專利名稱:采油污水的膜精密過濾方法
技術領域:
本發(fā)明涉及油田采油污水的水處理技術,特別是采用過濾膜進行污水精密過濾的方法。
背景技術:
眾所周知,采油業(yè)的采出液中含有大量水份,水占總量的45-95%,經油水分離后的廢水含有油性懸浮物、固體雜質、細菌等,如直接排放既浪費水,又造成生態(tài)污染;如直接作回注水灌注井下,又會嚴重影響石油開采的產量。因而眾多有志者關注著采油污水的處理和回注利用的問題,CN03112720.7公開了王婭娜的“油田回注用采出水的處理方法”,用生物處理與膜分離技術結合的方法來解決;CN02111402.1公開了凱能高科技工程公司的“利用膜分離技術進行油田采油廢水深度處理及循環(huán)利用的方法”用微濾或超濾、納濾或反滲透各工序層層過濾來實現。兩專利都提到了膜過濾的問題,但均未交待膜過濾的完整的技術方案和相關的裝置,特別是后一專利的十項實施例中都是“準確計量油田采油廢水200升”的量進行操作,并將如此少量的“濾出液送至加壓站作為回注或聚合物配置水利用”,似有不甚符合生產實踐需要之慮。
經檢索,尚未發(fā)現用膜過濾技術處理采油污水的成熟方法和相關設備的報導。
在電子工業(yè)、生物制藥工業(yè)中用過濾膜處理水質已成為成熟技術,它們均以自然界符合生活用水標準的水作為處理對象,與采油污水相比,“雜質”的成份、含量、理化性能差異極大,若將生物制藥工業(yè)的膜過濾方法直接移用于采油污水處理,將嚴重堵塞膜孔,無法進展。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能夠克服上述缺陷的采油污水的膜精密過濾方法,作為一種完整的膜過濾技術方案能直接在油田生產實踐中應用。
本發(fā)明的技術解決方案是先進行常規(guī)的三次除油、化學絮凝沉降、粗過濾前期工序后,待雜質的粒徑≤5μm、細菌數≤104-106個/毫升,才能進行膜精密過濾,該過濾采用生物制藥等行業(yè)通用的水處理裝置,作了如下三方面的改進(1)改臥式為立式;(2)采油污水總進水管與注水總出水管上均安裝有增壓泵,自動控制器設置有使兩增壓泵輪番工作的機構;(3)濃縮水總出水管再接下一級膜精密過濾器,進行二級過濾,提高過濾獲得的注水總量。然后將二級過濾而得的濃縮水輸入粗過濾池。
如上所述的膜精密過濾方法,所述的粗過濾等前期工序后,還可再進行吸油棉的除油過濾、砂過濾、活性炭過濾工序,待雜質的粒徑≤5μm、細菌數≤104-106個/毫升,才能進行膜精密過濾。
采用上述方法對采油污水進行膜精密過濾后,其注水中雜質粒徑≤0.5μm,細菌數≤103-105個/毫升,符合注入水的標準要求。
附圖為本膜精密過濾器結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明下面將結合實施例并參照附圖予以詳述從油井中采出原油后,經過三次除油、化學絮凝沉降及粗過濾后,仍含有大量大粒徑雜質及菌群,一般情況下還需吸油棉除掉殘留油污,以防堵塞過濾膜的孔,如若再用砂過濾,活性炭過濾,除去100μm以上粒徑的膠體、懸浮物,吸附部分有機物及色素,則更有利于對過濾膜的保護,也更有利于水處理的質量 和數量的提高。前期工序需做幾道,則應考慮過濾的水質、處理的成本、效率等因素,一般說,雜質粒徑≤5μm,細菌數≤104-106個/毫升,即可進入膜精密過濾工序了。
本發(fā)明采用卷式超密過濾器,即生物制藥等行業(yè)通用的水處理裝置,將原來臥式的改為立式,過濾膜4選用聚偏二氟乙烯膜,孔徑≤0.2μm,該膜為多層的層狀結構,呈筒卷裝,稱為卷膜,其中心為工程塑料制作的有縱、橫通水孔6的圓柱狀卷膜芯2,最外是帶蓋的外殼5,外殼上方有污水進水管1,下方有濃縮水出水管7和注水出水管9,卷膜芯的上下端分別撐在污水進水管與注水出水管的管口,卷膜4上部的外周與相應位置的外殼5的內壁之間有上密封圈3,卷膜芯下部與相應位置的注水出水管9內壁之間有下密封圈8。
工作時,采油污水從污水進水管1經卷膜芯2上端通水孔流到上密封圈3上部的空室內,經層層卷膜過濾,通過≤0.2μm孔徑的水經縱、橫通水孔6到下方的注水出水管9作回注水用。不能通過膜孔的帶雜質的成為濃縮水,阻擋在各膜層的縫隙中,逐漸下流,最后由下方的濃縮水出水管7流出,到濃縮水總出水管,然后再進入到下一級膜精密過濾器中根據需要進行二級過濾,以增加回注水量。二級過濾后的高度濃縮水返接到粗過濾池。如回注水量已滿足要求,也可省去二級過濾,直接將首級過濾的濃縮水接粗過濾池。
應該說明的是,實際應用時是用多個如上的膜精密過濾器并聯在污水總進水管與濃縮水總出水管、注水總出水管之間,以提高單位時間內的采油污水處理量。
本發(fā)明在污水總進水管中設增壓泵,又將膜過濾器豎置,利用水的自重加壓共同提高膜的通透能力,還在注水總水管中設增壓泵,當過濾膜被堵塞時,開啟該增壓泵,關閉注水總進水管中的增壓泵,使在注水總出水管中的水逆向返回沖洗膜中堵塞物。有效解決了采油污水的膜過濾易堵的難題,加快了污水處理速度,使回注水達到粒徑≤0.5μm,細菌數≤103-105個/毫升的水平,滿足對回注水相關指標的標準要求。
權利要求
1.一種采油污水的膜精密過濾方法,其特征是,先進行常規(guī)的三次除油、化學絮凝沉降、粗過濾前期工序后,待雜質的粒徑≤5μm、細菌數≤104-106個/毫升,才能進行膜精密過濾,該過濾采用生物制藥等行業(yè)通用的水處理裝置,作了如下三方面的改進(1)改臥式為立式;(2)采油污水總進水管與注水總出水管上均安裝有增壓泵,自動控制器設置有使兩增壓泵輪番工作的機構;(3)濃縮水總出水管接下一級膜精密過濾器中,按需進行二級過濾,再將二級濃縮水出水管接粗過濾池。
2.如權利要求1所述的膜精密過濾方法,其特征是經粗過濾等前期工序后,還可再進行吸油棉的除油過濾、砂過濾、活性炭過濾工序,待雜質的粒徑≤5μm、細菌數≤104-106個/毫升,才能進行膜精密過濾。
全文摘要
一種采油污水的膜精密過濾方法,先進行三次除油、化學絮凝沉降、粗過濾等前期工序,待雜質的粒徑≤5μm、細菌數≤10
文檔編號C02F1/40GK1792840SQ20051012661
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權日2005年12月2日
發(fā)明者鄭宏 申請人:鄭宏