[发明专利]油水净化方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油、环保设施领域，详细讲是一种用于含油水或含水油中油、水、杂、气分离净化的油水净化装置。

背景技术

石油生产、航空航天、生活废水及国防设施等都有对含油含杂的水及含水含杂的油进行净化处理的需求，对含油含杂的水及含水含杂的油进行净化处理历来是相关生产过程的重要环节，是提高产品质量与经济效益的重要手段，也是环保排放的达标要求。

以石油生产为例，当前陆上多数油田已进入高含水、特高含水期阶段，需处理的含油含杂的水量越来越多。据不完全统计，中国石油天然气股份公司所属油田采出液平均综合含水率已到80％以上，采出水量每天达数百万吨，随着三次采油、四次采油工艺的投入，使含油废水中其他介质的成分趋于复杂，故而对含油水净化处理的技术工艺装备提出了新的要求，即处理后的水质要达到外排放及油田回注水的水质标准、处理后的油质要达到油品的要求，使油田节约大量水资源的同时又可以将水中的原油尽可能回收净化，达到油、水同步净化，提高经济效益、保护环境资源。

目前，公知的油水净化技术有：化学法、微生物法、物理法等。化学法的流程是加药——絮凝——过滤，其特点是：化学试剂广泛、投药方便、操作简单；缺点是易造成二次污染、絮凝分离后的油不易回收且成本高。微生物法的特点是：利用菌种吞噬水中油，其特点是绿色环保；其不足是：菌落种群易退化及变异、对环境要求高。物理法又分为离心法、旋流法、沉降法等；离心法的特点是：大颗粒杂质清除率较高，其不足是：油的清除率较低。旋流法的效果与离心法相当。沉降法的特点是：工艺简单、操作方便，其不足是：需较大的容器及较长的时间，且效果不好。

石油工业出版社2004版《油田采出水处理设备选用手册》，介绍了油田采出水处理工艺的典型流程，包括“三段常规”处理工艺流程、回注水处理工艺流程、外排水处理工艺流程及回用热采锅炉用水工艺流程，主要应用混凝除油、双滤料或核桃壳过滤；除油设备主要有立式自然除油罐、立式斜板除油罐、粗粒化除油罐、气浮机、水力旋流器等，可根据不同目的进行组合。

典型工艺流程为三段处理工艺：

第一段：缓冲调节段

对于100μm的浮油和大颗粒杂质进行初分。

第二段：沉降分离除油段

重力沉降除油(混凝除油罐、斜板除油罐等)；立式自然除油罐和立式斜板除油罐；粗粒化(聚结)除油罐10-100μm，1-2h；压力沉降除油(粗粒化罐、压力斜板混凝除油罐及压力合一设备等)；气体浮选机除油(叶轮浮选气浮机、喷射气浮罐机和溶气、气浮装置)；水力旋流器除油。

第三段：微颗粒杂质和乳化油的压力过滤段

石英石过滤器；核桃壳过滤器；双层滤料过滤器(无烟煤和石英砂或无烟煤和磁铁矿)；改性纤维球(束)过滤器。

第一段、第二段属于初级分离，缓冲调节及重力沉降法的特点是：工艺简单、操作方便，其不足是：需较大的容器及较长的时间。立式自然除油和立式斜板除油的特点是操作简单，其不足是：效率低、微小颗粒难以分离；水力旋流、离心法的特点是：大颗粒杂质清除率较高，其不足是：对原水成分有较严格的不同要求、油的清除率较低、微小颗粒难以分离。

目前，第三段应用较多的是改性纤维球(束)过滤器，也称为反弹器，其特点是：通过对高分子带孔管子加压来过滤、分离细小颗粒及乳化胶团，其特点是：成本低，能吸附大颗粒油珠及大部分颗粒杂质，可反冲。其不足是：难以打破乳化胶团、聚油，而只能吸附油，对油中含水的处理无能为力，达不到油、水、杂同步净化的目的。

上述典型工艺流程的基本性能见下表1

表1  典型工艺流程的基本性能