智能污油水减量一体化装置的制作方法

本发明属于石油生产设备技术领域，涉及一种石油污泥、污水处理作业装置，具体涉及一种智能污油水减量一体化装置。

背景技术：

随着油田开发时间的延长及产能建设的逐步加大，污油泥的产生量也逐年增多，处理费用及安全风险也逐步加大，严重制约油田高效开发。

各类储罐及污泥池的常规清理，需要人员进入受限空间作业，存在缺氧、中毒窒息、物理伤害、易燃易爆等安全风险，随着新《安全生产法》的深入推进，如何减少进入受限空间作业显得尤为重要。

另外，油田采出水站点，每天产生大量的采出水，这些水进入污水池后，日积月累，污泥沉淀于池底，人工清理作业难度大，安全风险高。

现在已经有很多技术对污泥污水的处理做了一定研究，比如专利cn201610255579.5一种撬装式建筑泥浆处理装置及处理工艺提供了一种叠螺机及泥药混合搅拌机构处理污泥分离泥水，但是这种装置缺少含油污泥的分离措施，cn201610612173.8河道水应急处理装置也采用了多级加药系统和叠螺机分离水与固体物质，但是必须引入很多磁粉，需要依靠磁粉分离固体和液体，cn201811141332.6一种污泥脱水系统及其实现方法也提供了含有污泥脱水机、叠螺搅拌箱、絮凝剂溶解箱和污泥箱等结构，但是这种结构采用了立体化布局，不利于撬装运输，cn201320402754.0叠螺式污泥脱水机也有叠螺机结构简单，但是无法充分分离含油污水污泥。

技术实现要素：

针对现有技术中石油开采过程中，有限空间处理污油泥风险大，油田采出水沉淀后的淤泥也存在清理安全风险高，处理设备无法充分处理含油污泥污水的技术问题，本发明提供了一种智能污油水减量一体化装置，主要针污泥减量和采出水过滤而设计的一种多功能产品，具有污泥的抽吸功能、污泥减量化处理功能，污水处理功能。解决了人工进罐或池清理污油泥的难题、降低了站内两池污泥清理频次，污泥通过抽吸、加药、搅拌、浓缩、挤压、脱水，实现污泥的固液分离，达到减量化处理的要求，而且改变了以往污泥污水处理单纯依靠pam等絮凝剂、聚合硫酸铁或三氯化铁等药品进行沉淀处理的情况，采用保藏号为cgmccno.9844的枯草芽孢杆菌和工程酵母菌混合产生的微生物絮凝剂既降解了油污，也将固液进行了良好分离。

本发明提供的一种智能污油水减量一体化装置，包括泥污水抽吸机构、搅拌罐和叠螺机，所述泥污水抽吸机构一侧设有搅拌罐，搅拌罐一侧设有叠螺机。

本发明中，泥污水抽吸机构包括油压柱塞泥浆泵，油压柱塞泥浆泵远离搅拌罐的一侧设有污水进口，污水进口上设有第一电磁流量计和电动控制阀。

本发明中，搅拌罐有加药搅拌罐和配药搅拌罐。

本发明中，加药搅拌罐有保藏号为cgmccno.9844的枯草芽孢杆菌和工程酵母菌混合菌种培养液。

本发明中，加药搅拌罐和配药搅拌罐通过隔膜式计量泵连接，加药搅拌罐和配药搅拌罐之间设有第二电磁流量计。

本发明中，配药搅拌罐远离加药搅拌罐的一侧设有暂存罐，配药搅拌罐和暂存罐之间设有转运泵。暂存罐内通过缓慢搅拌让菌种能够充分絮凝。

本发明中，叠螺机和暂存罐之间设有叠螺机喂料泵和喂料槽。

本发明中，喂料槽和暂存罐之间设有溢流管。

本发明中，叠螺机远离搅拌罐的一侧设有自动打包装袋系统，自动打包装袋系统包括套袋筒、计量称重装置、输送带和缝袋装置，输送带设置在计量称重装置上，输送带上设有套袋筒，套袋筒上设有缝袋装置。

本发明中，叠螺机一侧设有电气控制系统，电气控制系统包括动力柜和中控plc柜。动力柜和中控plc柜电性连接，中控plc柜分别和第一电磁流量计、电动控制阀、油压柱塞泥浆泵、加药搅拌罐、隔膜式计量泵、第二电磁流量计、配药搅拌罐、转运泵、暂存罐、叠螺机喂料泵及自动打包装袋系统均电性连接。

本发明中，叠螺机喂料泵前设有超声波液位计，加药搅拌罐、配药搅拌罐和暂存罐上均设有超声波液位计，超声波液位计和中控plc柜电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果或优点简述如下。

本发明提供的一种智能污油水减量一体化装置，本发明既可以处理污水，也可以处理污油泥，还能将油污、油水进行适度降解处理，装置各功能模块实现橇装化，体积小，只需一台车拉运，节省了搬迁工作量，便于各站点使用。

对于小型的采出水处理站点，设备可以采用移动的方式进行采出水的处理；对于大型采出水处理站点，可以采用硬质管线连接，采取相对固定的方式。

运行功率小，处理量大，每天最大可以处理污水达240m³/d，处理污油泥可以达到120m³/d，可适应大部分采出水处理站点的处理要求。自动控制系统实现一键自动切换流程，实时采集处理数据，故障报警等功能，操作简单，智能化控制；安全防爆，操作简便，劳动强度低，占地面积小，可移动性强，适合油田野外现场的施工作业，通过固液分离，可以大大实现污泥的减量化，方便车辆拉运和后续的无害化处理。

叠螺式污泥减量装置，可以实现自我清洗，不堵塞，低浓度污泥直接脱水。整套装置省电，无噪音和振动，故障少，经久耐用。可实现全自动控制，24小时无人运行，在污油水处理领域具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本发明装置测试结构示意图。

图2为本发明俯视结构示意图。

图1-2中：1、污水进口；2、第一电磁流量计；3、电动控制阀；4、油压柱塞泥浆泵；5、加药搅拌罐；6、隔膜式计量泵；7、第二电磁流量计；8、配药搅拌罐；9、转运泵；10、暂存罐；11、叠螺机喂料泵；12、喂料槽；13、溢流管；14、叠螺机；15、电气控制系统；16、自动打包装袋系统；16.1、套袋筒；16.2、计量称重装置；16.3、输送带；16.4、缝袋装置；17、闸阀；18、超声波液位计。

具体实施方式

下面结合附图1-2和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明的方法不限于下述实施例。

在本发明中，为了便于描述，对本发明中，各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。

本发明中所用到的第一电磁流量计2、电动控制阀3、油压柱塞泥浆泵4、加药搅拌罐5、隔膜式计量泵6、第二电磁流量计7、配药搅拌罐8、转运泵9、调质污泥水暂存罐10、叠螺机喂料泵11、叠螺机14、电气控制系统15、自动打包装袋系统16、闸阀17、超声波液位计18等，均为本实施例所述智能污油水减量一体化装置的功能实现构件或系统，本技术领域普通技术人员可基于本实施例的技术思路或方法，对上述构件或系统进行优化或实现功能的等同替换。另外，关于上述构件或系统的具体型号或具体使用方式，本实施例不作具体的限定。

实施例一：本发明智能污油水减量一体化装置

本发明提供的一种智能污油水减量一体化装置，包括泥污水抽吸机构、搅拌罐和叠螺机14，所述泥污水抽吸机构一侧设有搅拌罐，搅拌罐一侧设有叠螺机14。

本发明中，泥污水抽吸机构包括油压柱塞泥浆泵4，油压柱塞泥浆泵4远离搅拌罐的一侧设有污水进口1，污水进口1上设有第一电磁流量计2和电动控制阀3。

本发明中，搅拌罐有加药搅拌罐5和配药搅拌罐8，加药搅拌罐5有保藏号为cgmccno.9844的枯草芽孢杆菌和工程酵母菌混合菌种培养液。

本发明中，加药搅拌罐5和配药搅拌罐8通过隔膜式计量泵6连接，加药搅拌罐5和配药搅拌罐8之间设有第二电磁流量计7。

本发明中，配药搅拌罐8远离加药搅拌罐5的一侧设有暂存罐10，配药搅拌罐8和暂存罐10之间设有转运泵9。暂存罐10内能够存在的菌液能够继续絮凝分离固液降解油污。

本发明中，叠螺机14和暂存罐10之间设有叠螺机喂料泵11和喂料槽12。

本发明中，喂料槽12和暂存罐10之间设有溢流管13。

本发明中，叠螺机14远离搅拌罐的一侧设有自动打包装袋系统16，自动打包装袋系统16包括套袋筒16.1、计量称重装置16.2、输送带16.3和缝袋装置16.4，输送带16.3设置在计量称重装置16.2上，输送带16.3上设有套袋筒16.1，套袋筒16.1上设有缝袋装置16.4。

本发明中，叠螺机14一侧设有电气控制系统15，电气控制系统15包括动力柜和中控plc柜。动力柜和中控plc柜电性连接，中控plc柜分别和第一电磁流量计2、电动控制阀3、油压柱塞泥浆泵4、加药搅拌罐5、隔膜式计量泵6、第二电磁流量计7、配药搅拌罐8、转运泵9、暂存罐10、叠螺机喂料泵11及自动打包装袋系统16电性连接。

本发明中，叠螺机喂料泵11前设有超声波液位计18，加药搅拌罐5、配药搅拌罐8和暂存罐10上均设有超声波液位计18，超声波液位计18和中控plc柜电性连接。

所述的污泥水进口1，具有连接软管的功能，可以把污泥池的污泥(或储油罐内的采出水)与泵的进口管线连接起来。

所述的电磁流量计2，具有计量瞬时流量和累积流量的功能；可以累积污泥或者水的抽吸总量。

所述的电动控制阀3，具有通断功能；抽吸污泥或者水时该阀打开，停止抽吸时该是阀关闭。

所述的油压柱塞泥浆泵4，具有抽吸功能；可以把污泥池或罐内的污泥或者水送入配药搅拌罐，进行调质处理。

所述的加药搅拌罐5具有搅拌和存储的功能，可以给该罐加入絮凝剂并进行搅拌，防止药液沉淀，但是本发明所用的絮凝剂药液是保藏号为cgmccno.9844的枯草芽孢杆菌和工程酵母菌混合菌种培养液，这种微生物絮凝剂既能降解油污，也能分离油污和固液，具有良好的分离效果，适应了石油行业油污的特性。

所述的隔膜式计量泵6具有传送药剂和控制流量的功能。通过该泵的手轮可以调节控制加药流量。

所述的电磁流量计7具有计量瞬时流量和累积流量的功能，当每次加药量达到设定值时，自动停止隔膜式计量泵，停止加药。

所述的配药搅拌罐8具有配药、搅拌功能，可以把药剂与污泥或者水充分混合，调质污泥。

所述的转运泵9具有污泥或者水的转运功能，可以把配药搅拌罐调质好转运到其它地方。

所述的调质污泥或者水暂存罐10具有搅拌储存功能，可以把调质好的污泥或者水储存起来。

所述的叠螺机喂料泵11具有输送污泥或者水的功能，可以把调质好的污泥或者水送往叠螺机的喂料槽。

所述的喂料槽12喂料功能，喂料槽内的污泥或者水通过自流的方式进入叠螺机。

所述的溢流管13具有溢流功能，当叠螺机的污泥或者水的处理量“供大于求”时，把多余的污泥或者水从溢流管排出。返回至罐内。

所述的叠螺机14具有浓缩、挤压、脱水功能，可以把调质好的污泥或者水进行固液分离。

所述的电气控制系统15自动控制功能，能实现对油压柱塞泥浆泵、搅拌器电机、转运泵、喂料泵等用电设备的自动启停以及给电磁式流量计、超声波液位计提供电源的功能。

所述的自动打包装袋系统16具有自动打包装袋功能，可以把叠螺机处理好的污泥自动进行装袋，然后打包。

所述的套袋筒16.1具有固定袋子的作用。便于处理后的污泥自动掉入包内。

所述的计量称重装置16.2具有自动计量和称重作用，当袋子内的污泥达到额定数量后，装袋工作结束。

所述的输送带16.3具有输送作业，可以把装袋后的污泥传送至下一步工序。

所述的缝袋装置16.4具有自动缝合袋口的功能，可以把装袋后的污泥封口。

所述的闸阀17具有开启管路通道的功能，打开此阀，叠螺处理后的污水可以自流至外部。

所述的超声波液位计18具有检测液位的功能，通过plc控制加药搅拌罐、配药搅拌罐和暂存罐搅拌器，控制加药装置和转运泵。

实施例二：智能污油水减量一体化装置的应用

在适用本发明一种智能污油水减量一体化装置时，将自动橇装污泥水处理装置放于作业现场。罐或池内的污泥或者水通过油压柱塞泥浆泵4由污水进口1抽到地面上来后由第一电磁流量计2、电动控制阀3送入配药搅拌罐8；同时启动隔膜式计量泵6，将加药搅拌罐5内的微生物絮凝剂通过第二电磁流量计7的计量后，送入配药搅拌罐8。

当第一电磁流量计2的显示的累积流量达到plc设定值时，停止加药。当配药搅拌罐8的污泥水经超声波液位计18检测到达上限后，油压柱塞泥浆泵4停止工作。此时，配药搅拌罐8内的污泥在搅拌的状态下进行等待，当调质污泥水暂存罐10的液位到达下限时，转运泵9开始启动，将配药搅拌罐8内的污泥水转运至调质污泥水暂存罐10。

调质污泥水暂存罐内的污泥水由叠螺机喂料泵11送入喂料槽12，再通过自流的方式进入叠螺机14，通过浓缩、挤压、脱水，把调质好的污泥水进行固液分离，固相由叠螺机尾部掉落，液相进入叠螺机底部水槽中。

人工将编织袋放入套袋筒16.1中，泥从叠螺机尾部进入编织袋中，由底部的计量称重装置16.2进行计量，到达设定值后，由传送带16.3送至缝袋装置16.4进行自动缝合袋口，然后传送至橇体外部。液相经叠螺机底部闸阀17自流送入污水池。

本发明提供的一种智能污油水减量一体化装置，具有撬装设计，满足车载的要求体积小，占地空间小，机动性强，操作方便；无堵塞，擅长油性污泥处理，节能，低耗，运行成本低廉，而且能够对油污进行一定降解，达到无害化处理含油污水污泥；运行稳定，减少现场臭气发生，改善人工操作环境，减轻了污油泥对地表生物的健康和生存造成的威胁，因此环保的社会效益巨大，无法直接测算。另外，可以实现污泥的减量化，便于后期的运输和无害化处理。

实施例三：枯草芽孢杆菌和工程酵母菌混合絮凝剂的培养

本发明采用保藏号为cgmccno.9844枯芽孢杆菌与酿酒酵母组合制备混合絮凝剂的方法，采用二步接种微生物固体发酵培养技术，所使用的活菌成分为保藏号为cgmccno.9844枯芽孢杆菌与酿酒酵母；其制备过程为：

(1)将枯芽孢杆菌和酿酒酵母分别在各自的斜面种子培养基中培养4～8天至完全成熟，得到枯芽孢杆菌斜面种子和酿酒酵母斜面种子；然后分别进行一级液体发酵，得到枯芽孢杆菌一级液体种子和酿酒酵母一级液体种子；

(2)先对固体发酵培养基进行预处理，预处理是采用向固体发酵培养基中加入ph为7.0～7.5的水，使湿度控制在55％～65％，混合均匀后加入质量比为0.5‰的纤维素酶、淀粉酶和酸性蛋白酶的混合物，在45℃条件下浸泡处理1.5～2小时，待用，本发明中总酶活高于6万单位/克。预处理后灭菌，灭菌通高压蒸汽使固体发酵培养基升温至121℃后，保温30～40min，自然冷却。灭菌后接种枯芽孢杆菌一级液体种子，进行发酵培养，接种枯芽孢杆菌一级液体种子进行发酵培养时，培养温度为35～45℃，常压通无菌风，培养20～48小时；然后接种酿酒酵母一级液体种子培养，结束后进行产品后处理，将还有复合菌剂的发酵液加入到加药搅拌罐备用。

本发明中，对枯芽孢杆菌进行斜面种子培养时，所使用的斜面种子培养基的组分为：蛋白胨1.0％，酵母膏0.5％，氯化钠0.5％，葡萄糖0.5％，mnso450ppm，琼脂2.0％，ph7.0～7.2。

对枯芽孢杆菌斜面种子进行的一级液体发酵具体是指：将培养成熟的斜面种子接种于液体种子培养基中，装液量20～30ml/350ml，180～220rpm/min条件下培养18-26小时，培养温度37～42℃；所述液体种子培养基的组分为：蛋白胨1.0％，酵母膏0.5％，氯化钠0.5％，葡萄糖0.5％，mnso450ppm，ph7.0～7.2。

本发明中，对酿酒酵母进行斜面种子培养时，所使用的斜面种子培养基的组分为：马铃薯180克，葡萄糖20克，琼脂15～18克，水1200毫升，pda培养基的ph自然。

本发明通过在枯芽孢杆菌培养后期接种酿酒酵母，实现油污降解和絮凝同时进行。

本发明的复合菌剂高活菌数、高产孢率、高效、安全，可为我国的油污污水处理安全及绿色生产作出贡献。

本发明絮凝剂低成本、无污染，采用枯芽孢杆菌和工程酵母，发酵基料价格低廉、能耗低、不产生“三废”，环境污染小，产品整体成本低。

如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。