本实用新型专利技术涉及一种油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置，包括臭氧杀菌组件和超声波‑紫外线杀菌组件，所述臭氧杀菌组件包括臭氧杀菌容器、臭氧通道与臭氧发生器，所述臭氧通道与所述臭氧发生器连通，所述臭氧发生器位于臭氧杀菌容器的外部。臭氧通道包括主通道和从主通道延伸的副通道，在主通道和副通道上均设有气孔，主通道和副通道之间的空间内填充有臭氧催化剂。本实用新型专利技术将臭氧、超声波和紫外线三种杀菌技术整合在一起，具有相得益彰、互相补充、相互加强的功效，提高了杀菌速度和杀菌效率，适用于石油工程的技术领域。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置，适用于石油工程的
技术介绍
在注入水采油过程中，注入地下补充地层压力的水和原油一起产出，经过油水分离后，产生大量的油田废水。如果把如此大量的采出水直接外排，将造成非常严重的环境污染问题，同时又浪费了宝贵的水资源。如果把含油废水处理后，重新回注地层，以补充地层的压力，不仅可以避免环境污染，而且节约大量的水资源。对采油废水进行处理并回注是油田实现可持续开发和提高油田经济效益节约成本的一个重要途径。由于采油废水成份复杂，如果直接回注地层用于进一步的石油开采，不仅对采油设备和系统造成严重的危害，还会破坏地下地层。原油废水在未经处理之前，水中悬浮物、含油量与抽取的地下水相比要高得多，这会直接或间接地引起注入水井和地下油层的堵塞。油田采出水中还含有硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)、和铁细菌(FB)，其危害主要有两个方面，一是细菌繁殖产物沉积导致注入水质污染和地层堵塞；二是硫酸盐还原菌在设备、管线和地层中繁殖时产生大量硫化物，导致管线腐蚀和结垢，影响了正常的注入水作业。通常情况下，油田采出水的各项指标如下：矿化度30-150g/L、比重1.008-1.030g/cm3、含油率200-300mg/L、悬浮物(机杂)：200-400mg/L、硫酸盐还原菌(SRB):1000-107个/ml、腐生菌(TGB):1000-107个/ml、铁细菌(FB)：1000-107个/ml。对上述三类细菌的灭杀是油田水处理工作的必要步骤。目前广泛使用的是化学药品，即杀菌剂进行细菌灭杀。近年来，杀菌剂技术得到了较大的发展，其药品范围不断扩大，但仍然存在许多问题。1、杀菌效果不稳定(1)由于开采层位的不同、细菌原始含量的不同、细菌种类比例的不同，都会影响杀菌剂的使用效果，从而出现杀菌剂广谱性不好的问题。(2)由于SRB、TGB、FB生命周期短暂，因而其突变随时都在发生，且随环境变化突变更快、更多，因而产生许多变种，对杀菌剂产生抵抗力，从而出现杀菌剂抗药性问题。(3)由于油田采出水越来越复杂，水中已存在硫化物等多种成分，对杀菌剂产生抵消作业，从而出现杀菌剂的适用性问题。2、杀菌剂的安全环保风险油田水处理用杀菌剂即便是非危化学品对人体皮肤也是不友好的，其气味也是不友好的，存在对人身和环境的潜在危害。3、杀菌剂成本用于杀菌剂的化学品，大都是价格较高的药品，无论采取什么技术，杀菌剂基本上离不开多元醛、季铵盐，其单价都在1万元/吨以上。对人体和环境友好的杀菌剂，其单价基本上都在5万元/吨以上。中国专利CN102372386A公开了一种电化学氧化协同紫外线和超声波技术的油田污水灭菌方法，具体公开了：(1)电解，可从污水中产生有效氯，所述电流密度为5～3000A/m2，有效氯的浓度为：0.1～40mg/L；(2)超声波-紫外线复合处理，利用有效氯协同超声波空化作用和紫外线照射除菌，所述超声波的频率为：20～500KHz，所述紫外线的波长为：100～400nm；(3)利用电解产生的氯气协同超声波的机械清洗效应，对石英套管清洗。主要特点：(1)利用电化学氧化产生有效氯初步灭菌；(2)利用余氯协同超声波空化作用和紫外线照射彻底灭菌；(3)处理后水体中的余氯持续灭菌；(4)电解产生的氯气协同超声空化作用防止紫外灯的石英套管表面积垢。该专利中的技术虽然初步解决了现有技术中存在的上述技术问题，但是由于石油工程中的注入水管道等设备大都采用金属材质，所以采用上述方法后注入水中残留的氯气溶解将会形成盐酸，进而腐蚀金属材质的设备，从而对石油设备带来巨大的破坏。另外，由于注入水中残留的氯气对于人体有强烈的腐蚀作用，因此人员操作时具有很大风险。因此，现有技术中需要一种对石油设备和人体无害、杀菌效果显著的油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置。
技术实现思路
本技术提供了一种油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置，其将臭氧、超声波和紫外线三种杀菌技术整合在一起，具有相得益彰、互相补充、相互加强的功效，提高了杀菌速度和杀菌效率。根据本技术的油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置，包括臭氧杀菌组件和超声波-紫外线杀菌组件，臭氧杀菌组件包括臭氧杀菌容器、臭氧通道和臭氧发生器，臭氧通道与臭氧发生器连通，臭氧发生器位于臭氧杀菌容器的外部。优选地，臭氧通道包括主通道和从主通道延伸的副通道，在主通道和副通道上均设有气孔，主通道和副通道之间的空间内填充有臭氧催化剂。优选地，臭氧杀菌容器的顶端设有臭氧回收室。优选地，在臭氧杀菌组件的上游还可以设有初滤设备；初滤设备包括初滤容器以及从下到上依次设置在初滤容器内的带孔滤板、第一无纺布过滤层、多孔碳过滤层、第二无纺布过滤层和砾石过滤层。在臭氧杀菌组件和初滤设备之间还可以设有初凝设备，初凝设备包括初凝容器和助凝剂添加设备。优选地，超声波-紫外线杀菌组件包括柜体和超声波发生器，在柜体的周壁外表面上均匀分布有超声波换能器，超声波换能器通过电缆与超声波发生器相连。柜体内部还可以设有紫外线灯管，紫外线灯管置于石英套管内并通过导线与镇流器相连。优选地，在初滤设备的上游还可以设有离心分离器。在超声波-紫外线杀菌组件的下游还可以设置薄膜过滤器，薄膜过滤器中薄膜的孔径为0.7-1.5微米。附图说明图1显示了根据本技术的油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置的一种实施方式的示意图。图2显示了根据本技术的油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置的另一种实施方式的示意图。图3显示了图2的处理装置中的超声波-紫外线杀菌组件的示意图。图4显示了图2的处理装置中的超声波-紫外线杀菌组件的仰视图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。如图1所示，其中显示了根据本技术的油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置的一种实施方式的示意图。如图1所示，油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置包括臭氧杀菌组件3和超声波-紫外线杀菌组件4，油田注入水依次经过臭氧杀菌组件3和超声波-紫外线杀菌组件4。本技术将臭氧、超声波和紫外线三种杀菌技术整合在一起，具有相得益彰、互相补充、相互加强的功效，提高了杀菌速度和杀菌效率。下面分别介绍其杀菌原理：臭氧杀菌：臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，以实现杀菌作用。臭氧对细菌的灭活反应总是进行得很迅速，与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类的双键反应，穿入菌体内部，作用于蛋白质和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。超声波杀菌：超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它由于方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远。工作原理是超声波发生器能产生10～40kHz的电功率信号，经换能器将脉冲电信号转换成相应的机械振动，产生定向传播的纵波，各质点形成稠密与稀疏相间的交变波形，分子间原有的吸引力被破坏而下降。超声波传播速度随着介质的变化而产生速度差，从而在界面上形成剪切应力，导致垢晶体与管壁间结合力减弱，因此可以将容器的内表面彻底清洗。对液体施足够功率的超声波时，产生空化现象，空化的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置，其特征在于，包括臭氧杀菌组件和超声波‑紫外线杀菌组件，所述臭氧杀菌组件包括臭氧杀菌容器、臭氧通道和臭氧发生器，所述臭氧通道与所述臭氧发生器连通，所述臭氧发生器位于臭氧杀菌容器的外部；所述臭氧通道包括主通道和从主通道延伸的副通道，在主通道和副通道上均设有气孔，主通道和副通道之间的空间内填充有臭氧催化剂；在所述超声波‑紫外线杀菌组件的下游设置薄膜过滤器。
【技术特征摘要】
1.一种油田注入水紫外线复合杀菌的处理装置，其特征在于，包括臭氧杀菌组件和超声波-紫外线杀菌组件，所述臭氧杀菌组件包括臭氧杀菌容器、臭氧通道和臭氧发生器，所述臭氧通道与所述臭氧发生器连通，所述臭氧发生器位于臭氧杀菌容器的外部；所述臭氧通道包括主通道和从主通道延伸的副通道，在主通道和副通道上均设有气孔，主通道和副通道之间的空间内填充有臭氧催化剂；在所述超声波-紫外线杀菌组件的下游设置薄膜过滤器。2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述臭氧杀菌容器的顶端设有臭氧回收室。3.根据权利要求1或2所述的处理装置，其特征在于，在所述臭氧杀菌组件的上游还设有初滤设备；所述初滤设备包括初滤容器以及从下到上依次设置在初滤容器内的带孔滤板、第一无纺布过滤层、多孔碳过...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瀚澜，
申请(专利权)人：庆阳弘安工程技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62
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