一种用于含油污水处理的石墨烯膜过滤方法与流程

文档序号:12854925阅读:582来源:国知局
本发明涉及采油污水处理
技术领域
,具体是一种用于含油污水处理的石墨烯膜过滤方法。
背景技术
:随着油藏开发方式的多样化,采油新技术的不断应用,采出程度的不断提高,造成采出液越来越复杂,采出水越来越多,处理难度加大,常规污水“两级除油+两级过滤”工艺流程适应性需进一步提高。对于目前的含油污水处理流程,过滤设备是污水处理中的关键设备,是污水处理的最后一关,目前以压力过滤罐为主,常用的过滤器有核桃壳过滤器、双滤料过滤器、多介质过滤器、金刚砂过滤器等,但这些过滤装置出水水质不能稳定达标,过滤器进水要求高,过滤材质易污堵、反洗再生效果差,抗污染能力差,滤料更换频繁,整套处理系统保持平稳顺利运行难度较大。石墨烯是一种单原子层的二维碳材料,呈六边形蜂巢结构,拥有强吸附性能、超高电子迁移率、高机械强度和高比表面积等特性。基于石墨烯优异的性能,通过改性可使其具有亲水疏油特性,将改性石墨烯采用特殊工艺与网膜基材复合,可改变膜材料表面的润湿性,有效提高膜材料的油水分离性能,水可快速通过,原油及悬浮固体颗粒则不易通过。石墨烯膜已在市政污水处理、河道水处理、化工厂污水处理等领域广泛应用。目前,该技术在油田污水处理领域的应用研究尚处于探索阶段,石墨烯膜的耐油性能、耐污染性能及进水水质要求等方面需要进一步验证,以实现该技术在油田含油污水处理中的推广应用。技术实现要素:本发明的目的在于:针对现有的含油污水过滤技术所存在的缺陷,探索一种耐污染能力强、进水水质要求宽泛,能够很好地适应油田污水工况,配套处理工艺流程简单的石墨烯膜过滤方法。本工艺尤其适用于含油量≤100mg/l、悬浮物含量≤50mg/l的含油污水处理。本发明新的技术方案是:一种用于含油污水处理的石墨烯膜过滤方法,所述的步骤为:约50℃的含油污水来水经来水集水箱后,通过提升泵将含油污水输送至石墨烯基网膜过滤装置,提升泵的压力0.05mpa~0.3mpa;在石墨烯基网膜过滤装置进水管线上设加药口,通过加药装置加入破乳剂,使油在水中呈现完全游离状态;含油污水通过石墨烯基网膜过滤装置过滤,产出水由出水口通过提升泵输送至产水集水箱;石墨烯基网膜过滤装置配套正冲洗和反冲洗设施,均采用滤后水,管路上设加药口,通过加药装置加入清洗剂,冲洗后的污水进入反冲洗回收水罐。来水水管上设有取样点,含油污水进水为含油量≤100mg/l、悬浮物含量≤50mg/l;产水集水箱上设有取样点,含油污水出水为含油量≤15mg/l、悬浮物含量≤5mg/l。本发明的处理方法为采用石墨烯膜,其具有亲水疏油性能好、机械强度高、耐污染、耐酸碱洗的特点,并且超滤膜被油污、悬浮物等污染后进行酸洗及碱洗,可得到较好的再生,恢复良好的透水性。处理后的污水含油量≤9.3mg/l、悬浮物含量≤4.6mg/l、悬浮物粒径中值≤2.1μm,满足《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》sy/t5329-2012中第三级水质要求:含油量≤15.0mg/l、悬浮物含量≤5.0mg/l、悬浮物粒径中值≤3.0μm,可以满足油田注水水质要求。附图说明图1是本发明一种实施例的工艺流程图。具体实施方式一种用于含油污水处理的石墨烯膜过滤方法,所述的步骤为:约50℃的含油污水来水经来水集水箱后,通过提升泵将含油污水输送至石墨烯基网膜过滤装置,提升泵的压力0.05mpa~0.3mpa;在石墨烯基网膜过滤装置进水管线上设加药口,通过加药装置加入破乳剂,使油在水中呈现完全游离状态;含油污水通过石墨烯基网膜过滤装置过滤,产出水由出水口通过提升泵输送至产水集水箱;石墨烯基网膜过滤装置配套正冲洗和反冲洗设施,均采用滤后水,管路上设加药口,通过加药装置加入清洗剂,冲洗后的污水进入反冲洗回收水罐。来水水管上设有取样点,含油污水进水为含油量≤100mg/l、悬浮物含量≤50mg/l;产水集水箱上设有取样点,含油污水出水为含油量≤15mg/l、悬浮物含量≤5mg/l。含油污水石墨烯膜过滤方法,含油污水(含油量≤100mg/l、悬浮物含量≤50mg/l)进入石墨烯膜过滤装置,利用其产水对石墨烯膜进行正常反冲洗,运行一段时间后需要进行化学循环清洗。根据上述工艺,在孤东采油厂东一污水站进行石墨烯膜过滤系统小试试验,处理规模为产品水20m3/h,小试装置进出水水质见下表:小试装置进出水水质表序号水质项目进水水质出水水质1含油量(mg/l)97.69.32悬浮固体含量(mg/l)44.34.63悬浮固体颗粒直径中值(μm)4.52.1经查新资料显示,本发明装置在国内外尚属首例,为油田采油污水处理开辟了新的途径。技术特征:技术总结本发明提供一种含油污水石墨烯基过滤装置,其中所述的前端来水通过管线连接来水水箱,来水水箱连通石墨烯基网膜过滤装置的一端,所述的石墨烯基网膜过滤装置的另一端连接提升泵,提升泵连接产水集水箱,药洗泵连接石墨烯基网膜过滤装置的上部,石墨烯基网膜过滤装置的下部通过污水管线连通污水污泥池,石墨烯基网膜过滤装置的上部还设有与产水集水箱相通的管线,且该管线上有反洗泵;优点为:本发明的处理方法为采用石墨烯膜,处理后的污水含油量满足第三级水质要求和油田注水水质要求。技术研发人员:姜传胜;付林;张晓云;提阳;朱悦;王士东受保护的技术使用者:胜利油田森诺胜利工程有限公司技术研发日:2017.07.13技术公布日:2017.11.03
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