一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统的制作方法

文档序号:4851614阅读:242来源:国知局
一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统,包括均设置有进水口和出水口的氧化罐、沉淀池、活性炭罐和缓冲池;所述氧化罐的出水口与所述沉淀池的进水口相连通;所述沉淀池的出水口与所述活性炭罐的进水口相连通;所述活性炭罐的出水口与所述缓冲池的进水口相连通。本处理系统所用的硫酸亚铁和双氧水组成有效的Fenton高级氧化试剂,其氧化效率较高,避免二次污染,无毒害作用,且铁盐的投加在起催化作用的同时起到絮凝沉淀的作用。经氧化、沉淀、活性炭吸附深度净化处理后废水可稳定达标排放。
【专利说明】一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业废水深度处理【技术领域】,尤其涉及一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统。
【背景技术】
[0002]石油开采废水主要来自钻井、采油、洗井、井下作业不同的工段,这些工段排出的废水中含有石油类、挥发酚、硫化物、SS等污染物。其中石油开采过程中废水排放量最大,污染最重的为石油类。石油类为生物难降解物质,它可造成生物呼吸困难、生长缓慢,影响生化正常运行,导致BOD5XOD的去除率下降,出现水质恶化,以至于影响回用装置的正常平稳运行。
[0003]同时,油田开采过程中注水是不可缺少的一环,它起到补充和保持油层压力,提高开采收率的重要作用。陆上油田多采用处理后的采油污水作为回注水水源,近海或海上油田的多以处理后的海水或采油污水作为回注水水源。自带的无机盐和注水等原因往往造成采油污水的含盐量极高,一些油藏的采油污水中盐含量可高达上万或数十万mg/L。高含盐采油污水存在易结垢、腐蚀性强等问题,处理难度加大。且污水的盐度高低会影响生物的活性,随着盐度的上升,微生物的脱氢酶活性下降,微生物本身活性受阻,新陈代谢作用减缓,同时适应高盐度的微生物菌种减少。盐度的增大将导致微生物对有机物的去除率下降,甚至使微生物难以存活,废水深度处理难度增大。
[0004]目前石油开采废水处理方法常用的有化学絮凝法、气浮法、吸附法、离子交换法、膜分离法、活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法、厌氧生物处理。其中已经实践应用的方法有:曝气生物流化床工艺、组合式隔油与两级混凝气浮串联工艺、两级生化法和生物膜法相结合的方法、混凝-过滤处理采油废水技术。气浮法等可除去水中的油类,化学絮凝多针对水中悬浮物和部分C0D。含盐量较高的石油开采废水生物处理较为困难,耐盐微生物活性随含盐量的增大有所降低,同时废水可生化性较低,B0D5/C0D值低于0.3,难以生物降解。
[0005]综上所述,高含盐、难降解的石油开采废水处理工艺较为复杂,且因高盐度、水质成分波动大等因素的影响处理后水质不能稳定达标排放,针对这些问题废水的深度处理尤为重要。

【发明内容】

[0006]本实用新型要解决的问题是针对高含盐、难降解石油开采废水深度处理过程中存在的问题,提出一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统。
[0007]为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
[0008]一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统,包括均设置有进水口和出水口的氧化罐、沉淀池、活性炭罐和缓冲池;所述氧化罐的出水口与所述沉淀池的进水口相连通;所述沉淀池的出水口有所述活性炭罐的进水口相连通;所述活性炭罐的出水口与所述缓冲池的进水口相连通。[0009]优选的,还包括用于储存硫酸-硫酸亚铁溶液的第一储液罐;用于储存双氧水的第二储液罐和用于储存氢氧化钠溶液的第三储液罐;三个储液罐内的液体分别通过计量泵泵入所述氧化罐内。
[0010]优选的,所述沉淀池包括溢流堰、斜管填料池、隔油池和静置池;所述沉淀池的进水口设置在所述斜管填料池上,经斜管填料池沉淀后的上清液经溢流堰进入隔油池内;所述隔油池的下部设置有出水口,所述静置池的下部设置有进水口,所述隔油池的出水口与所述静置池的进水口相连通。
[0011]优选的,所述斜管填料池的底部设置有方便排污泥的阀门。
[0012]优选的,所述沉淀池的出水口设置在所述静置池上,所述出水口处设置有一潜水泵,用于将废水泵入活性炭罐内。
[0013]优选的,所述活性炭罐的数量为3个,其进水口处分别设置有布水器。
[0014]优选的,所述沉淀池通过管路与活性炭罐相连通,连通每个活性炭罐的管路上分别设置有控制进水流量的阀门。
[0015]优选的,所述氧化罐内设置有搅拌桨。
[0016]优选的,所述沉淀池的安装高度低于氧化罐的高度。
[0017]优选的,所述活性炭罐的安装高度高度缓冲池的高度。 [0018]本实用新型具有的优点和积极效果是:本处理系统所用的硫酸亚铁和双氧水组成有效的Fenton高级氧化试剂,其氧化效率较高,避免二次污染,无毒害作用,且铁盐的投加在起催化作用的同时起到絮凝沉淀的作用。经氧化、沉淀、活性炭吸附深度净化处理后废水可稳定达标排放。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是高含盐、难降解石油开采废水处理系统的整体结构示意图。
[0020]图2是沉淀池的结构示意图。
[0021]图中:
[0022]
1、第一储液罐; 2、第二储液罐; 3、第三储液罐;
4、计量泵;5、氧化罐;6、搅拌桨;
7、沉淀池;8、潜水泵;9、阀门;
10、布水器;11、活性炭罐;12、缓冲池;
13、静置池;14、隔油池;15、溢水堰;
16、斜管填料池。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型的核心是提供一种高含盐、难降解石油开采废水系统,所述高含盐、难降解石油开采废水中氯离子含量为6000-7000mg/L,可生化性较低;B0D5/C0D值小于0.3,难以生物降解;含有浮油且有异味。本发明主要针对经自然沉降粗粒化高效聚结分离工艺、气浮工艺、混凝沉降工艺处理后的高含盐、高含油、难降解的石油开采废水中COD含量不能达到排放标准的问题,提出进一步的深度处理,经济有效地解决达标排放的问题。
[0024]为了更好的理解本实用新型,下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
[0025]请参考图1,图1是该系统的结构示意图,包括均设置有进水口和出水口的氧化罐
5、沉淀池7、活性炭罐11和缓冲池12 ;所述氧化罐5的出水口与所述沉淀池7的进水口相连通;所述沉淀池7的出水口有所述活性炭罐11的进水口相连通;所述活性炭罐11的出水口与所述缓冲池12的进水口相连通。
[0026]请参考图2,所述沉淀池7包括溢流堰15、斜管填料池16、隔油池14和静置池13 ;所述沉淀池7的进水口设置在所述斜管填料池16上,氧化罐5内的废水被氧化后通过自流方式进入斜管填料池16内,经斜管填料池16沉淀后的上清液经溢流堰15进入隔油池14内;由于油的密度小于水的密度,因此油浮在液面之上,下部的废水经设置在隔油池14的下部的出水口,进入静置池13内,静置池13的下部设置有与隔油池14的出水口相连通的进水口。
[0027]所述沉淀池7的出水口设置在所述静置池13上,所述出水口处设置有一潜水泵8,用于将废水静置池13内的废水泵入活性炭罐11内。
[0028]所述斜管填料池16的底部设置有方便排污泥的阀门,沉淀在斜管填料池16底部的污泥经该阀门排出。
[0029]本实施例中,所述活性炭罐11的数量为3个,当然,活性炭罐11的个数不是固定的,需要根据实际情况来进行确定。每个活性炭罐11的内部填充有片状活性炭;其进水口处分别设置有布水器10。所述沉淀池7通过管路与活性炭罐11相连通,连通每个活性炭罐11的管路上分别设置有控制进水流量的阀门9。本实施例中,3个活性炭罐11为并联的方式,能够同时对污水中的杂质进行吸附,提高污水处理能力。需要说明的是,活性炭罐11的连接方式也可以为串联,这样对废水中的杂质能够吸附的更加完全。
[0030]本实施例中,所述沉淀池7的安装高度低于氧化罐5的高度。所述活性炭罐11的安装高度高度缓冲池12的高度。沉淀池7与活性炭罐11的安装高度可以在同一水平面上。如此设置,可以使得氧化罐5内的废水通过自流方式进入沉淀池7内,沉淀池7内的废水通过潜水泵8泵入活性炭罐11内,经活性炭罐11吸附后的废水通过自流方式进入缓冲池12内。
[0031]本系统的工作流程是:先向废水中投加酸性材料并调pH值为2?4,然后投加硫酸亚铁固体;再向废水中投加双氧水进行高效氧化;氧化后溶液的pH值较低,向其中投加碱性材料中和并调整废水PH值到6?8 ;随着pH的调节,废水中投加的硫酸亚铁絮凝沉淀,废水通过自流方式进入沉淀池7进行沉淀;沉淀后,将上清液泵入活性炭罐11进行吸附处理;吸附完成后,废水送入缓冲池12中进行存储,方便后期排放。
[0032]所述酸性材料为硫酸、盐酸、硝酸、工业废酸、废酸综合液中的一种或几种。在本实施例中,选用硫酸,其与硫酸亚铁组成硫酸-硫酸亚铁溶液,并储存于第一储液罐I内。
[0033]所述碱性材料为熟石灰、石灰乳、电石渣、废氨水或氢氧化钠溶液中的一种或几种。在本实施例中,选用氢氧化钠溶液,并储存于第三储液罐3内。[0034]双氧水为30%质量浓度的工业级双氧水,储存在第二储液罐2内。
[0035]三个储液罐内的液体分别通过三个计量泵4泵入氧化罐5内。所述氧化罐5内设置有搅拌桨6。
[0036]采用少量酸性材料酸化并调整选矿废水pH值后,先后依次投加适量适宜硫酸亚铁固体和少量双氧水,组成高效氧化剂Fenton试剂,再选用碱性材料调解中和废水pH经阻隔墙作用实现絮体分离,最后经活性炭吸附降低废水COD含量。处理后废水达到国家《辽宁省地方标准污水综合排放标准(DB21/1627-2008)》标准。本系统可充分利用原废水处理工艺,流程简单;可同时去除废水中残留的悬浮颗粒物、有机物,工艺简单,所需设备和空间较少,可以较好地解决高含盐、难降解石油开采废水深度净化问题。
[0037]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:包括均设置有进水口和出水口的氧化罐、沉淀池、活性炭罐和缓冲池;所述氧化罐的出水口与所述沉淀池的进水口相连通;所述沉淀池的出水口与所述活性炭罐的进水口相连通;所述活性炭罐的出水口与所述缓冲池的进水口相连通。
2.根据权利要求1所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:还包括用于储存硫酸-硫酸亚铁溶液的第一储液罐;用于储存双氧水的第二储液罐和用于储存氢氧化钠溶液的第三储液罐;三个储液罐内的液体分别通过计量泵泵入所述氧化罐内。
3.根据权利要求1所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述沉淀池包括溢流堰、斜管填料池、隔油池和静置池;所述沉淀池的进水口设置在所述斜管填料池上,经斜管填料池沉淀后的上清液经溢流堰进入隔油池内;所述隔油池的下部设置有出水口,所述静置池的下部设置有进水口,所述隔油池的出水口与所述静置池的进水口相连通。
4.根据权利要求3所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述斜管填料池的底部设置有方便排污泥的阀门。
5.根据权利要求3所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述沉淀池的出水口设置在所述静置池上,所述出水口处设置有一潜水泵,用于将废水泵入活性炭罐内。
6.根据权利要求1所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述活性炭罐的数量为3个,其进水口处分别设置有布水器。
7.根据权利要求6所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述沉淀池通过管路与活性炭罐相连通,连通每个活性炭罐的管路上分别设置有控制进水流量的阀门。
8.根据权利要求1所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述氧化罐内设置有搅拌桨。
9.根据权利要求1-8任一所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述沉淀池的安装高度低于氧化罐的高度。
10.根据权利要求9所述的高含盐、难降解石油开采废水处理系统,其特征在于:所述活性炭罐的安装高度高度缓冲池的高度。
【文档编号】C02F9/04GK203683276SQ201320892742
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张景辉, 杨伟, 袁姗姗, 宋震宇, 李野, 刘文武, 孙俊荣, 西伟力, 孙旭东, 蒋玉广, 王旭东 申请人:天津生态城环保有限公司
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