[发明专利]一种高效破乳除聚的催化气浮分离装置

说明书

技术领域

    本发明属于油田采油污水的处理技术领域，具体涉及一种采油污水的高效破乳除聚的催化气浮分离装置。 

背景技术

采油污水，是石油工业中产量最大的污水源，约占油田污水总量的90%。大量的油田污水如处理不彻底，直接排放会造成严重的水环境污染和谁资源浪费；回注地层则会导致地层的堵塞，降低地层的渗透率，从而导致产量的下降。为了提高油井的采出率，目前很多油田进入二次或三次采油阶段，采油污水中含有大量乳化油、溶解油、大分子聚合物（PAM）等污染物无法通过常规气浮或沉淀工艺去除，使后续的污水净化、软化等生物处理、树脂系统、膜处理系统发生严重的污染，导致工艺运行失败。因此，针对油田含油含聚污水的高效除油除聚处理技术和装备的开发，对保护生态环境，节约水资源，保证注水质量，提高采收率具有非常重要的意义。油田污水中，油分以多种形式存在，按照油滴的粒径大小大致可分为浮油、分散油、乳化油。浮油粒径＞100μm，占含油总量的80%左右；分散油粒径10~100μm，不稳定，可转化为浮油或乳化油；乳化油粒径0.1~10μm，这部分油约占含油总量的10%左右；乳化油由于粒径微小，存在双电层或乳化剂的保护，形态稳定，因此必须进行破乳分离。

现阶段，国内的各大油田的采油都已逐步的发展为三次采油，三次采油普遍采用三元复合驱油的方法，而利用高分子聚合物溶液驱油过程中产生的含油含聚污水难于处理。含聚污水中的聚合物含量很高，其分子量均在百万级以上，并在周围形成稳定的双电层和水化层，非常稳定，常规水处理采用投加大量的絮凝剂/混凝剂，价格昂贵产生大量的底泥，并且不能满足去除聚合物的目的，再加上其主要是难降解性的有机物，因而对污水的COD贡献最大。因此，发明一种针对成本低、产生污泥少的油田含油含聚污水破乳除聚的技术方法及装备就显得尤为重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供常规气浮或沉淀方法无法实现的高效破乳除聚的催化气浮分离技术及装备，该装备采用集成化设计、布局合理紧凑、处理成本低、不需加药、产生污泥量少同时处理效果好。

本发明提供一种去除油田注聚污水中油分和聚合物的催化气浮分离方法，该方法针对含油含聚污水的水质特点，针对油田污水具有一定含盐量（矿化度TDS≥2000mg/L）的特点，通过电极在低电压（≤6V）条件下产生H、OH^-等活性基团，在高效搅拌条件下使之与无法通过常规方法气浮或沉淀去除的处于稳定态的乳化油或溶解性高分子聚合物迅速混合并发生反应，产生压缩双电层、破坏水化层等催化作用，使之凝聚而失稳，然后在电气浮与溶气气浮的共同作用下得到分离去除。溶气气浮的结合，一方面可以使较大粒径的胶体或悬浮物得到有效去除，另一方面产生的上升流对电板模块表面产生错流刷，进一步缓解了电极表面的极化失效和积泥等工程问题，具有很好的协同效果。

本发明提供一种高效破乳除聚的催化气浮分离装置，其包括有催化接触室、气浮分离区、集水池和集渣槽，其中催化接触室由由加压溶气气浮单元结合电极板催化单元构成，并在电极板催化单元侧面布置射流高速搅拌装置。所述催化接触室的一侧和入水管相连，来水由入水管进入，水泵将来自集水池的部分回流水打入溶气罐，空压机供气并保证水泵的压力不致有大的损失。压力溶气水经由管道及压力溶气释放器均匀的分布到催化接触室底部；在压力溶气释放器上方布置有电极板催化模块，通电后产生的H、OH-等活性基团具有催化活性，与采油污水高速混合后，使采油污水中溶解性的高分子聚合物和油类改性凝聚，并被气浮去除。催化接触室后面设置，气浮分离区设置有可调节高度的刮渣刮底泥一体机，将浮渣刮入集渣槽中、底泥刮入泥斗，经排泥管定期排泥。集水池中均匀的布置穿孔集水管，集水管集水经排水管外排或回流至水泵。其中：

所述加压溶气气浮单元包括水泵、溶气罐、空压机和压力溶气释放器；水泵将来自集水池的部分回流水打入溶气罐，空压机供气并保证水泵的压力不致有大的损失。压力溶气水经由管道及压力溶气释放器均匀的分布到催化接触室底部；所述电极板催化单元中包括电极板和电控系统，所述电控系统和电极板相连，电极板设置于压力溶气释放器的上方。

本发明中，所述催化接触室的底部安装排空管阀，供排空检修等处理；

本发明中，所述集渣槽的底端和排泥管相连，方便定期定期排泥

本发明中，所述电极板位于压力溶气释放器上方25~55cm厘米处。

本发明中，所述电极板侧面布置侧面布置射流高速搅拌装置。

本发明中，所述电极板，其的阳极为钌铱钛阳极板；阴极为钛板。