解有机废水，特别是油田稠质原油污水的生物处理，去除能力强，还可以实现同时除磷脱氮和无污泥化之目的。
图1为本实用新型装置的结构示意图。
图2为本实用新型多级好氧实施例结构示意图。
图3为本实用新型多级厌氧实施例结构示意图。
图4为本实用新型厌氧-缺氧-好氧串联及交替组合实施例结构示意图。
图5为本实用新型多级A/O交替实施例结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型安装在隔油池28，浮选机29和砂滤池30之后，可由厌氧区7或好氧区11中的一种或其组合、及沉淀区14组装而成，每个反应区有至少一个单体分隔室，不同反应区的分隔室均可由结构相同的箱体18和污泥槽17组装而成；所述好氧区11的分隔室底部设有布气装置12，分别与空压机10相连；所述沉淀区14的分隔室底部设有可前后升高的平滑斜板21，斜板21与水平面夹角大于、等于30°，并同时在底部设有污泥回流管31通过污泥回流泵24与厌氧区7或好氧区11相通；所述沉淀区14的分隔室上部设有排水管25，通过水回流管27与厌氧区7或好氧区11相通；所述污泥槽17和集气室16均设计为弧形，所述污泥槽17设有排污口22；所述厌氧区7或好氧区11的分隔室中均可添加各种填料20，于支撑板19上；厌氧区7与好氧区11之间或好氧区11各分隔室之间设有一布水弯管8；当好氧区11采用序批式运行方式时，在好氧区11和沉淀区14之间设有滗水器13；所述箱体18内设有填料支撑板19和水平折流挡板15嵌入槽；所述厌氧区7分隔室内通过设有的嵌入槽安装有即插即用挡板15，将分隔室分隔为功能不同的下流室3、5上流室4、6，挡板15下部设45～60°的折流角，各分隔室上部分别设有集气室16分别与集气设备26管路连接；所述装置主体结构(箱体18、污泥槽17、集气室16等)为钢制、有机玻璃制、工程塑料及钢筋混凝土制容器，为有机玻璃制反应装置的结构，其它材质结构类同；所述箱体18内可以填充钢制填料、瓷制填料、塑料填料、半软性填料、纤维填料、颗粒活性炭等，填料填充量及性质，根据处理水质，水量及处理水平而定，组合时部分单体可不装填料；水平折流挡板15为即插即用型，其只在厌氧区7隔室中使用；本实用新型供气通过空压机10在好氧区11分隔室采用布气装置12布气，气源可采用空气或纯氧；
所述厌氧区7、好氧区11及沉淀区14可为多级折流式厌氧串联、好氧串联、厌氧-好氧串联、多级厌氧-好氧交替(A/O)，厌氧-缺氧-好氧串联复合沉淀池的多种组合形式；根据水质和处理目标的不同，所述好氧区11可采用连续和间歇曝气两种不同的运行方式。
本实用新型为由单体分隔室串联而成结构，一般由2～20个分隔室或单体组成，其个数依水力停留时间、水质水量和场地情况而定。设计中可根据处理稠油污水的水质及容积负荷，即可确定水力停留时间，级数，装置隔室或单体容积、类型等参数。
下面根据处理工艺的不同结合附图及实施例详述本实用新型。
实施例1如图3所示，以多级厌氧工艺流程为例本实用新型由厌氧区7、及沉淀区14组装而成，每个厌氧区7有6个单体分隔室，沉淀区14的分隔室数量为1，所述分隔室均由结构相同的箱体18和污泥槽17组装而成；所述厌氧区7分隔室中箱体18内设有填料支撑板19和水平折流挡板15嵌入槽；在设有的嵌入槽里安装有即插即用挡板15，将分隔室分隔为功能不同的下流室3上流室4，挡板15下部设60°的折流角，所述厌氧区7各分隔室上部分别设有集气室16与集气设备26管路连接；在其中的2个分隔室中添加填料20，于支撑板19上，如钢制填料、瓷制填料；所述污泥槽17和集气室16均设计为弧形，所述污泥槽17中设有排污口22；所述沉淀区14的分隔室底部设有可前后升高的平滑斜板21，斜板21与水平面夹角为40°，并同时在底部设有污泥回流管31通过污泥回流泵24与厌氧区7相通；所述沉淀区14的分隔室上部设有排水管25，通过水回流管27与厌氧区7相通。
厌氧工艺用于悬浮物含量高、可生化性较好的油田污水的处理或稠油污水的处理，本实施例水质为BOD/COD为0.40，COD浓度为800mg/L，原理是污水泵1经进水管2将污水直接送到厌氧区7第一分隔室的下流室3，经过厌氧工艺后流入沉淀区14，污水经排水管25排出，部分回流污水从水回流管27回流到第一隔室下流室3的上部，污泥从排污口22及回流泵24回流到厌氧区7第一分隔室底部污泥槽，从而实现污泥消化及污水深度处理的目的；其处理结果为沉淀区14出水COD为112mg/L，去除率为86％。
实施例2如图1所示，多级厌氧—好氧串联处理工艺流程为例本实用新型由厌氧区7、好氧区11及沉淀区14组装而成，每个反应区有至少1个(本例厌氧区为6个，好氧区为1个，沉淀区为1个)单体分隔室，其中沉淀区14的分隔室数量为1，所述分隔室均由结构相同的箱体18和污泥槽17组装而成；所述厌氧区7分隔室的箱体18内设有填料支撑板19和水平折流挡板15嵌入槽；在设有的嵌入槽安装有即插即用挡板15，将分隔室分隔为功能不同的下流室3上流室4，挡板15下部设50°的折流角，并各隔室上部分别设有集气室16与集气设备26管路连接；所述好氧区11的分隔室底部设有布气装置12，分别与空压机10相连；污泥槽17和集气室16均设计为弧形，所述污泥槽17设有排污口22；在所述好氧区11、厌氧区7中的各选一个分隔室中添加填料20，于支撑板19上，如纤维填料；厌氧区7与好氧区11之间设有一布水弯管8。
供气通过空压机10在好氧区11分隔室采用布气装置12布气，气源采用空气。所述好氧区11采用连续曝气运行方式。
所述沉淀区14的分隔室底部设有可前后升高的平滑斜板21，斜板21与水平面夹角为40°，斜板21下面有一污泥回流管31经污泥回流泵24与第一个好氧区11分隔室底部相通；所述沉淀区14的分隔室上部设有排水管25，通过水回流管27与厌氧区7相通；当好氧区11采用序批式运行方式时，在厌氧区11和沉淀区14之间设有滗水器13。
该工艺有两种处理方式，一种是污水泵1将浮选出水打入本实用新型装置进行多级厌氧处理，厌氧区7出水进入好氧区11，在好氧区11将空气(或其它氧源)从底部加入，供气方式如实施例2所述，好氧区11出水进入沉淀区14，污水和污泥回流经水回流管27及污泥回流管31实现。具体过程如下污水泵1将污水送到装置厌氧区7第一分隔室，污水流经厌氧区7各分隔室后进入好氧区11，好氧区11从底部布气，气源以废水浓度大小及可生化性BOD/COD的大小可选择空气(或纯氧)，好氧区11出水进入沉淀区14，经排水口25排放。当油田污水的可生化性差需要调控或循环处理、或供气量不足需回流时，由水回流管27回流到厌氧区7第一分隔室的上流室4上部。当多功能生化处理装置容积负荷为0.4KgCOD/m3·d时，进水BOD/COD为0.36，COD浓度为812mg/L，出水COD为82mg/L；当容积负荷为0.6KgCOD/m3·d时，进水BOD/COD为0.17，COD浓度为1543mg/L，出水COD为127mg/L；当容积负荷为0.4KgCOD/m3·d时，进水BOD/COD为0.03，COD浓度为769mg/L，COD去除率为85％。
本实用还可以有以下几种方式如图2所示，以多级好氧为例，本实用新型由好氧区11、及沉淀区14组装而成，每个好氧区有至少2个单体分隔室，沉淀区14的分隔室数量为1，所述分隔室均由结构相同的箱体18和污泥槽17组装而成；所述好氧区11的分隔室底部设有布气装置12，分别与空压机10相连，气源为纯氧；污泥槽17均设计为弧形，所述污泥槽17设有排污口22；在所述好氧区11的2个分隔室中添加填料20，于支撑板19上，如塑料填料、半软性填料；所述好氧区11(9、11)采用间歇曝气运行方式；所述沉淀区14的分隔室底部设有可前后升高的平滑斜板21，斜板21与水平面夹角为30°，斜板21下面、沉淀区14底部有一污泥回流管31经污泥回流泵24与第一个好氧区11分隔室底部相通；在所述沉淀区14的分隔室上部设有排水管25，通过水回流管27与好氧区11第一个分隔室上部相通；当好氧区11采用序批式运行方式时，在厌氧区11和沉淀区14之间设有滗水器13；好氧工艺用于BOD/COD大于0.3的油田污水。原理是污水泵1将经过预处理的油田污水直接送到第一隔室中进行气液混合，气源以污水COD的多少而选择纯氧或空气，当污水浓度高需循环处理时，或供气量不足需回流时，由水回流管27部分回流，各分隔室单体中均可装填料20，以提高其容积处理负荷。
如图4所示，以厌氧—缺氧—好氧串联及交替组合为例与实施例2不同之处在于沉淀区14的分隔室上设有排除口25接污水回流管27至厌氧区7第二分隔室，将厌氧区7第二分隔室作为加缺氧区9；本实施例可实现高浓度油田污水、中低浓度难降解油田污水的深度处理、污水除磷脱氮、污泥消化及无污泥化工艺，所述厌氧区7及好氧区11同厌氧—好氧串联工艺相同，工艺条件也相同，在厌氧区7和好氧区11之间增加缺氧区9使反应装置由厌氧转为缺氧状态，再过渡到好氧状态，增强其对难降解有机物、氮磷的去除性能；污泥从排除口25返回厌氧区7进行消化，可以实现无污泥化，污水从排放口25回流到厌氧区7可以实现对难降解有机物和氮磷的有效去除。
如图5所示，以多级厌氧/好氧交替(A/O)复合结构为例，既将本实用新型装置设置为多个厌氧/好氧串联的交替工艺，其装置设置是2～10个A/O区，每个A/O区可以分别由1～2个厌氧区7和1～2个好氧区11组成，运行时，厌氧区7出水进入好氧区11，好氧区11出水进入厌氧区7，厌氧区7出水又进入好氧区11，直至最后1个好氧区11出水进入沉淀区14，污泥回流经污泥回流管31和污泥回流泵24实现，有利于对难降解有机物的去除。
本实用新型在流体力学优化的基础上，实现了厌氧、好氧、沉淀区串联工艺于设备之中，它可处理低、中、高浓度的有机废水，可用于油田污水悬浮物的去除，Oil的去除、COD的去除及除磷脱氮。本实用新型对难降解有机物的去除能力强，运行费用低。本实用新型由多个单体组合的装置中，无论是厌氧区7、好氧区11还是沉淀区14，其箱体18和污泥槽17的规格完全相同，因此功能区可以灵活配合任意设定，而无需改变反应装置箱体18结构，适合于油田污水的深度生化处理。
权利要求1.一种油田污水多功能生化处理装置，安装在隔油池(28)，浮选机(29)和砂滤池(30)之后，其特征在于可由厌氧区(7)或好氧区(11)中的一种或其组合、及沉淀区(14)组装而成，每个反应区有至少一个单体分隔室，不同反应区的分隔室均可由结构相同的箱体(18)和污泥槽(17)组装而成。
2.按照权利要求1所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于所述装置箱体(18)内设有填料支撑板(19)和嵌入槽；所述支撑板(19)上均可添加填料(20)。
3.按照权利要求1所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于所述厌氧区(7)分隔室内通过设有的嵌入槽安装有水平折流挡板(15)，将其分隔室分隔为下流室(3、5)上流室(4、6)，挡板(15)下部设45～60°的折流角；所述厌氧区(7)各分隔室上部分别设有集气室(16)与集气设备(26)管路连接。
4.按照权利要求1所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于所述好氧区(11)的分隔室底部设有布气装置(12)，分别与空压机(10)相连。
5.按照权利要求1所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于所述沉淀区(14)的分隔室底部设有可前后升高的平滑斜板(21)，斜板(21)与水平面夹角大于、等于30°，并同时在底部设有污泥回流管(31)与厌氧区(7)或好氧区(11)相通；所述沉淀区(14)的分隔室上部设有排水管(25)，通过水回流管(27)与厌氧区(7)或好氧区(11)相通。
6.按照权利要求1或3所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于所述污泥槽(17)和集气室(16)均设计为弧形，所述污泥槽(17)设有排污口(22)。
7.按照权利要求1、3、4或5所述油田污水处理多功能生化处理装置，其特征在于所述厌氧区(7)、好氧区(11)及沉淀区(14)可为多级折流式厌氧串联、好氧串联、厌氧-好氧串联、多级厌氧-好氧交替，厌氧-缺氧-好氧串联复合沉淀池的多种组合形式。
8.按照权利要求1、3或4所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于所述厌氧区(7)与好氧区(11)之间或好氧区(11)各分隔室之间设有一布水弯管(8)。
9.按照权利要求1或4所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于当好氧区(11)采用序批式运行方式时，在好氧区(11)和沉淀区(14)之间设有滗水器(13)。
10.按照权利要求1所述油田污水多功能生化处理装置，其特征在于所述分隔室总个数为2～20。
专利摘要本实用新型涉及污水处理，具体地说是一种油田污水多功能生化处理装置。它安装在隔油池，浮选机和砂滤池之后，可由厌氧区或好氧区中的一种或其组合、及沉淀区组装而成，每个反应区有至少一个单体分隔室，不同反应区的分隔室均可由结构相同的箱体和污泥槽组装而成；所述装置箱体内设有填料支撑板和嵌入槽。本实用新型对难降解有机物的去除能力强，运行费用低；由多个单体组合的装置中，无论是厌氧区、好氧区还是沉淀区，其箱体和污泥槽的结构相同，因此功能区可以灵活配合任意设定，而无需改变反应装置箱体结构，适合于油田污水的深度生化处理。
文档编号C02F9/14GK2540408SQ0221146
公开日2003年3月19日 申请日期2002年4月27日 优先权日2002年4月27日
发明者孙铁珩, 籍国东 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所