[发明专利]一种用于处理油田废水的装置

说明书

技术领域

本发明涉及的废水处理装置，特指一种用于处理油田废水的装置。

背景技术

国内各油田处理油田废水大都采用隔油(去除悬浮态油)，混凝气浮(去除乳化态油)，过滤，辅以生化处理(去除溶解态油和绝大部分有机物)的“老三套”工艺，其处理工艺需要较大占地面积，除油效率不高，尤其是对乳化态油去除效果不好，出水水质不稳定，且药剂投加一直是决定除油效果的核心因素，也是各油田长期水质达标率较低的困难所在，由此带来的一系列问题制约了油田的发展。

油田废水矿化度极高(即Cl^-含量高)，因而电导率高，满足了电解所需条件，采用电气浮法处理时，无需大量药剂调节电导率，可实现除油和电解杀菌一体化，使用时具有一定优势。专利号ZL 02288681.8，授权公告号CN2579880Y，实用新型专利，名称为《一种油田废水处理装置》，该专利是可实现除油杀菌一体化，但电气浮方法主要侧重于去除悬浮物和浮油、少量分散油，仍需使用投加絮凝剂或浮选剂等化学药剂来去除乳化油和部分溶解油，才可使出水水质达标排放或回用。

采用磁性材料处理油田废水，国内外应用研究最多的是高梯度磁分离器，但存在装置复杂、电耗大、磁种造价高、回收利用较困难等缺点。而直接采用天然磁铁矿微粒或人工合成的Fe₃O₄磁粉作为磁种，对水中的污染物，例如细菌或病毒、浊度、色度、油污、重金属离子、溶解有机物、放射性污染物等有一定的吸附能力，但单独使用时对水中污染物的去除效果不佳，一般向废水中投加磁种的同时，需投加一定量混凝剂，形成磁絮凝作用达到去除污染物的目的。

发明内容

本发明目的是克服已有技术的缺点，提出一种电气浮与改性磁性颗粒吸附过滤联合使用处理油田废水的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

油田废水经进水泵进入电气浮区，通过直流稳压电源控制电压电流大小，从而控制电解气浮产生的气泡数量和大小，废水中的浮油、大部分分散油和小部分乳化油随微气泡上浮，粘附在微细气泡上被带至水面，浮油渣及油泥通过集油管收集排出。电极板的数量与装置规模和电流大小有关，电极板之间的距离为1～2cm。废水经与水平面呈45～60°的导流斜板后大大降低了水流速度，提高了水流的稳定性，为油滴杂质、絮体和胶体的充分上浮提供了良好的水力条件，提高了电气浮区的处理效果。电气浮反应区出水穿过多孔板向上流入改性磁性颗粒吸附过滤区，改性磁性颗粒对于经电气浮不能有效去除的乳化油滴和细微杂质有很好的处理效果。改性磁性颗粒置于铁架框内，粒径多在1～3mm以内，吸附饱和后便于更换或取出处理。反应区出水溢流至集水区，由出水管排出装置。反应区与出水区水面顶部均设有集油管，用于收集浮油渣及油泥。

改性磁性颗粒吸附过滤是使经前端电气浮处理后的含油废水从底部向上流入置于铁架框内的改性磁性颗粒层，使废水中的油和其他杂质被吸附。对于大批量含油含杂质多的废水，容易产生阻塞现象，但对乳化态油和细微杂质却具有较好处理能力。它是利用磁性颗粒的磁力作用与颗粒表面吸附力的综合作用，降低含油废水中所含的乳化态油和其他细微杂质。磁性颗粒的粒径过小，则产生的水流阻力大，易堵塞；粒径太大，则吸附表面积减小，吸附性能下降，因此粒径多在1～3mm以内。为了加强该磁性材料的性能，提高磁性颗粒的亲油性和疏水性，一般需要先对磁性颗粒进行表面处理，以Fe₃O₄磁性颗粒为例，通过对Fe₃O₄磁性颗粒表面进行铁氧化物形态的改性，并对其进行油酸处理后得到改性Fe₃O₄磁性颗粒，作为改性磁性颗粒吸附过滤区的滤料。改性磁性颗粒的表面电位对水中杂质颗粒的过滤去除有很大的影响，其表面带有较高的正电位，对水中的杂质颗粒有稳定良好的去除效果，主要包括水流中的杂质颗粒向磁性颗粒表面靠近和碰撞的迁移过程，以及杂质颗粒与磁性颗粒表面之间接近到一定距离时杂质颗粒在磁性颗粒表面的粘附过程。

这种改性磁性颗粒能增加体系磁化率，使废水中的细微杂质与磁性颗粒间通过离子或分子之间的亲和作用，吸附在颗粒上，从而高效快速地去除水中的污染物。表面改性后的Fe₃O₄磁性颗粒能够破坏含油废水中油珠上的表面活性剂层，使油珠裸露，有裸露表面的油珠相互碰撞，聚集成大油滴上浮，还能够与油珠接触，并吸附油珠，进而形成以磁性材料为核的油珠包裹体，最终达到油水分离的目的。

本发明的有益效果：