本發(fā)明涉及油田采油污水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種對采油污水進行除油、除懸浮物的裝置。
背景技術(shù)：
：隨著油藏開發(fā)方式的多樣化，采油新技術(shù)的不斷應(yīng)用，采出程度的不斷提高，造成采出液越來越復(fù)雜，采出水越來越多，處理難度加大，常規(guī)污水“兩級除油+兩級過濾”工藝流程適應(yīng)性需進一步提高。目前含油污水處理系統(tǒng)中常用的重力除油設(shè)施存在除油效率低、占地面積大等問題。常用的過濾設(shè)備有核桃殼過濾器、金剛砂過濾器、雙濾料過濾器、多介質(zhì)過濾器等，但這些過濾器進水要求高，過濾材質(zhì)易污堵、反洗再生效果差，抗污染能力差，濾料更換頻繁，整套處理系統(tǒng)保持平穩(wěn)順利運行難度較大。石墨烯是一種單原子層的二維碳材料，呈六邊形蜂巢結(jié)構(gòu)，擁有強吸附性能、超高電子遷移率、高機械強度和高比表面積等特性。基于石墨烯優(yōu)異的性能，通過改性可使其具有親水疏油特性，將改性石墨烯采用特殊工藝與網(wǎng)膜基材復(fù)合，可改變膜材料表面的潤濕性，有效提高膜材料的油水分離性能，水可快速通過，原油及懸浮固體顆粒則不易通過。石墨烯膜已在市政污水處理、河道水處理、化工廠污水處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前，該技術(shù)在油田污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用研究尚處于探索階段，石墨烯膜的耐油性能、耐污染性能及進水水質(zhì)要求等方面需要進一步驗證，以實現(xiàn)該技術(shù)在油田含油污水處理中的推廣應(yīng)用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的重力除油設(shè)施和含油污水過濾裝置所存在的缺陷，而提出的一種強制溢流型石墨烯含油污水處理裝置。本發(fā)明新的技術(shù)方案是：強制溢流型石墨烯含油污水處理裝置，包括罐體、沖洗水入口、一級產(chǎn)水腔、二級產(chǎn)水腔、三級產(chǎn)水腔、布水管、一級溢流泵、二級溢流泵、石墨烯基網(wǎng)膜及水管線和油管線，罐體為臥式圓柱形密封容器，頂部開有氣體連接口，為氮氣入口；罐體內(nèi)依次布有收油腔、油水分離腔、產(chǎn)水腔及收油槽；其中含油污水進口與油水分離腔連接，油水分離腔上部四周設(shè)有布水管a，布水管a上均布有多個噴水管，噴水管噴口向上；油水分離腔的左側(cè)為收油腔，右側(cè)為污水腔；油水分離腔與污水腔之間開有透水孔；污水腔的右側(cè)為產(chǎn)水腔，污水腔與產(chǎn)水腔之間設(shè)有布水管b，布水管b上開有噴水管，噴水管噴口向下且向外傾斜；產(chǎn)水腔的上部噴水管的下方布有石墨烯基網(wǎng)膜，石墨烯基網(wǎng)膜的末部設(shè)有收油槽；收油槽的底部設(shè)有收油管，收油管與收油腔連接，收油腔底部開有污油出口；產(chǎn)水腔的底部設(shè)有水管，與沖洗回收水排口連接。所述的石墨烯基網(wǎng)膜產(chǎn)水結(jié)構(gòu)為多級，一般為三級，結(jié)構(gòu)相同，其中一級產(chǎn)水腔的產(chǎn)水經(jīng)溢流泵與第二級的布水管連接，二級產(chǎn)水腔的產(chǎn)水經(jīng)溢流泵與第三級的布水管連接；所述三級石墨烯基網(wǎng)膜末端均設(shè)有收油槽，底部的收油管分別與收油腔連接。所述的罐體為密閉容器，內(nèi)部充滿氮氣。所述的石墨烯基網(wǎng)膜具有親水疏油的特性，且向下傾斜設(shè)置，傾斜角為15-45°。所述的罐體內(nèi)部采用多級提升的流程實現(xiàn)油水分離，前一級網(wǎng)膜出水作為下一級網(wǎng)膜的進水。根據(jù)不同的進水水質(zhì)情況以及出水水質(zhì)要求增加或減少石墨烯基網(wǎng)膜產(chǎn)水結(jié)構(gòu)串聯(lián)的級數(shù)。也可以通過改變各級產(chǎn)水腔之間管路的連接方式，將裝置內(nèi)多級串聯(lián)的石墨烯基網(wǎng)膜改為并聯(lián)的關(guān)系，所述裝置設(shè)有自控系統(tǒng)，實現(xiàn)罐體內(nèi)部氮氣壓力的控制；根據(jù)來水流量的大小實現(xiàn)各閥門的自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)定期自動清洗。所述裝置的進水水質(zhì)要求為含油量≤500mg/l、懸浮物含量≤200mg/l，該裝置的出水水質(zhì)為含油量≤6mg/l、懸浮物含量≤2mg/l、懸浮物粒徑中值≤3μm本發(fā)明的優(yōu)點是：除油效率高、占地面積小、耐污染能力強、進水水質(zhì)要求寬泛，能夠很好地適應(yīng)油田污水工況，配套處理工藝流程簡單。附圖說明圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的a-a剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1為氮氣入口，2為收油腔，3為布水管a，4為油水分離腔，5為沖洗水入口，6為污水腔，7為一級產(chǎn)水腔，8為收油槽，9為布水管b，10為二級產(chǎn)水腔，11為三級產(chǎn)水腔，12為產(chǎn)水，13為二級溢流泵，14為一級溢流泵，15為沖洗回收水排口，16為污油出口，17為含油污水進口，18為透水孔，19為石墨烯基網(wǎng)膜。具體實施方式下面結(jié)合附圖詳細敘述本發(fā)明的實施例。強制溢流型石墨烯含油污水處理裝置，包括罐體、沖洗水入口5、一級產(chǎn)水腔7、二級產(chǎn)水腔10、三級產(chǎn)水腔11、布水管、一級溢流泵14、二級溢流泵13、石墨烯基網(wǎng)膜19及水管線和油管線，罐體為臥式圓柱形密封容器，頂部開有氣體連接口，為氮氣入口1；罐體內(nèi)依次布有收油腔2、油水分離腔4、產(chǎn)水腔及收油槽8；其中含油污水進口17與油水分離腔4連接，油水分離腔4上部四周設(shè)有布水管a3，布水管a3上均布有多個噴水管，噴水管噴口向上；油水分離腔4的左側(cè)為收油腔2，右側(cè)為污水腔6；油水分離腔4與污水腔6之間開有透水孔18；污水腔6的右側(cè)為產(chǎn)水腔，污水腔6與產(chǎn)水腔之間設(shè)有布水管b9，布水管b9上開有噴水管，噴水管噴口向下且向外傾斜；產(chǎn)水腔的上部噴水管的下方布有石墨烯基網(wǎng)膜19，石墨烯基網(wǎng)膜19的末部設(shè)有收油槽8；收油槽8的底部設(shè)有收油管，收油管與收油腔2連接，收油腔2底部開有污油出口16；產(chǎn)水腔的底部設(shè)有水管，與沖洗回收水排口15連接。所述的石墨烯基網(wǎng)膜19產(chǎn)水結(jié)構(gòu)為多級，一般為三級，結(jié)構(gòu)相同，其中一級產(chǎn)水腔7的產(chǎn)水12經(jīng)溢流泵與第二級的布水管連接，二級產(chǎn)水腔10的產(chǎn)水12經(jīng)溢流泵與第三級的布水管連接；所述三級石墨烯基網(wǎng)膜19末端均設(shè)有收油槽8，底部的收油管分別與收油腔2連接。所述的罐體為密閉容器，內(nèi)部充滿氮氣。所述的石墨烯基網(wǎng)膜19具有親水疏油的特性，且向下傾斜設(shè)置，傾斜角為15-45°。所述的罐體內(nèi)部采用多級提升的流程實現(xiàn)油水分離，前一級網(wǎng)膜出水作為下一級網(wǎng)膜的進水。根據(jù)不同的進水水質(zhì)情況以及出水水質(zhì)要求增加或減少石墨烯基網(wǎng)膜19產(chǎn)水結(jié)構(gòu)串聯(lián)的級數(shù)?？梢酝ㄟ^改變各級產(chǎn)水腔之間管路的連接方式，將裝置內(nèi)多級串聯(lián)的石墨烯基網(wǎng)膜19改為并聯(lián)的關(guān)系。所述裝置設(shè)有自控系統(tǒng)，實現(xiàn)罐體內(nèi)部氮氣壓力的控制；根據(jù)來水流量的大小實現(xiàn)各閥門的自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)定期自動清洗。所述裝置的進水水質(zhì)要求為含油量≤500mg/l、懸浮物含量≤200mg/l，該裝置的出水水質(zhì)為含油量≤6mg/l、懸浮物含量≤2mg/l、懸浮物粒徑中值≤3μm。該裝置運行過程中分出的污油排至污水站內(nèi)的污油池。該裝置每天進行2次清洗，每次清洗時間為15min，清洗水源采用該裝置出水，清洗后的廢水排至污水站內(nèi)的污水池。如上述敘述，進行小試試驗，處理能力為3m3/h。小試裝置進出水水質(zhì)見下表：小試裝置進出水水質(zhì)表序號水質(zhì)項目進水水質(zhì)出水水質(zhì)1含油量(mg/l)4335.42懸浮固體含量(mg/l)1761.73懸浮固體顆粒直徑中值(μm)10.72.7裝置的出水可以滿足平均空氣滲透率大于50×10-3μm2油田的注水水質(zhì)要求，裝置出水也可以進一步經(jīng)后端精細處理設(shè)施處理后用于特低滲油田注水。該裝置還可以作為污水資源化處理等深度處理的預(yù)處理設(shè)施。當(dāng)前第1頁12