申請(qǐng)日2014.10.16
公開(公告)日2015.01.28
IPC分類號(hào)C02F1/38; C02F103/10; B01D29/72
摘要
本發(fā)明屬于油井油水分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種旋流過濾處理含油污水裝置及其方法。本發(fā)明將水力旋流器與微孔鈦棒的優(yōu)點(diǎn)集成起來，能高效處理油田含油污水;通過超聲波換能器和反沖洗機(jī)構(gòu)，使裝置在運(yùn)行期間，具有自潔功能，可以延長(zhǎng)整個(gè)裝置的運(yùn)行時(shí)間，提高效率;雙進(jìn)液口的水力旋流器內(nèi)部流場(chǎng)更穩(wěn)定，過濾處理效果會(huì)更好;本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作方便，工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，包括水力旋流器和微孔鈦棒(3);
所述水力旋流器包括工作筒體和出液口管(7)，所述出液口管(7)設(shè)置在工作筒體最下端;
所述微孔鈦棒(3)安裝在工作筒體內(nèi)腔;
所述微孔鈦棒(3)還包括凈水出口管(8)，所述凈水出口管(8)從所述出液口管
(7)橫向穿出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，所述工作筒體包括圓柱殼體部分(1)、圓錐殼體部分(2)、溢流管(6)和第一進(jìn)液口管(4);
所述溢流管(6)設(shè)置在圓柱殼體部分(1)的頂部，所述溢流管(6)上設(shè)置有溢流管閥門(11);
所述第一進(jìn)液口管(4)設(shè)置在圓柱殼體部分(1)沿圓柱殼面的切線方向，所述第一進(jìn)液口管(4)上設(shè)置有第一進(jìn)液口閥門(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，所述工作筒體還包括第二進(jìn)液口管(5);
所述第二進(jìn)液口管(5)設(shè)置在圓柱殼體部分(1)沿圓柱殼面的切線方向，所述第二進(jìn)液口管(5)與所述第一進(jìn)液口管(4)中心對(duì)稱分布;
所述第二進(jìn)液口管(5)上設(shè)置有第二進(jìn)液口閥門(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，所述出液口管(7)上設(shè)置有出液口閥門(12);
所述溢流管(6)與所述出液口管(7)設(shè)置在同一軸線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，所述微孔鈦棒(3)包括多個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的下部匯成U型結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)相對(duì)工作筒體的中心軸對(duì)稱豎直分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，還包括自動(dòng)清潔系統(tǒng);
所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)包括工作筒體外壁上布置的若干超聲波換能器(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，所述超聲波換能器(17)與工作筒體外壁連接的表面呈圓弧曲面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置，其特征在于，所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)還包括反沖洗機(jī)構(gòu);
所述自動(dòng)反沖洗機(jī)構(gòu)包括第一壓差變送器(14)、第二壓差變送器(15)、第三壓差變送器(16)和凈水出口閥門(13);
所述第一壓差變送器(14)設(shè)置在所述第一進(jìn)液口管(4)上;
所述第二壓差變送器(15)設(shè)置在所述第二進(jìn)液口管(5)上;
所述第三壓差變送器(16)和凈水出口閥門(13)分別設(shè)置在所述凈水出口管(8)的不同位置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置的過濾方法，其特征在于，包括：
步驟A：自動(dòng)或手動(dòng)打開所述第一進(jìn)液口閥門(9)、第二進(jìn)液口閥門(10)、溢流管閥門(11)、出液口閥門(12)和凈水出口閥門(13)，待過濾液體從所述第一進(jìn)液口管(4)和所述第二進(jìn)液口管(5)沿所述圓柱殼體部分(1)殼面的切線方向進(jìn)入工作筒體內(nèi)腔;
步驟B：待過濾液體進(jìn)入工作筒體內(nèi)腔后，受到殼體的限制，迫使液體做自上而下的雙旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);
步驟C：待過濾液體的輕相介質(zhì)向軸心聚集并由所述溢流管(6)排出;
步驟D：待過濾液體的重相介質(zhì)在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，經(jīng)過所述微孔鈦棒(3)進(jìn)行深層過濾;
步驟E：過濾后的凈水由所述凈水出口管(8)排出;含固體顆粒污水受離心作用移向邊壁并由底部出液口管(7)排出，完成過濾過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種旋流過濾處理含油污水裝置的過濾方法，其特征在于，還包括自動(dòng)清潔系統(tǒng)的自潔方法，具體步驟包括：
步驟A：過濾器被堵塞時(shí)，所述第一壓差變送器(14)和第二壓差變送器(15)與所述第三壓差變送器(16)之間的壓差變大，需要對(duì)過濾系統(tǒng)進(jìn)行清潔，關(guān)閉所述第一進(jìn)液口閥門(9)、第二進(jìn)液口閥門(10)和溢流管閥門(11);
步驟B：?jiǎn)?dòng)所述超聲波換能器(17)的電源，所述超聲波換能器(17)對(duì)所述微孔鈦棒(3)表面進(jìn)行清洗后;
步驟C：?jiǎn)?dòng)反沖洗程序，潔凈水通過所述凈水出口管(8)反沖進(jìn)入所述微孔鈦棒(3)內(nèi)進(jìn)行反沖洗;
步驟D：沖洗液從所述出液口管(7)排出，完成反沖洗過程。
說明書
一種旋流過濾處理含油污水裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于油井油水分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種旋流過濾處理含油污水裝置及其方法。
背景技術(shù)
隨著采油技術(shù)的發(fā)展，油井產(chǎn)出液中的油水分離已日益成為降低原油開采成本、節(jié)能降耗、減少地面工程建設(shè)投資、提高油田經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。水力旋流器因其設(shè)備具有投資少、能耗小、分離效率高、占地面積小、安裝維修及運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，目前已在國(guó)內(nèi)外許多油田得到應(yīng)用，且獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。但水力旋流器的應(yīng)用有一定局限，對(duì)乳化液及小于15μm的油滴很難分離，若要求達(dá)到深度水處理指標(biāo)，則需與其它工藝配套使用。
微孔鈦棒是一中間空的管道，管道壁為鈦粉燒結(jié)，管道壁具有微米級(jí)(通常是1微米左右)的孔道，可以阻擋水中的微小顆粒進(jìn)入到鈦棒里，可以用于凈化水質(zhì)。鈦棒過濾器使用的是鈦粉末燒結(jié)濾芯，一般用于粗濾或中間過濾，具有質(zhì)地輕、耐高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、耐腐蝕，濾芯可反復(fù)再生使用等特點(diǎn)，但是鈦棒濾芯在使用一段時(shí)間以后，將產(chǎn)生一定程度的堵塞，表現(xiàn)為流量減少，過濾前端壓力增高等。對(duì)于新使用的濾芯，一般采用清水反沖，氣體反吹的方法來進(jìn)行清洗;對(duì)于多次反沖洗后，過濾效果不明顯回升的時(shí)候，可用5%以下的鹽酸溶液，或8%以下的硫酸溶液，或10%以下的NaoH溶液在常溫下浸泡，再用清水洗凈，而把鈦棒拆卸下來清洗操作復(fù)雜，費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種將水力旋流器與鈦棒過濾器優(yōu)點(diǎn)集成起來，能夠高效處理油田含油污水，且具有自動(dòng)清潔功能的一種旋流過濾處理含油污水裝置。一種旋流過濾處理含油污水裝置，包括：水力旋流器和微孔鈦棒;所述水力旋流器包括工作筒體和出液口管，所述出液口管設(shè)置在工作筒體最下端;所述微孔鈦棒安裝在工作筒體內(nèi)腔;所述微孔鈦棒還包括凈水出口管，所述凈水出口管從所述出液口管橫向穿出。
上述方案中，所述工作筒體包括圓柱殼體部分、圓錐殼體部分、溢流管和第一進(jìn)液口管;所述溢流管設(shè)置在圓柱殼體部分的頂部，所述溢流管上設(shè)置有溢流管閥門;所述第一進(jìn)液口管設(shè)置在圓柱殼體部分沿圓柱殼面的切線方向，所述第一進(jìn)液口管上設(shè)置有第一進(jìn)液口閥門。
上述方案中，所述工作筒體還包括第二進(jìn)液口管;所述第二進(jìn)液口管設(shè)置在圓柱殼體部分沿圓柱殼面的切線方向，所述第二進(jìn)液口管與所述第一進(jìn)液口管中心對(duì)稱分布;所述第二進(jìn)液口管上設(shè)置有第二進(jìn)液口閥門。
上述方案中，所述出液口管上設(shè)置有出液口閥門;所述溢流管與所述出液口管設(shè)置在同一軸線上。
上述方案中，所述微孔鈦棒包括多個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的下部匯成U型結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)相對(duì)工作筒體的中心軸對(duì)稱豎直分布。
上述方案中，還包括自動(dòng)清潔系統(tǒng);所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)包括工作筒體外壁上布置的若干超聲波換能器。
進(jìn)一步的，所述超聲波換能器與工作筒體外壁連接的表面呈圓弧曲面。
進(jìn)一步的，所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)還包括反沖洗機(jī)構(gòu);所述自動(dòng)反沖洗機(jī)構(gòu)包括第一壓差變送器、第二壓差變送器、第三壓差變送器和凈水出口閥門;所述第一壓差變送器設(shè)置在所述第一進(jìn)液口管上;所述第二壓差變送器設(shè)置在所述第二進(jìn)液口管上;所述第三壓差變送器和凈水出口閥門分別設(shè)置在所述凈水出口管的不同位置上。
本發(fā)明還提供一種旋流過濾處理含油污水裝置的過濾方法，具體步驟包括：
步驟A：自動(dòng)或手動(dòng)打開所述第一進(jìn)液口閥門、第二進(jìn)液口閥門、溢流管閥門、出液口閥門和凈水出口閥門，待過濾液體從所述第一進(jìn)液口管和所述第二進(jìn)液口管沿所述圓柱殼體部分殼面的切線方向進(jìn)入工作筒體內(nèi)腔;
步驟B：待過濾液體進(jìn)入工作筒體內(nèi)腔后，受到殼體的限制，迫使液體做自上而下的雙旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);
步驟C：待過濾液體的輕相介質(zhì)向軸心聚集并由所述溢流管排出;
步驟D：待過濾液體的重相介質(zhì)在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，經(jīng)過所述微孔鈦棒進(jìn)行深層過濾;
步驟E：過濾后的凈水由所述凈水出口管排出;含固體顆粒污水受離心作用移向邊壁并由底部出液口管排出，完成過濾過程。
上述方案中，還包括自動(dòng)清潔系統(tǒng)的自潔方法，具體步驟包括：
步驟A：過濾器被堵塞時(shí)，所述第一壓差變送器和第二壓差變送器與所述第三壓差變送器之間的壓差變大，需要對(duì)過濾系統(tǒng)進(jìn)行清潔，關(guān)閉所述第一進(jìn)液口閥門、第二進(jìn)液口閥門和溢流管閥門;
步驟B：?jiǎn)?dòng)所述超聲波換能器的電源，所述超聲波換能器對(duì)所述微孔鈦棒表面進(jìn)行清洗后;
步驟C：?jiǎn)?dòng)反沖洗程序，潔凈水通過所述凈水出口管反沖進(jìn)入所述微孔鈦棒內(nèi)進(jìn)行反沖洗;
步驟D：沖洗液從所述出液口管排出，完成反沖洗過程。
有益效果：本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，將水力旋流器與微孔鈦棒的優(yōu)點(diǎn)集成起來，能高效處理油田含油污水;通過超聲波換能器和反沖洗機(jī)構(gòu)，使裝置在運(yùn)行期間，具有自潔功能，可以延長(zhǎng)整個(gè)裝置的運(yùn)行時(shí)間，提高效率;雙進(jìn)液口的水力旋流器內(nèi)部流場(chǎng)更穩(wěn)定，過濾處理效果會(huì)更好;本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作方便，工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。
