专利名称：一种用于处理油田废水的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的废水处理装置，特指一种用于处理油田废水的装置。
技术背景国内各油田处理油田废水大都采用隔油(去除悬浮态油)，混凝气浮(去除乳化态油)， 过滤，辅以生化处理(去除溶解态油和绝大部分有机物)的"老三套"工艺，其处理工艺需 要较大占地面积，除油效率不高，尤其是对乳化态油去除效果不好，出水水质不稳定，且药 剂投加一直是决定除油效果的核心因素，也是各油田长期水质达标率较低的困难所在，由此 带来的一系列问题制约了油田的发展。油田废水矿化度极高(即cr含量高)，因而电导率高，满足了电解所需条件，采用电气 浮法处理时，无需大量药剂调节电导率，可实现除油和电解杀菌一体化，使用时具有一定优势。专利号ZL02288681.8，授权公告号CN2579880Y，实用新型专利，名称为《一种油田废 水处理装置》，该专利是可实现除油杀菌一体化，但电气浮方法主要侧重于去除悬浮物和浮油、 少量分散油，仍需使用投加絮凝剂或浮选剂等化学药剂来去除乳化油和部分溶解油，才可使 出水水质达标排放或回用。采用磁性材料处理油田废水，国内外应用研究最多的是高梯度磁分离器，但存在装置复 杂、电耗大、磁种造价高、回收利用较困难等缺点。而直接采用天然磁铁矿微粒或人工合成 的Fe304磁粉作为磁种，对水中的污染物，例如细菌或病毒、浊度、色度、油污、重金属离 子、溶解有机物、放射性污染物等有一定的吸附能力，但单独使用时对水中污染物的去除效 果不佳， 一般向废水中投加磁种的同时，需投加一定量混凝剂，形成磁絮凝作用达到去除污 染物的目的。发明内容本发明目的是克服已有技术的缺点，提出一种电气浮与改性磁性颗粒吸附过滤联合使用 处理油田废水的装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是油田废水经进水泵进入电气浮区，通过直流稳压电源控制电压电流大小，从而控制电解 气浮产生的气泡数量和大小，废水中的浮油、大部分分散油和小部分乳化油随微气泡上浮， 粘附在微细气泡上被带至水面，浮油渣及油泥通过集油管收集排出。电极板的数量与装置规模和电流大小有关，电极板之间的距离为1 2 cm。废水经与水平面呈45~60°的导流斜板后 大大降低了水流速度，提高了水流的稳定性，为油滴杂质、絮体和胶体的充分上浮提供了良 好的水力条件，提高了电气浮区的处理效果。电气浮反应区出水穿过多孔板向上流入改性磁 性颗粒吸附过滤区，改性磁性颗粒对于经电气浮不能有效去除的乳化油滴和细微杂质有很好 的处理效果。改性磁性颗粒置于铁架框内，粒径多在1~3 mm以内，吸附饱和后便于更换或 取出处理。反应区出水溢流至集水区，由出水管排出装置。反应区与出水区水面顶部均设有 集油管，用于收集浮油渣及油泥。改性磁性颗粒吸附过滤是使经前端电气浮处理后的含油废水从底部向上流入置于铁架框内的改性磁性颗粒层，使废水中的油和其他杂质被吸附。对于大批量含油含杂质多的废水， 容易产生阻塞现象，但对乳化态油和细微杂质却具有较好处理能力。它是利用磁性颗粒的磁 力作用与颗粒表面吸附力的综合作用，降低含油废水中所含的乳化态油和其他细微杂质。磁 性颗粒的粒径过小，则产生的水流阻力大，易堵塞；粒径太大，则吸附表面积减小，吸附性 能下降，因此粒径多在l-3 mm以内。为了加强该磁性材料的性能，提高磁性颗粒的亲油性 和疏水性， 一般需要先对磁性颗粒进行表面处理，以Fe304磁性颗粒为例，通过对Fe304磁性 颗粒表面进行铁氧化物形态的改性，并对其进行油酸处理后得到改性Fe304磁性颗粒，作为 改性磁性颗粒吸附过滤区的滤料。改性磁性颗粒的表面电位对水中杂质颗粒的过滤去除有很 大的影响，其表面带有较高的正电位，对水中的杂质颗粒有稳定良好的去除效果，主要包括 水流中的杂质颗粒向磁性颗粒表面靠近和碰撞的迁移过程，以及杂质颗粒与磁性颗粒表面之 间接近到一定距离时杂质颗粒在磁性颗粒表面的粘附过程。这种改性磁性颗粒能增加体系磁化率，使废水中的细微杂质与磁性颗粒间通过离子或分 子之间的亲和作用，吸附在颗粒上，从而高效快速地去除水中的污染物。表面改性后的Fe304 磁性颗粒能够破坏含油废水中油珠上的表面活性剂层，使油珠裸露，有裸露表面的油珠相互 碰撞，聚集成大油滴上浮，还能够与油珠接触，并吸附油珠，进而形成以磁性材料为核的油 珠包裹体，最终达到油水分离的目的。本发明的有益效果1、 将电气浮、改性磁性颗粒吸附过滤工艺结合在一起，并于一个装置内完成。处理单元 小而紧凑，用电设备少、耗电量低，采用的是直流电，运行费用低，操作方便，可自动控制，给实际工程的应用提供了较好的可操作性；2、 可实现除油杀菌一体化，经改性后的磁性颗粒能有效去除乳化油，处理效率高、占地 面积小，克服了装置复杂、电耗大、磁种造价高、回收利用较困难等缺点；3、 整个工艺流程不需投加任何絮凝剂或浮选剂，无须化学混凝所需复杂的加药设施和气 浮或沉淀设备，可避免因化学药剂引起的二次污染，还大幅度降低处理成本，简化了对现场 操作的要求；4、 适应能力强。当水量水质发生变化时，可以通过改变电流强度进行调节，具有较强的 耐冲击负荷能力；5、 上浮的原油絮体可以回收利用，变废为宝；改性Fe304磁性颗粒来源丰富，价格低廉， 用于油田废水处理具有以废治废的特点，无需增加回收再生装置。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1为本发明处理油田废水的装置示意图。图2为电气浮区电极板4采用的联接方式。图中，直流稳压电源18，电源线19，绝缘材 料20。由图l所示，本发明分为进水区、反应区和出水区。进水区包括废水池l、进水泵2、流量计3;废水池1的出口设置进水泵2，进水管路上 设置流量计3。反应区和出水区在矩形反应槽17内部，反应区分为电气浮区5和改性磁性颗粒吸附过滤区16，其中，电气浮区5包括底部用绝缘材料固定在装置壁上的电极板4、与水平面呈45~60° 倾角的导流斜板6、位于导流斜板6底侧的穿孔管7，底部的挡板9、位于上部的集油管8; 改性磁性颗粒吸附过滤区16包括多孔板10、隔板ll、改性磁性颗粒13，其中，改性磁性颗 粒13置于铁架框12内，多孔板10位于铁架框的下部，吸附饱和后便于更换、取出处理。出 水区包括溢流板14、出水阀15。
具体实施方式
废水池1中的油田废水经进水泵2进入电气浮区5，流量计3计量进水流量。通过直流 稳压电源18控制电极板4的电压电流大小，从而控制电解气浮产生的气泡数量和大小，电极 板4用绝缘材料20固定在容器壁上，电极板间距为1 2 cm。电解气浮产生大量微细气泡， 废水中的浮油、大部分分散油和部分乳化油随微气泡上浮，粘附在微细气泡上被带至水面， 浮油渣及油泥进入集油管8。废水经与水平面呈45 60。的导流斜板6后，越过档板9从多孔 板10底部穿过向上流入改性磁性颗粒吸附过滤区16，改性磁性颗粒对于经电气浮不能有效 去除的乳化油滴和细微杂质有很好的处理效果。导流斜板6底侧设有穿孔管7，用于排泥。 改性磁性颗粒13置于铁架框12内，粒径多在l 3mm以内，吸附饱和后便于更换或取出处 理。反应区出水经溢流板14进入出水区，由出水管排出装置，阀门15控制出水流量。本发明不局限于一个气浮区，也可以为多个，气浮区越多，废水处理效果越好，当然， 成本越高，电极板随废水处理量不同可调节数量。本发明中采用的改性磁性颗粒本身来源丰 富，价格低廉，无需增加回收再生装置，若需回收处理，可将取出吸满杂质的铁架框滤干后 放入炉中焚烧，取出并振动去灰后，再进行磁性颗粒的表面改性与油酸处理，便可以重新使 用。
权利要求
1.一种用于处理油田废水的装置，其特征是包括进水区、反应区和出水区，进水区包括废水池(1)、进水泵(2)、流量计(3)；废水池(1)的出口设置进水泵(2)，进水管路上设置流量计(3)；反应区和出水区在矩形反应槽(17)内部，反应区分为电气浮区(5)和改性磁性颗粒吸附过滤区(16)，其中，电气浮区(5)包括底部用绝缘材料固定在装置壁上的电极板(4)、与水平面呈45～60°倾角的导流斜板(6)、位于导流斜板(6)底侧的穿孔管(7)，底部的挡板(9)、位于上部的集油管(8)；改性磁性颗粒吸附过滤区(16)包括多孔板(10)、隔板(11)、改性磁性颗粒(13)，其中，改性磁性颗粒(13)置于铁架框(12)内，多孔板(10)位于铁架框的下部；出水区位于进水区的相对侧，包括溢流板(14)、出水阀(15)。
2. 根据权利要求1所述的一种用于处理油田废水的装置，其特征是电极板 间距为1 2 cm。
3. 根据权利要求1所述的一种用于处理油田废水的装置，其特征是改性磁 性颗粒(13)粒径在1~3 mm以内。
全文摘要
一种用于处理油田废水的装置，其特征是包括进水区、反应区和出水区，进水区包括废水池、进水泵、流量计；废水池的出口设置进水泵，进水管路上设置流量计；反应区和出水区在矩形反应槽内部，反应区分为电气浮区和改性磁性颗粒吸附过滤区，电气浮区包括底部用绝缘材料固定在装置壁上的电极板、与水平面呈45°～60°倾角的导流斜板、位于导流斜板底侧的穿孔管，底部的挡板以及集油管；改性磁性颗粒吸附过滤区包括多孔板、隔板、改性磁性颗粒，其中，改性磁性颗粒置于铁架框内；出水区位于进水区的相对侧。本发明处理单元小而紧凑，用电设备少、耗电量低，采用的是直流电，运行费用低，操作方便，可自动控制，给实际工程的应用提供了较好的可操作性。
文档编号C02F9/06GK101215060SQ20071019194
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者王利平, 胡原君, 薛春阳, 陈毅忠 申请人:江苏工业学院