一种管道式组合型污水自动过滤装置及方法与流程

文档序号：20443172发布日期：2020-04-17 22:33阅读：100来源：国知局

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及油田采出水处理系统，特别涉及一种管道式组合型污水自动过滤装置及方法。

背景技术：

国内大部分油田已进入高含水开发阶段，含水上升速度明显加快，产量递减明显，产出液含水大于90％的油田占到95％以上，因此，需要处理的污水量逐年增加。现有技术中污水处理过滤器通常采用罐式结构，通常存在以下问题：滤料横截面积大，体积大，反冲洗采用一级清洗易造成滤料和滤网清洗不均匀，从而影响过滤效果；滤料和滤网更换麻烦，不仅费时费力，同时影响过滤工艺的正常运行；自动化程度低，所有过滤和反冲洗的阀门均采用人工开启和关闭的方式；过滤罐体积大、占地面积大、布置不灵活的问题。

海上钻采平台、油井计量站等由于受到空间的限制可利用的区域较为狭小，过滤器现场安装和布局受到限制，从而影响污水处理的量导致无法满足油田生产运行的需要。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术的不足而提供一种管道式组合型污水自动过滤装置及方法。本发明过滤单元的数量与布局以及每个过滤单元的过滤器的数量可以根据试验场地的大小和形状确定，解决了海上钻采平台、油井计量站等由于受到空间的限制可利用的区域较为狭小，过滤器现场安装和布局受到限制，从而影响污水处理的量导致无法满足油田生产运行的需要。

本发明的目的之一公开了一种管道式组合型污水自动过滤装置，其特征在于，所述的装置包括过滤单元1、过滤进水单元2、过滤出水单元3、反洗进水单元4、反洗出水单元5、排污单元6和控制单元7；所述的过滤进水单元2、过滤出水单元3、反洗进水单元4、反洗出水单元5和排污单元6分别与过滤单元1相连接，控制器7控制过滤单元1、过滤进水单元2、过滤出水单元3、反洗进水单元4、反洗出水单元5和排污单元6。

优选地，所述的过滤单元1由第1过滤单元101、第2过滤单元102、第3过滤单元103、...、第n过滤单元10n依次并联组成。

所述的第1过滤单元101由第1管式过滤器101-1、第1反洗出水电动阀101-2、第1过滤进水电动阀101-3、第1滤网反洗进水电动阀101-4、第1滤料反洗进水电动阀101-5、第1过滤出水电动阀101-6、第1排污电动阀101-7组成。所述的第1反洗出水电动阀101-2、第1过滤进水电动阀101-3与第1管式过滤器101-1顶部进口管线相连，所述的第1滤网反洗进水电动阀101-4位于第1管式过滤器101-1的左侧壁的上部；所述的第1滤料反洗进水电动阀101-5、第1过滤出水电动阀101-6与第1管式过滤器101-1左侧壁下部的出口管线相连；所述的第1排污电动阀101-7与第1管式过滤器101-1左侧壁的排污口管线相连。

所述的第2过滤单元102由第2管式过滤器102-1、第2反洗出水电动阀102-2、第2过滤进水电动阀102-3、第2滤网反洗进水电动阀102-4、第2滤料反洗进水电动阀102-5、第2过滤出水电动阀102-6、第2排污电动阀102-7组成；所述的第2反洗出水电动阀102-2、第2过滤进水电动阀102-3与第2管式过滤器102-1顶部进口管线相连，所述的第2滤网反洗进水电动阀102-4位于第2管式过滤器102-1的左侧壁的上部；所述的第2滤料反洗进水电动阀102-5、第2过滤出水电动阀102-6与第2管式过滤器102-1左侧壁下部的出口管线相连；所述的第2排污电动阀102-7与第2管式过滤器102-1左侧壁的排污口管线相连。

所述的第3过滤单元103由第3管式过滤器103-1、第3反洗出水电动阀103-2、第3过滤进水电动阀103-3、第3滤网反洗进水电动阀103-4、第3滤料反洗进水电动阀103-5、第3过滤出水电动阀103-6、第3排污电动阀103-7组成；所述的第3反洗出水电动阀103-2、第3过滤进水电动阀103-3与第3管式过滤器103-1顶部进口管线相连，所述的第3滤网反洗进水电动阀103-4位于第3管式过滤器103-1的左侧壁的上部；所述的第3滤料反洗进水电动阀103-5、第3过滤出水电动阀103-6与第3管式过滤器103-1左侧壁下部的出口管线相连；所述的第3排污电动阀103-7与第3管式过滤器103-1左侧壁排污口管线相连。

所述的第n过滤单元10n由第n管式过滤器10n-1、第n反洗出水电动阀10n-2、第n过滤进水电动阀10n-3、第n滤网反洗进水电动阀10n-4、第n滤料反洗进水电动阀10n-5、第n过滤出水电动阀10n-6、第n排污电动阀10n-7组成；所述的第n反洗出水电动阀10n-2、第n过滤进水电动阀10n-3与第n管式过滤器10n-1顶部进口管线相连，所述的第n滤网反洗进水电动阀10n-4位于第n管式过滤器10n-1的左侧壁的上部；所述的第n滤料反洗进水电动阀10n-5、第n过滤出水电动阀10n-6与第n管式过滤器10n-1左侧壁下部的出口管线相连；所述的第n排污电动阀10n-7与第n管式过滤器10n-1左侧壁排污口管线相连。

所述的第1过滤单元101、第2过滤单元102、第3过滤单元103、…、第n过滤单元10n的布局方式根据现场场地的形状确定，“正方形”的场地布局方式为“正方形”，“长方形”的场地布局方式为“长方形”，“l”型的场地布局为“l”型，“v”型的场地布局方式为“v”型，“m”型的场地布局方式为“m”型，“n”型的场地布局方式为“n”型，“o”型的场地布局方式为“o”型，“t”型的场地布局方式为“t”型。

所述的第1过滤单元101、第2过滤单元102、第3过滤单元103、…、第n过滤单元10n均由任意组管式过滤器并联组成，且对称分布；2组管式过滤器呈“一字”分布，3组呈“等边三角形”分布，4组呈“正方形”分布，5组呈“正五边形”分布，…，m组呈“正m边形”分布。

所述的过滤进水单元2由依次连接的进水泵201和储水箱202以及高压管线组成，所述的进水泵201分别与过滤进水电动阀相连。

所述的过滤出水单元3由注水泵以及高压管线组成，所述的注水泵301分别与过滤出水电动阀相连。

所述的反洗进水单元4由依次连接的反洗水箱401、反洗泵402以及高压管线组成，所述的反洗泵402通过高压管线分别与滤网反洗进水电动阀、滤料反洗进水电动阀相连。

所述的反洗出水单元5由反洗后水箱和高压管线组成，所述的反洗后水箱通过高压管线分别与反洗出水电动阀相连。

所述的排污单元6由排污池和高压管线组成，所述的排污池通过高压管线分别与排污电动阀相连。

所述的控制器7通过有线或无线的方式分别控制所有的电动阀和泵。

本发明另一个目的公开了一种管道式组合型污水自动过滤的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)过滤运行阶段

首先关闭反洗出水电动阀、滤网反洗进水电动阀、滤料反洗进水电动阀；其次打开过滤进水电动阀、过滤出水电动阀、排污电动阀，开启进水泵201；储水箱的过滤进水经过进水泵201和过滤进水电动阀进入管式过滤器，经过管式过滤器的滤网和滤料两级过滤后的过滤水经过过滤出水电动阀进入注水泵的入口端，并经过注水泵升压后进入井口，而污水进入排污池。

(2)反冲洗阶段

当任一过滤单元的过滤进水和过滤出水的压力差值达到0.05mpa时，该过滤单元进入反冲洗阶段，进行滤网和滤料的反冲洗，具体步骤如下：

滤网反冲洗：滤料首先关闭上述过滤单元的过滤进水电动阀、过滤出水电动阀、排污电动阀；其次打开对应的反洗出水电动阀、滤网反洗进水电动阀，开启反洗泵402；反洗水箱的反洗水经过反洗泵402和对应的滤网反洗进水电动阀进入管式过滤器，经过反洗进水的冲刷将截留在滤网上的大颗粒污染物从反洗出水单元5进入反水后水箱；

滤料反冲洗：滤网反冲洗时间结束后，关闭上述过滤单元的滤网反洗进水电动阀，打开滤料反洗进水电动阀；反洗水箱的反洗水经过反洗泵402和对应的滤料反洗进水电动阀进入管式过滤器，经过反洗进水的冲刷将滤料的小颗粒油污从洗出水单元5进入反水后水箱，滤料反冲洗时间结束后，该过滤单元进入过滤运行阶段。

所述的滤网反冲洗时间为10-15min，所述的滤料反冲洗的时间的30-40min。

(3)滤网和滤料更换阶段

当任一过滤单元经过反冲洗阶段后过滤进水和过滤出水的压力差值不低于0.05mpa时，该过滤单元进入滤网和滤料更换阶段，进行滤网和滤料更换，具体步骤如下：关闭该过滤单元的反洗出水电动阀、过滤进水电动阀、滤网反洗进水电动阀、滤料反洗进水电动阀、过滤出水电动阀、排污电动阀，拆开该过滤单元的管式过滤器，分别更换滤网和滤料；滤网和滤料更换完后，打开过滤进水电动阀、过滤出水电动阀和排污电动阀，该过滤单元进入过滤运行阶段。

本发明与现有技术相比具有如下优点和有意效果：

(1)本发明采用滤网和滤料两级过滤，采出水首先经过不锈钢过滤网，大颗粒的污染物被滤网截留，而后再经过滤料过滤，从而减轻滤料污染和负载强度，提高了使用滤料的寿命和周期。

(2)本发明采用小流量洗滤网和大流量洗滤料的两级反冲洗方式，且反冲洗时间可以进行任意设定，解决了现有技术中滤料清洗时间固定造成的清洗效果不佳，同时造成滤料损失以及反洗水电浪费等问题。

(3)本发明的自动化程度高，所有的电动阀、压力传感器和反洗泵均通过变频控制部分实现自动控制，三个阶段实现自动运行，从节省了劳动时间，降低了劳动强度，提高了工作效率。

(4)本发明过滤单元的数量与布局以及每个过滤单元的过滤器的数量可以根据试验场地的大小和形状确定，解决了海上钻采平台、油井计量站等由于受到空间的限制可利用的区域较为狭小，过滤器现场安装和布局受到限制，从而影响污水处理的量导致无法满足油田生产运行的需要。

(5)本发明过滤单元的反冲洗以及滤网和滤料更换独立进行，且不影响其它过滤单元的过滤，保证了整个污水处理的连续性，解决了现有技术反冲洗或更换过滤器时需要停止或间断过滤的问题。

附图说明

图1为本发明过滤装置结构示意及流程图；

图2为本发明过滤装置过滤器的结构示意图；

图3为本发明另一实施例的结构示意图；

图4为本发明另一实施例结构俯视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种管道式组合型污水自动过滤装置，其特征在于，所述的装置包括过滤单元1、过滤进水单元2、过滤出水单元3、反洗进水单元4、反洗出水单元5、排污单元6和控制单元7；所述的过滤进水单元2、过滤出水单元3、反洗进水单元4、反洗出水单元5和排污单元6分别与过滤单元1相连接，控制器7控制过滤单元1、过滤进水单元2、过滤出水单元3、反洗进水单元4、反洗出水单元5和排污单元6。