一种用于普通油田废水处理的吸附过滤器及废水处理方法技术

用于普通油田废水处理的吸附过滤器及使用该吸附过滤器处理油田废水的方法，吸附过滤器中自上而下布有旋转式刮油和吸油装置、溢流堰、防填料溢出网、圣麻纤维束过滤层、不锈钢网支撑层A、吸附剂层、不锈钢网支撑层B和反冲洗均布整流器。废水经过滤层滤除SS和油，经吸附剂层去除重金属离子和其它溶解性污染物，当溢流堰内水面升至溢流面时停止吸附过滤，启动反冲洗过程，利用刮油和吸油装置吸取油、排出；然后停止反冲洗，再启动吸附过滤。如此循环往复将全部废水处理完毕。该吸附过滤器过滤效果好；无需投药，运行费用低；吸附和过滤一体化，设备简单紧凑，减少构筑物和设备数量，节省投资和占地。

Adsorption filter and wastewater treatment method for waste water treatment in common Oilfield

Adsorption filters for ordinary oilfield wastewater treatment and methods for treating oilfield wastewater by using the adsorptive filters. The adsorptive filters are arranged from top to bottom with rotating scraping and oil absorption devices, overflow weirs, anti-filler overflow network, Shengma fiber bundle filter layer, stainless steel mesh support layer A, adsorbent layer, stainless steel mesh support layer B and stainless steel mesh support layer B. The backwash is uniformly distributed. SS and oil are filtered through the filter layer, heavy metal ions and other soluble pollutants are removed by the adsorbent layer. When the water surface in the overflow weir rises to the overflow surface, adsorption filtration is stopped, backwashing process is started, oil is absorbed and discharged by the oil scraping and oil absorbing device, then backwashing is stopped and adsorption filtration is started. All the waste water is treated in this way. The adsorption filter has the advantages of good filtration effect, no need of dosing, low operation cost, integration of adsorption and filtration, simple and compact equipment, reducing the number of structures and equipment, saving investment and land occupation.

【技术实现步骤摘要】
一种用于普通油田废水处理的吸附过滤器及废水处理方法
本专利技术涉及污水处理，特别是一种用于普通油田废水处理的吸附过滤器及利用该吸附过滤器处理普通油田废水的方法。
技术介绍
普通油田是指所处地域的地下水或地表水性质属于普通水范畴的油田。普通油田废水的特点是废水呈酸性，pH范围为6—7，水温范围在40—50°，含有一定程度的金属离子，含油量较高(一般不小于1000mg/L)，悬浮物SS值在300左右。目前，对这种油田废水主要采用混凝、沉淀、过滤等方法进行处理。由于废水偏酸性，所以需加入NaOH调节其pH值，然后进入一级沉降罐(又称一级除油罐)，在不加混凝剂的条件下，利用油水密度差使油水得到初步分离。经过一级沉降罐处理后的出水，其含油颗粒粒径和悬浮颗粒粒径细小，无法自然分离。因此，一级沉降罐的出水在进入二级沉降罐之前需加入聚合铝混凝剂，加药后废水进入二级沉降罐反应室进行充分混合，使分散的悬浮微粒和细小的油珠逐渐聚合成较大颗粒，然后再分别通过二级斜板沉降罐和石英砂压力滤罐进行深度沉降和过滤，最终使废水达到适宜的出水标准。这种处理方法存在以下问题：1、流程长。一般普通油田废水需要经过两级甚至两级以上的沉降罐才能过滤，有的工艺还要在二级沉降罐和滤罐之间再加一个缓冲罐。繁琐的流程不仅增加了污水处理设备投资和成本，而且对运行管理也提出了较高要求。2、加药量大。由于普通油田废水中含有大量能与混凝剂发生反应生成沉淀的金属离子，导致混凝剂用量增加，系统运行费用增加；同时增加了大量含有重金属沉淀、难以处理的污泥。
技术实现思路
针对上述普通油田废水处理存在的问题，本专利技术的目的是为普通油田废水处理提供一种流程简单、无需加药、投资和运行费用可大幅度降低、集吸附和过滤于一体的吸附过滤器及使用该吸附过滤器处理普通油田废水的方法。本专利技术提供的用于普通油田废水处理的吸附过滤器，包括圆形外壳；外壳内上端有排气口和进水配水装置，下端有出水管，中间自上而下布有旋转式刮油和吸油装置、溢流堰、不锈钢防填料溢出网、圣麻纤维束过滤层、不锈钢网支撑层A、吸附剂层、不锈钢网支撑层B和反冲洗均布整流器；所述旋转式刮油和吸油装置由电机通过输出轴驱动，并通过排油软管和排油管排出吸油；所述溢流堰的纵向截面为凸形，其上部与外壳内壁之间形成环形溢流槽，溢流槽的下部与穿出外壳的溢流管相接，溢流堰的溢流液面与所述旋转式刮油和吸油装置的底面的间距为10mm—20mm；对应溢流堰的溢流液面有液位计；液位计与控制系统相接；控制系统控制进水配水装置的进水、出水管的出水和反冲洗进水管的进水；所述反冲洗均布整流器与穿过外壳的反冲洗进水管相接。进一步，所述进水配水装置包括进水管、与进水管相接的圆环形配水管和配水管上均匀间隔分布的配水口。进一步，所述外壳直径为3—10m，高度为5—12m，由不锈钢或碳钢制作，并做防腐处理；所述不锈钢网支撑层A和不锈钢网支撑层B的网孔直径为5—8mm；所述吸附剂层高度为1—2m；所述圣麻纤维束过滤层高度为2—4m；所述不锈钢防填料溢出网的网孔直径为5—8mm。进一步，所述圣麻纤维束滤料采用圣麻纤维制成，其制备方法是：1)选用截面为星形、断裂强力≥3.07cN、断裂强度≥2.04cN/dT、断裂伸长率≥29.3％的圣麻纤维为原材料；2)将选用的圣麻纤维原材料经过①去离子水冲洗2次；②120℃烘干5min；③浸泡在改性剂中30min，改性剂的重量百分比组成为：含氟烷基丙烯酸酯5％～10％，丙酮5％～10％,三聚氛胺树脂15％～20％，乙二醛树脂25％～30％，催化剂5％～10％，其余为水；④140—150℃焙烘10min；⑤190℃烘干60s，进行改性处理；3)将改性处理后的圣麻纤维制成直径D＝10—15mm、长度L＝20—30mm的圣麻纤维束滤料。进一步，所述吸附剂层采用膨胀蛭石制成，制备方法是：1)选用直径为7±1mm的膨胀蛭石为原材料；2)将选用的膨胀蛭石用10％的氢氧化钠溶液冲洗2遍后，再用去离子水冲洗3遍；3)在清洗后的膨胀蛭石中加入由碳粉和10％的聚四氟乙烯组成的加固剂，填充在模具中，在马弗炉中升至120℃保持30min制成吸附剂层。利用上述用于普通油田废水处理的吸附过滤器处理普通油田废水的方法，包括以下步骤：(1)将普通油田废水排入调节水池中，调节水池内设污水提升泵，废水由污水提升泵提升，经进水配水装置进入吸附过滤器中；(2)废水在吸附过滤器中自上而下经过圣麻纤维束过滤层滤除SS和油，经过吸附剂层去除重金属离子和其它溶解性污染物，然后由出水管从吸附过滤器中排出；(3)随着圣麻纤维束过滤层内部逐渐被滤除的悬浮物SS和油填充，使溢流堰内水面不断上升，当上升至溢流液面时，液位计将信号传递给控制系统，控制系统将进水配水装置的进水和出水管的出水关闭，停止吸附过滤器的吸附过滤过程；(4)控制系统在停止吸附过滤器的吸附过滤过程的同时，启动吸附过滤器的反冲洗过程：开启反冲洗进水管的进水、溢流管的排水和驱动旋转式刮油和吸油装置的电机；在反冲洗水的不断冲洗下，圣麻纤维束过滤层内填充的SS和油被反冲洗水带入溢流堰，旋转式刮油和吸油装置与溢流液面接触，在反冲洗水从溢流堰中溢出之前将其中所携带的油吸取，并通过排油软管和排油管从吸附过滤器中排出；除油后的反冲洗水从溢流堰中溢出后通过溢流槽和溢流管从吸附过滤器中排出，回到所述调节水池内；(5)待排油管排出的油量降至一定值时，控制系统关闭冲洗进水管的进水、溢流管的排水和驱动旋转式刮油和吸油装置的电机，停止吸附过滤器的反冲洗过程，至此完成废水的一个吸附过滤周期；此后可根据需要，按同样方法，进行下一个周期的吸附过滤过程；循环往复，直至将待处理的全部油田废水处理完毕。上述处理普通油田废水的方法，其运行工艺参数可根据废水处理量和设备选型在以下范围内选取：滤速30—40m/h；反冲洗水强度4—6L/m·s；反冲洗水压力0.1～O.15Mpa；工作温度O～60℃；反冲洗时间20—30min；水头损失0.05—0.1Mpa；进水管的流速0.9—1.1m/s，配水管的流速1.4—1.6m/s；配水口的流速2.4—2.5m/s；出水管的流速0.8—0.9m/s；反冲洗进水管的流速1.0—1.2m/s；溢流堰的堰口负荷1.8—2.0L/(s·m)；溢流管的出水流速0.7—0.9m/s；排油软管的流速1.2—1.5m/s；排油管的流速1.1—1.3m/s。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用的圣麻纤维束滤料，结构致密、均匀，过滤效果好，过滤速度快；滤料具有疏油特性，油被截留在滤料上，特别是粒径微小的油粒也能被截留，油的去除率高。2、采用圣麻纤维束滤料，无需额外投药即可同时将SS和油去除，可极大地降低设备运行费用。3、本专利技术将吸附和过滤一体化，设备简单紧凑，可大幅度减少构筑物和设备的数量，节省投资和占地。4、设备运行通过计算机控制，自动化程度高。附图说明附图为本专利技术实施例的结构示意图，其中：图1为本实施例的结构示意图；图2为图1中进水配水装置的结构示意图。图中符号说明：1、外壳；2、进水配水装置，2-1、进水管，2-2、配水管，2-3、配水口；3、出水管；4、反冲洗进水管；5、反冲洗均布整流器；6、溢流槽；7、溢流堰；8、溢流管；9、旋转式刮油和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于普通油田废水处理的吸附过滤器，其特征在于：包括圆形外壳(1)；外壳内上端有排气口(14)和进水配水装置(2)，下端有出水管(3)，中间自上而下布有旋转式刮油和吸油装置(9)、溢流堰(7)、不锈钢防填料溢出网(19)、圣麻纤维束过滤层(18)、不锈钢网支撑层A(17)、吸附剂层(16)、不锈钢网支撑层B(15)和反冲洗均布整流器(5)；所述旋转式刮油和吸油装置由电机(13)通过输出轴(12)驱动，并通过排油软管(10)和排油管(11)排出吸油；所述溢流堰的纵向截面为凸形，其上部与外壳内壁之间形成环形溢流槽(6)，溢流槽的下部与穿出外壳的溢流管(8)相接，溢流堰的溢流液面与所述旋转式刮油和吸油装置的底面的间距为10mm—20mm；对应溢流堰的溢流液面有液位计；液位计与控制系统相接；控制系统控制进水配水装置的进水、出水管的出水和反冲洗进水管的进水；所述反冲洗均布整流器与穿过外壳的反冲洗进水管(4)相接。

【技术特征摘要】
1.一种用于普通油田废水处理的吸附过滤器，其特征在于：包括圆形外壳(1)；外壳内上端有排气口(14)和进水配水装置(2)，下端有出水管(3)，中间自上而下布有旋转式刮油和吸油装置(9)、溢流堰(7)、不锈钢防填料溢出网(19)、圣麻纤维束过滤层(18)、不锈钢网支撑层A(17)、吸附剂层(16)、不锈钢网支撑层B(15)和反冲洗均布整流器(5)；所述旋转式刮油和吸油装置由电机(13)通过输出轴(12)驱动，并通过排油软管(10)和排油管(11)排出吸油；所述溢流堰的纵向截面为凸形，其上部与外壳内壁之间形成环形溢流槽(6)，溢流槽的下部与穿出外壳的溢流管(8)相接，溢流堰的溢流液面与所述旋转式刮油和吸油装置的底面的间距为10mm—20mm；对应溢流堰的溢流液面有液位计；液位计与控制系统相接；控制系统控制进水配水装置的进水、出水管的出水和反冲洗进水管的进水；所述反冲洗均布整流器与穿过外壳的反冲洗进水管(4)相接。2.根据权利要求1所述的用于普通油田废水处理的吸附过滤器，其特征在于：所述进水配水装置包括进水管(2-1)、与进水管相接的圆环形配水管(2-2)和配水管上均匀间隔分布的配水口(2-3)。3.根据权利要求1所述的用于普通油田废水处理的吸附过滤器，其特征在于：所述外壳直径为3—10m，高度为5—12m，由不锈钢或碳钢制作，并做防腐处理；所述不锈钢网支撑层A和不锈钢网支撑层B的网孔直径为5—8mm；所述吸附剂层高度为1—2m；所述圣麻纤维束过滤层高度为2—4m；所述不锈钢防填料溢出网的网孔直径为5—8mm。4.根据权利要求1所述的用于普通油田废水处理的吸附过滤器，其特征在于：所述圣麻纤维束滤料采用圣麻纤维制成，其制备方法是：1)选用截面为星形、断裂强力≥3.07cN、断裂强度≥2.04cN/dT、断裂伸长率≥29.3％的圣麻纤维为原材料；2)将选用的圣麻纤维原材料经过①去离子水冲洗2次；②120℃烘干5min；③浸泡在改性剂中30min，改性剂的重量百分比组成为：含氟烷基丙烯酸酯5％～10％，丙酮5％～10％,三聚氛胺树脂15％～20％，乙二醛树脂25％～30％，催化剂5％～10％，其余为水；④140—150℃焙烘10min；⑤190℃烘干60s，进行改性处理；3)将改性处理后的圣麻纤维制成直径D＝10—15mm、长度L＝20—30mm的圣麻纤维束滤料。5.根据权利要求1所述的用于普通油田废水处理的吸附过滤器，其特征在于：所述吸附剂层采用膨胀蛭石制成，制备方法是：1)选用直径为7±1mm的膨胀蛭石...

【专利技术属性】
技术研发人员：于鹏飞，何亚婷，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21