申請(qǐng)日2015.07.16

　　公開(kāi)(公告)日2015.10.07

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/10

　　摘要

　　本發(fā)明提供一種含油污水零排放處理方法及系統(tǒng)。該方法將油田采出水絮凝沉淀后，依次進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾處理，樹(shù)脂脫油處理，納濾膜脫鹽、脫硬處理，反滲透膜脫鹽處理，產(chǎn)生的純水進(jìn)入產(chǎn)水箱，產(chǎn)生的一級(jí)濃水進(jìn)行化學(xué)除硬處理、保安過(guò)濾器、精密過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾、高鹽水淡化反滲透裝置進(jìn)行脫鹽處理，純水進(jìn)入產(chǎn)水箱，二級(jí)濃水經(jīng)過(guò)真空除氧、除二氧化碳處理后進(jìn)入MVR蒸餾系統(tǒng)，產(chǎn)生的蒸餾水進(jìn)入產(chǎn)水箱，MVR蒸餾系統(tǒng)中剩余的濃鹽水進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器結(jié)晶后生成成品鹽和淡水，淡水進(jìn)入產(chǎn)水箱;產(chǎn)水箱的水經(jīng)過(guò)精脫硬處理或者經(jīng)過(guò)精脫鹽處理、脫氧處理后進(jìn)入注汽鍋爐。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)油田采出水的零排放、資源化、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.含油污水零排放處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　1】油田采出水絮凝沉淀后，依次進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾處理，樹(shù)脂脫油處理，納濾膜脫鹽、脫硬處理，反滲透膜脫鹽處理;產(chǎn)生的純水進(jìn)入產(chǎn)水箱，產(chǎn)生的一級(jí)濃水進(jìn)入步驟2】;

　　2】對(duì)步驟1】產(chǎn)生的一級(jí)濃水進(jìn)行化學(xué)除硬處理，再依次經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器、精密過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，高鹽水淡化反滲透裝置進(jìn)行脫鹽處理，經(jīng)過(guò)除硬、過(guò)濾、脫鹽處理后的純水進(jìn)入產(chǎn)水箱，產(chǎn)生的二級(jí)濃水進(jìn)入步驟3】;

　　3】步驟2】中產(chǎn)生的二級(jí)濃水，經(jīng)過(guò)真空除氧、除二氧化碳處理后進(jìn)入MVR蒸餾系統(tǒng)，產(chǎn)生的蒸餾水進(jìn)入產(chǎn)水箱，MVR蒸餾系統(tǒng)中剩余的濃鹽水進(jìn)入步驟4】;

　　4】步驟3】中MVR蒸餾系統(tǒng)剩余的濃鹽水經(jīng)過(guò)強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器結(jié)晶后生成成品鹽和淡水，淡水進(jìn)入產(chǎn)水箱;

　　5】產(chǎn)水箱的水依次經(jīng)過(guò)精脫硬處理、脫氧處理后，進(jìn)入注汽鍋爐，或者依次經(jīng)過(guò)精脫鹽處理、脫氧處理后進(jìn)入注汽鍋爐。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油污水零排放處理方法，其特征在于，步驟1】中的三級(jí)過(guò)濾中的一級(jí)過(guò)濾和二級(jí)過(guò)濾為機(jī)械過(guò)濾，三級(jí)過(guò)濾為碳化硅超濾。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含油污水零排放處理方法，其特征在于，步驟5】中的精脫硬處理為陽(yáng)離子交換裝置，精脫鹽處理為二級(jí)反滲透+EDI裝置。

　　4.含油污水零排放處理系統(tǒng)，其特征在于：包括與沉淀池依次聯(lián)通的三級(jí)過(guò)濾器、樹(shù)脂除油器、納濾膜設(shè)備、反滲透膜脫鹽設(shè)備，所述反滲透膜脫鹽設(shè)備的凈水輸出端依次聯(lián)通產(chǎn)水箱、精脫硬設(shè)備或精脫鹽設(shè)備、脫氧設(shè)備、注汽鍋爐;

　　所述反滲透膜脫鹽設(shè)備的一級(jí)濃水輸出端與化學(xué)除硬設(shè)備連接，化學(xué)除硬設(shè)備的輸出端通過(guò)高鹽水增壓泵與保安過(guò)濾器、精密過(guò)濾器依次連接，精密過(guò)濾器的輸出端通過(guò)高鹽水淡化高壓泵與高鹽水淡化反滲透裝置連接，高鹽水淡化反滲透裝置的凈水輸出端與產(chǎn)水箱連接;

　　所述高鹽水淡化反滲透裝置的二級(jí)濃水輸出端通過(guò)真空除氧、除二氧化碳設(shè)備與MVR蒸餾系統(tǒng)連接，MVR蒸餾系統(tǒng)的蒸餾水輸出端與產(chǎn)水箱連接;

　　所述MVR蒸餾系統(tǒng)的濃鹽水排出口通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器后，產(chǎn)生的淡水連接至產(chǎn)水箱。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含油污水零排放處理系統(tǒng)，其特征在于：所述三級(jí)過(guò)濾器依次是一級(jí)機(jī)械過(guò)濾器、二級(jí)機(jī)械過(guò)濾器、碳化硅超濾過(guò)濾器。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的含油污水零排放處理系統(tǒng)，其特征在于：所述精脫硬設(shè)備為陽(yáng)離子交換裝置，精脫鹽設(shè)備為二級(jí)反滲透+EDI裝置。

　　說(shuō)明書(shū)

　　含油污水零排放處理方法及系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及油田污水處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　目前我國(guó)大部分油田己進(jìn)入石油開(kāi)采的中期和后期階段，主要采用注汽開(kāi)發(fā)方式，存在注采不平衡問(wèn)題，采出液中含水量為70-80%，有的油田甚至高達(dá)90%，而且隨著開(kāi)采時(shí)間的增加，含水量不斷的增加，因此在我國(guó)油田所產(chǎn)生的污水量非常巨大，且處理難度較大。這些污水是重要的工業(yè)污染源之一，其中所含的大量的油類(lèi)、懸浮物、重金屬等物質(zhì)對(duì)土壤、水生生物、人體健康和農(nóng)作物生長(zhǎng)危害很大。如果把如此大量的采出水直接外排，將造成非常嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)又浪費(fèi)了寶貴的水資源，而注汽又需要大量經(jīng)過(guò)處理的清水。因此，油田污水的處理對(duì)環(huán)境保護(hù)保至關(guān)重要，同時(shí)也關(guān)系到油田企業(yè)未來(lái)的生存與發(fā)展，是油田實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開(kāi)發(fā)和提高油田經(jīng)濟(jì)效益節(jié)約成本的一個(gè)重要途徑。

　　目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究部門(mén)都在研究油田采出水零排放有關(guān)的項(xiàng)目，但是沒(méi)有成功的綜合性應(yīng)用案例。

　　在國(guó)內(nèi)油田生產(chǎn)中，大部分油田采出水經(jīng)處理后回注地層，有少量排出。采用此方法回注后，可以補(bǔ)充地層的壓力，減少環(huán)境污染，節(jié)約水資源。但是回注無(wú)法解決以下問(wèn)題：由于采出水的含油量高、成分復(fù)雜、礦化度高、懸浮物含量高、水溫較高，傳統(tǒng)的處理方法工藝復(fù)雜，占地大，且往往不能滿(mǎn)足低滲透油田回注水要求;回注補(bǔ)充的壓力無(wú)法達(dá)到原油的開(kāi)采壓力，需要繼續(xù)注汽以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采;回注水處理過(guò)程中仍有少量礦化度高、懸浮物含量高的濃縮液排放，污染環(huán)境;回注水需要購(gòu)置大量相關(guān)設(shè)備，且后期設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較高;油田前期注汽需要大量經(jīng)過(guò)處理的清水，離居民區(qū)較近的地區(qū)可以直接采用自來(lái)水，偏遠(yuǎn)地區(qū)必須采用車(chē)?yán)�清水的運(yùn)輸方式，回注水無(wú)法減少清水的輸送量和高昂的運(yùn)輸成本。

　　針對(duì)油田回注方案存在的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)油田也在進(jìn)行污水資源化利用方面的進(jìn)一步探索，將污水處理成注汽鍋爐用水，但其技術(shù)方案產(chǎn)水率為60%，其余40%的污水還是要進(jìn)行地層回灌處理。而污水回灌本身會(huì)受地層吸收能力、回灌井壽命短、維護(hù)成本高、安全隱患大等不利因素限制，同時(shí)，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)，污水處理技術(shù)的最終發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是完全實(shí)現(xiàn)零排放。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于：解決油田采出水的深度處理困難、注汽又需要大量經(jīng)過(guò)處理的清水問(wèn)題。

　　本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

　　含油污水零排放處理方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

　　1】油田采出水絮凝沉淀后，依次進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾處理，樹(shù)脂脫油處理，納濾膜脫鹽、脫硬處理，反滲透膜脫鹽處理;產(chǎn)生的純水進(jìn)入產(chǎn)水箱，產(chǎn)生的一級(jí)濃水進(jìn)入步驟2】;

　　2】對(duì)步驟1】產(chǎn)生的一級(jí)濃水進(jìn)行化學(xué)除硬處理，再依次經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器、精密過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，高鹽水淡化反滲透裝置進(jìn)行脫鹽處理，經(jīng)過(guò)除硬、過(guò)濾、脫鹽處理后的純水進(jìn)入產(chǎn)水箱，產(chǎn)生的二級(jí)濃水進(jìn)入步驟3】;

　　3】步驟2】中產(chǎn)生的二級(jí)濃水，經(jīng)過(guò)真空除氧、除二氧化碳處理后進(jìn)入MVR蒸餾系統(tǒng)，產(chǎn)生的蒸餾水進(jìn)入產(chǎn)水箱，MVR蒸餾系統(tǒng)中剩余的濃鹽水進(jìn)入步驟4】;

　　4】步驟3】中MVR蒸餾系統(tǒng)剩余的濃鹽水經(jīng)過(guò)強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器結(jié)晶后生成成品鹽和淡水，淡水進(jìn)入產(chǎn)水箱;

　　5】產(chǎn)水箱的水依次經(jīng)過(guò)精脫硬處理、脫氧處理后，進(jìn)入注汽鍋爐，或者依次經(jīng)過(guò)精脫鹽處理、脫氧處理后進(jìn)入注汽鍋爐。

　　上述步驟1】中的三級(jí)過(guò)濾中的一級(jí)過(guò)濾和二級(jí)過(guò)濾為機(jī)械過(guò)濾，三級(jí)過(guò)濾為碳化硅超濾。

　　上述步驟5】中的精脫硬處理為陽(yáng)離子交換裝置，精脫鹽處理為二級(jí)反滲透+EDI裝置。

　　含油污水零排放處理系統(tǒng)，其特殊之處在于：包括與沉淀池依次聯(lián)通的三級(jí)過(guò)濾器、樹(shù)脂除油器、納濾膜設(shè)備、反滲透膜脫鹽設(shè)備，所述反滲透膜脫鹽設(shè)備的凈水輸出端依次聯(lián)通產(chǎn)水箱、精脫硬設(shè)備或精脫鹽設(shè)備、脫氧設(shè)備、注汽鍋爐;

　　所述反滲透膜脫鹽設(shè)備的一級(jí)濃水輸出端與化學(xué)除硬設(shè)備連接，化學(xué)除硬設(shè)備的輸出端通過(guò)高鹽水增壓泵與保安過(guò)濾器、精密過(guò)濾器依次連接，精密過(guò)濾器的輸出端通過(guò)高鹽水淡化高壓泵與高鹽水淡化反滲透裝置連接，高鹽水淡化反滲透裝置的凈水輸出端與產(chǎn)水箱連接;

　　所述高鹽水淡化反滲透裝置的二級(jí)濃水輸出端通過(guò)真空除氧、除二氧化碳設(shè)備與MVR蒸餾系統(tǒng)連接，MVR蒸餾系統(tǒng)的蒸餾水輸出端與產(chǎn)水箱連接;

　　所述MVR蒸餾系統(tǒng)的濃鹽水排出口通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器后，產(chǎn)生的淡水連接至產(chǎn)水箱。

　　上述三級(jí)過(guò)濾器依次是一級(jí)機(jī)械過(guò)濾器、二級(jí)機(jī)械過(guò)濾器、碳化硅超濾過(guò)濾器。

　　上述精脫硬設(shè)備為陽(yáng)離子交換裝置，精脫鹽設(shè)備為二級(jí)反滲透+EDI裝置。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

　　1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)油田采出水零排放、資源化、高效利用，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，不但能很好解決污水排放帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，而且還能節(jié)約大量的自來(lái)水，帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2、采用了碳化硅超濾、樹(shù)脂脫油、納濾膜三道除油，除油率高達(dá)99.99%，出水含油量接近于0ppm。采用了納濾膜、反滲透膜、高鹽水淡化反滲透裝置、MVR蒸餾系統(tǒng)除鹽，能將水中的鹽除掉95%。高品質(zhì)的脫鹽產(chǎn)水，再經(jīng)過(guò)精脫硬、脫氧處理，可以直接進(jìn)鍋爐，能夠提高鍋爐蒸汽干度15-20%，達(dá)到80%以上;或經(jīng)過(guò)精脫鹽、除氧處理，將蒸汽干度提高到95%以上。