一种集成化智能油田采油污水处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于油田采油污水处理领域，尤其涉及一种集成化智能油田采油污水处理装置。本实用新型专利技术运用模糊控制算法实现集成化污水处理装置的分离、过滤、除垢、缓蚀、杀菌功能，它包括供水单元、供气单元、分离单元、过滤单元、除垢杀菌单元、在线监测单元、智能控制单元，该装置不仅具有运输安装方便的优点，并且运行过程中无需加药，尤其采用智能控制方式确保处理效果稳定，既省去化学药剂的投资，避免了对环境和水体的污染，又能够满足灵活的处理要求，其自动化程度高，是一种实用的、纯物理方式的处理工艺。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于油田采油污水处理领域，尤其涉及一种集成化智能油田采油污水处理装置。
技术介绍
我国很多油田已经进入开发的中、后期，采出液中含水量为60％～80％，有的甚至高达90％。对于这部分废水，油田上大多采用处理后回注入地层循环利用的方式，此时就要对水中的含油、悬浮物等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。目前，油田上对于含油及悬浮物的采油废水的处理，常采用加药气浮、混凝沉降、阻垢剂、杀菌剂等化学加药的方式，这种处理工艺有很多不足，一是设备体积大、占地面积大；二是加药增加了很多处理费用，增大了油田上的投资；三是加药存在二次污染，容易引起处理后水体与地层水质不配伍引发地层堵塞，并且加药以后的高污泥含量增加后续污油的回收处理难度。因此在一定程度上对后续注水系统产生影响。另外，鉴于污水处理集分离、过滤、除垢、杀菌等功能于一体，是一个多变量、耦合性强、非线性的复杂系统。目前，行业内厂家对此类设备的控制采用开环控制或手动控制，难以长期稳定出水水质。因此，如何有效的根据水质变化，统筹控制运行参数，兼顾污水处理过程中的稳定性和效率是当前研究的主要方向之一。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种集成化智能油田采油污水处理装置，用以解决现有技术中设备体积大、费用高、存在二次污染、处理效率低、稳定性差的缺陷。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种集成化智能油田采油污水处理装置，其特殊之处在于：包括供水单 元、供气单元、分离单元、过滤单元、除垢杀菌单元、在线监测单元、智能控制单元；供水单元主要包括：提升泵；供气单元主要包括：空压机；分离单元主要包括：油泥水分离罐；过滤单元主要包括：双密度核桃壳过滤罐、改性纤维球过滤罐；除垢杀菌单元主要包括：电磁除垢器、超声波紫外线杀菌装置；在线监测单元主要包括：悬浮物浓度计、含油率检测仪、流量计；智能控制单元主要包括：PLC自动控制柜和上位机；电磁除垢器、提升泵、油泥水分离罐、双密度核桃壳过滤罐、改性纤维球过滤罐、超声波紫外线杀菌装置依次连接，空压机分别与油泥水分离罐、双密度核桃壳过滤罐连接。流量计、悬浮物浓度计、含油率检测仪依次安装于所述采油污水处理装置出水口后。油泥水分离罐为立式圆柱形罐，主要由旋流辅助装置、防涡筒装置以及布气装置组成。双密度核桃壳过滤罐为立式圆柱结构，罐顶中心装有搅拌装置，罐内设置上滤板和下滤板，两张滤板中间装有核桃壳滤料，搅拌桨叶置于滤料中部。改性纤维球过滤罐为立式圆柱结构，灌顶中心配备搅拌装置，罐内上部设置连接液压杆的活动滤板，下部设置下滤板，两张滤板中间装有改性纤维球滤料，搅拌桨叶置于滤料中部。供水单元还包括反冲洗泵，反冲洗泵分别与双密度核桃壳过滤罐、改性纤维球过滤罐连接。基于本技术的集成化智能油田采油污水处理方法，包括以下步骤:1)油田采出污水经提升泵进入电磁除垢器，使电磁除垢器处理后的液体中成垢离子被极化；2)电磁除垢器的出液进入油泥水分离罐，待处理液以切线方向进入罐体内部，形成内涡旋，压缩空气通过布气装置进入分离罐，一部分油通过气浮涡旋上升至顶部收油口，泥沙经过外涡旋沉入罐体底部排沙口，分离后的液体从旋流辅 助筒内上升至灌顶出液口；3)经油泥水分离装置后的出液进入双密度核桃壳过滤罐，经过核桃壳滤料形成的密实滤床的粗粒化、截留、吸附作用，将油和大部分悬浮颗粒物从水中截留；4)核桃壳过滤罐的出水进入压紧式改性纤维球过滤罐，经过改性纤维球堆积而成的理想深床滤层的截留作用，将水中剩余的乳化油、细小悬浮颗粒物分离；5)压紧式改性纤维球过滤罐的出水进入超声波紫外线杀菌器,对处理水进行杀菌，使水中硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌微生物的数量达到油田回注水控制标准；6)在线监测单元对超声波紫外线杀菌器出液的运行参数进行监测；7)智能控制单元读取PLC自动控制柜采集的运行参数，判断运行状态是否正常，若不正常切换至手动控制，并发出报警信号，若正常则对采样值与设定值运用模糊控制算法进行运算，得出运行参数并转化为变频器频率值和调节阀阀门开度值并执行；8)重复上述6)至7)，不断修正出水水质和处理量的结果，使其满足设定目标。步骤7)中模糊控制算法主要包括以下步骤：7.1)计算在线监测单元采集数据与设定值的偏差e和偏差变化率Δe；7.2)输入变量偏差e和偏差变化率Δe的基本论域为[-emax，emax]、[-Δemax，Δemax]，输出变量u的基本论域为[-umax，umax]，并对e、Δe、u的论域离散化，即e，Δe、u＝{-100％，-80％，-60％，-40％，-20％，0，20％，40％，60％，80％，100％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成化智能油田采油污水处理装置，其特征在于：包括供水单元、供气单元、分离单元、过滤单元、除垢杀菌单元、在线监测单元、智能控制单元；供水单元主要包括：提升泵；供气单元主要包括：空压机；分离单元主要包括：油泥水分离罐；过滤单元主要包括：双密度核桃壳过滤罐、改性纤维球过滤罐；除垢杀菌单元主要包括：电磁除垢器、超声波紫外线杀菌装置；在线监测单元主要包括：悬浮物浓度计、含油率检测仪、流量计；智能控制单元主要包括：PLC自动控制柜和上位机；电磁除垢器、提升泵、油泥水分离罐、双密度核桃壳过滤罐、改性纤维球过滤罐和超声波紫外线杀菌装置依次连接，空压机分别与油泥水分离罐、双密度核桃壳过滤罐连接；流量计、悬浮物浓度计、含油率检测仪依次安装于所述采油污水处理装置出水口后。

【技术特征摘要】
1.一种集成化智能油田采油污水处理装置，其特征在于：包括供水单元、供气单元、分离单元、过滤单元、除垢杀菌单元、在线监测单元、智能控制单元；供水单元主要包括：提升泵；供气单元主要包括：空压机；分离单元主要包括：油泥水分离罐；过滤单元主要包括：双密度核桃壳过滤罐、改性纤维球过滤罐；除垢杀菌单元主要包括：电磁除垢器、超声波紫外线杀菌装置；在线监测单元主要包括：悬浮物浓度计、含油率检测仪、流量计；智能控制单元主要包括：PLC自动控制柜和上位机；电磁除垢器、提升泵、油泥水分离罐、双密度核桃壳过滤罐、改性纤维球过滤罐和超声波紫外线杀菌装置依次连接，空压机分别与油泥水分离罐、双密度核桃壳过滤罐连接；流量计、悬浮物浓度计、含油率检测仪依次安装于所述采油污水处理装置出水口后。2.根据权利要求1所述的一种集成化智能油...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，孟阳杨，
申请(专利权)人：西安思坦环境科技有限公司，西安思坦仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61