一种高温注水精细过滤装置的制作方法

本实用新型涉及过滤装置技术领域，特别是涉及一种高温注水精细过滤装置。

背景技术：

目前，国内外对海上采油平台采出水的处理方法采用除油、过滤等工艺，在处理达标后再回注地层，既减少了污染，也降低了开发成本。然而随着生产开发的深入，一些新的问题逐渐引起重视，主要有以下两点：(1)油田回注水温度较高(＞50℃)时，采用常规超滤膜进行处理时，膜孔在高温环境下发生膨胀造成出水水质变差；而目前油田采出水回注的要求越来越高，要求达到SY/T5329《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》的A1级以上水质标准，因此常规水处理装置不能满足高温水处理的环境；(2)由于水温较高时，水质易结垢，导致滤料板结、膜管堵塞，反洗效果差；(3)目前市场上，超滤膜工作温度均≤45℃，当温度高于此温度时，膜壳易发生泄漏、膜孔易膨胀变大，出水水质不达标。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高温注水精细过滤装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高高温注水的过滤效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种高温注水精细过滤装置，包括依次通过连接管连通的双介质过滤器、纤维球过滤器、保安过滤器和超滤装置，所述双介质过滤器的进水口与进水管连通，所述双介质过滤器和所述纤维球过滤器均与反冲洗排污管连通，所述超滤装置的出水口与出水管连通；

中水罐的出水口连通有过滤器反冲泵，所述过滤器反冲泵通过连接管分别与所述双介质过滤器的底部和所述纤维球过滤器的底部连通；所述超滤装置的出水口与超滤反洗泵的出水口连通，超滤反洗泵的入水口与所述出水管连通；所述超滤装置的顶部侧壁还设置有侧出水口，超滤反冲洗排污管的一端分别与所述超滤装置底端的进水口和所述侧出水口通过连接管连通，所述超滤反冲洗排污管的另一端与超滤浓水回流泵的入水口连通，所述超滤浓水回流泵的出水口与所述中水罐的进水口通过连接管连通；所述反冲洗排污管、所述超滤反冲洗排污管及各个连接管上均设置有阀门。

优选地，还包括酸洗罐和碱洗罐，所述酸洗罐的顶部和所述碱洗罐的顶部分别通过连接管与所述出水管连通，所述酸洗罐的底部和所述碱洗罐的底部分别通过连接管与药洗泵的入水口连通，所述药洗泵的出水口与所述保安过滤器的进水口连通。

优选地，所述侧出水口还通过浓水回流管与所述超滤浓水回流泵的入水口连通。

优选地，所述超滤浓水回流泵与所述中水罐之间的连接管通过一连接管与所述双介质过滤器和所述纤维球过滤器之间的连接管连通。

优选地，所述中水罐、所述酸洗罐和所述碱洗罐内均设置有水位传感器，所述进水管、所述出水管和所述浓水回流管上均设置有流量计、水质在线分析仪和温度传感器；所述水位传感器、所述流量计、所述水质在线分析仪和所述温度传感器分别与PLC控制器电连接。

优选地，所述阀门为气动球阀，所有所述阀门均与所述PLC控制器电连接。

优选地，所述双介质过滤器的顶部设置有加药口，所述加药口处设置有与所述PLC控制器电连接的流量计；所述双介质过滤器的顶部还设置有微涡反应器、所述双介质过滤器的底部设置有水力搓洗器。

优选地，还包括分别与所述PLC控制器连接的云平台和管理服务器。

优选地，所述双介质过滤器、所述纤维球过滤器、所述中水罐和所述过滤器反冲泵为第一单元，所述保安过滤器、所述超滤装置、所述酸洗罐、所述碱洗罐、所述药洗泵、所述超滤反洗泵和所述超滤浓水回流泵为第二单元，所述第一单元设置于所述第二单元的下方。

优选地，所述双介质过滤器、所述纤维球过滤器、所述进水管、所述双介质过滤器与所述纤维球过滤器之间的连接管及所述纤维球过滤器与所述保安过滤器之间的连接管分别与放空管连通。

本实用新型高温注水精细过滤装置相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型高温注水精细过滤装置显著提高了高温注水的过滤效果。本实用新型高温注水精细过滤装置采用三级过滤，当来水水质较差时，仍能保证出水水质稳定达到回注水A1级标准，采用设备上下叠放方式，减少设备占地面积，满足海上采油平台面积小的特点。本实用新型高温注水精细过滤装置整套装置均采用耐温材料，实现来水水温较高时，出水水质稳定达标，提高了整体防腐蚀性能，延长了设备使用寿命，降低了维护成本。本实用新型高温注水精细过滤装置采用全自动智能化控制，实现装置正常过滤、滤料反洗再生、超滤膜气水反洗、药洗再生等流程的自动化控制，方便操作。同时采用水质在线分析仪实现悬浮物、含油量的在线分析检测，无需采样，减少工作量。数据可存储同时可远传，实现远程监控与操作，保证天气恶劣或特殊情况下设备仍能正常运转。网络信息云平台，实现设备实时数据的云共享，用户及生产商可通过手机、电脑等终端设备随时观测设备运行状况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型高温注水精细过滤装置的结构示意图；

图2为本实用新型高温注水精细过滤装置的线框示意图；

其中，1-进水管，2-双介质过滤器，3-纤维球过滤器，4-保安过滤器，5-超滤装置，6-出水管，7-超滤反洗泵，8-超滤浓水回流泵，9-酸洗罐，10-碱洗罐，11-药洗泵，12-中水罐，13-过滤器反冲泵，14-浓水回流管，15-反冲洗排污管，16-放空管，17-水位传感器，18-温度传感器，19-水质在线分析仪，20-流量计。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种高温注水精细过滤装置，以解决现有技术存在的问题，提高高温注水的过滤效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本实施例高温注水精细过滤装置包括依次通过连接管连通的双介质过滤器2、纤维球过滤器3、保安过滤器4和超滤装置5，双介质过滤器2的进水口与进水管1连通，双介质过滤器2和纤维球过滤器3均与反冲洗排污管15连通，超滤装置5的出水口与出水管6连通。

中水罐12的出水口连通有过滤器反冲泵13，过滤器反冲泵13通过连接管分别与双介质过滤器2的底部和纤维球过滤器3的底部连通；超滤装置5的出水口与超滤反洗泵7的出水口连通，超滤反洗泵7的入水口与出水管6连通；超滤装置5的顶部侧壁还设置有侧出水口，超滤反冲洗排污管15的一端分别与超滤装置5底端的进水口和侧出水口通过连接管连通，超滤反冲洗排污管15的另一端与超滤浓水回流泵8的入水口连通，超滤浓水回流泵8的出水口与中水罐12的进水口通过连接管连通；反冲洗排污管15、超滤反冲洗排污管15及各个连接管上均设置有阀门。侧出水口还通过浓水回流管14与超滤浓水回流泵8的入水口连通。超滤浓水回流泵8与中水罐12之间的连接管通过一连接管与双介质过滤器2和纤维球过滤器3之间的连接管连通。

本实施例高温注水精细过滤装置还包括酸洗罐9和碱洗罐10，酸洗罐9的顶部和碱洗罐10的顶部分别通过连接管与出水管6连通，酸洗罐9的底部和碱洗罐10的底部分别通过连接管与药洗泵11的入水口连通，药洗泵11的出水口与保安过滤器4的进水口连通。

中水罐12、酸洗罐9和碱洗罐10内均设置有水位传感器17，进水管1、出水管6和浓水回流管14上均设置有流量计20、水质在线分析仪19和温度传感器18；水位传感器17、流量计20、水质在线分析仪19和温度传感器18分别与PLC控制器电连接。各阀门均为气动球阀，所有阀门均与PLC控制器电连接。双介质过滤器2的顶部设置有加药口，加药口处设置有与PLC控制器电连接的流量计20，以实现自动反馈加药；双介质过滤器2的顶部还设置有微涡反应器、双介质过滤器2的底部设置有水力搓洗器，实现滤料反洗流程中搓洗与反洗同时进行，提高滤料再生效率。本实施例高温注水精细过滤装置还包括分别与PLC控制器连接的云平台和管理服务器，实现数据自动采集、存储、更新与远传，实现手机及电脑终端对设备的实时监控。

中水罐12采用密闭隔氧技术，降低水中溶解氧含量，整套装置考虑到海上复杂环境，所选设备、管道、仪器仪表等用材均采用防腐材质，减少水质对设备的腐蚀，延长设备使用寿命。

整套装置采用全自动智能化控制系统，以物联网为基础结合云平台技术，可实现系统过滤、反洗、收油、排污、水质在线分析检测等流程的全自动控制，同时数据可上传，实现设备远程监控与操作。借助于系统流程+智能控制元件+物联网的技术优势，构建信息化云平台，实现设备运行数据的实时共享。

双介质过滤器2、纤维球过滤器3、中水罐12和过滤器反冲泵13为第一单元，保安过滤器4、超滤装置5、酸洗罐9、碱洗罐10、药洗泵11、超滤反洗泵7和超滤浓水回流泵8为第二单元，第一单元设置于第二单元的下方，设备上下叠放方式，减少设备占地面积，满足海上采油平台面积小的特点。

双介质过滤器2、纤维球过滤器3、进水管1、双介质过滤器2与纤维球过滤器3之间的连接管及纤维球过滤器3与保安过滤器4之间的连接管分别与放空管16连通，以方便将残余液体放空。

本实施例高温注水精细过滤装置的工作过程如下：

(1)正常过滤流程：

来水经过气动球阀进入双介质过滤器2，双介质过滤器2对来水进行初级过滤，之后进入纤维球过滤器3，纤维球过滤器3对来水进行二级过滤，经纤维球过滤器3过滤后的水经保安过滤器4进行超滤前的预处理，预处理后的水进入超滤装置5进行精细处理，处理后的水经气动球阀由出水管6汇出；采用三级过滤，当来水水质较差时，仍能保证出水水质稳定达到回注水A1级标准；

需要注意的是，在来水经过双介质过滤器2的过滤进入纤维球过滤器3时，超滤浓水回流泵8将超滤装置5的浓水泵至双介质过滤器2和纤维球过滤器3之间的连接管中，使得超滤装置5的浓水回流水与经过双介质过滤器2的来水合流，不仅能够使得超滤装置5的浓水回流水经过纤维球过滤器3的再过滤，同时还能够降低来水的温度，便于后续超滤装置5的过滤；超滤装置5内部采用耐高温超滤膜，保证在水质温度较高时，超滤膜仍能正常工作；

(2)超滤装置5的反冲洗流程：

上反洗流程：超滤装置5的反冲洗水为超滤出水，超滤出水经出水管6、超滤反洗泵7和超滤装置5的出水口进入超滤装置5进行膜的反冲洗再生，反冲洗排污水最终经超滤装置5上方的侧出水口由超滤反冲洗排污管15经超滤浓水回流泵8进入中水罐12，作为双介质过滤器2和纤维球过滤器3的反冲洗来水；

下反洗流程：超滤装置5的反冲洗水为超滤出水，超滤出水经出水管6、超滤反洗泵7和超滤装置5的出水口进入超滤装置5进行膜的反冲洗再生，反冲洗排污水最终经超滤装置5底端的进水口由超滤反冲洗排污管15经超滤浓水回流泵8进入中水罐12，作为双介质过滤器2和纤维球过滤器3的反冲洗来水；

超滤装置5的反冲洗采用上反洗和下反洗两种方式进行，从两个方向对超滤装置5中的超滤膜进行清洗，增强了反冲洗的效果，保证了能够将超滤膜清洗更彻底；

超滤药洗流程：

超滤装置5中的超滤膜污染严重时，需对超滤装置5进行药洗，药剂酸洗罐9、碱洗罐10经药洗泵11进入超滤装置5对超滤膜进行反洗再生，反洗水经出水管6回流入酸洗罐9和碱洗罐10；

(3)双介质过滤器2和纤维球过滤器3的反冲洗流程：

双介质过滤器2和纤维球过滤器3的反冲洗来水为超滤装置5的反冲洗排污水，中水罐12中的反冲洗排污水经过滤器反冲泵13提升后，分别进入纤维球过滤器3和双介质过滤器2进行滤料的反洗再生，反冲洗排污水最终经反洗排污管排出；

采用超滤装置5的反冲洗排污水作为双介质过滤器2和纤维球过滤器3的反冲洗来水大大节约了装置整体的反冲洗用水量。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。