[发明专利]强制溢流型石墨烯含油污水处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及油田采油污水处理技术领域，具体是一种对采油污水进行除油、除悬浮物的装置。

背景技术

随着油藏开发方式的多样化，采油新技术的不断应用，采出程度的不断提高，造成采出液越来越复杂，采出水越来越多，处理难度加大，常规污水“两级除油+两级过滤”工艺流程适应性需进一步提高。

目前含油污水处理系统中常用的重力除油设施存在除油效率低、占地面积大等问题。常用的过滤设备有核桃壳过滤器、金刚砂过滤器、双滤料过滤器、多介质过滤器等，但这些过滤器进水要求高，过滤材质易污堵、反洗再生效果差，抗污染能力差，滤料更换频繁，整套处理系统保持平稳顺利运行难度较大。

石墨烯是一种单原子层的二维碳材料，呈六边形蜂巢结构，拥有强吸附性能、超高电子迁移率、高机械强度和高比表面积等特性。基于石墨烯优异的性能，通过改性可使其具有亲水疏油特性，将改性石墨烯采用特殊工艺与网膜基材复合，可改变膜材料表面的润湿性，有效提高膜材料的油水分离性能，水可快速通过，原油及悬浮固体颗粒则不易通过。石墨烯膜已在市政污水处理、河道水处理、化工厂污水处理等领域广泛应用。

目前，该技术在油田污水处理领域的应用研究尚处于探索阶段，石墨烯膜的耐油性能、耐污染性能及进水水质要求等方面需要进一步验证，以实现该技术在油田含油污水处理中的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的重力除油设施和含油污水过滤装置所存在的缺陷，而提出的一种强制溢流型石墨烯含油污水处理装置。

本发明新的技术方案是：强制溢流型石墨烯含油污水处理装置，包括罐体、冲洗水入口、一级产水腔、二级产水腔、三级产水腔、布水管、一级溢流泵、二级溢流泵、石墨烯基网膜及水管线和油管线，罐体为卧式圆柱形密封容器，顶部开有气体连接口，为氮气入口；罐体内依次布有收油腔、油水分离腔、产水腔及收油槽；其中含油污水进口与油水分离腔连接，油水分离腔上部四周设有布水管A，布水管A上均布有多个喷水管，喷水管喷口向上；油水分离腔的左侧为收油腔，右侧为污水腔；油水分离腔与污水腔之间开有透水孔；污水腔的右侧为产水腔，污水腔与产水腔之间设有布水管B，布水管B上开有喷水管，喷水管喷口向下且向外倾斜；产水腔的上部喷水管的下方布有石墨烯基网膜，石墨烯基网膜的末部设有收油槽；收油槽的底部设有收油管，收油管与收油腔连接，收油腔底部开有污油出口；产水腔的底部设有水管，与冲洗回收水排口连接。

所述的石墨烯基网膜产水结构为多级，一般为三级，结构相同，其中一级产水腔的产水经溢流泵与第二级的布水管连接，二级产水腔的产水经溢流泵与第三级的布水管连接；所述三级石墨烯基网膜末端均设有收油槽，底部的收油管分别与收油腔连接。

所述的罐体为密闭容器，内部充满氮气。所述的石墨烯基网膜具有亲水疏油的特性，且向下倾斜设置，倾斜角为15-45°。所述的罐体内部采用多级提升的流程实现油水分离，前一级网膜出水作为下一级网膜的进水。

根据不同的进水水质情况以及出水水质要求增加或减少石墨烯基网膜产水结构串联的级数。也可以通过改变各级产水腔之间管路的连接方式，将装置内多级串联的石墨烯基网膜改为并联的关系，

所述装置设有自控系统，实现罐体内部氮气压力的控制；根据来水流量的大小实现各阀门的自动调节，实现定期自动清洗。

所述装置的进水水质要求为含油量≤500mg/L、悬浮物含量≤200mg/L，该装置的出水水质为含油量≤6mg/L、悬浮物含量≤2mg/L、悬浮物粒径中值≤3μm

本发明的优点是：除油效率高、占地面积小、耐污染能力强、进水水质要求宽泛，能够很好地适应油田污水工况，配套处理工艺流程简单。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图2为本发明的A-A剖视结构示意图。

图中：1为氮气入口，2为收油腔，3为布水管A，4为油水分离腔，5为冲洗水入口，6为污水腔，7为一级产水腔，8为收油槽，9为布水管B，10为二级产水腔，11为三级产水腔，12为产水，13为二级溢流泵，14为一级溢流泵，15为冲洗回收水排口，16为污油出口，17为含油污水进口，18为透水孔，19为石墨烯基网膜。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例。