一种油气田废水处理装置的制作方法
本发明属于油气开采，具体地，涉及一种油气田废水处理装置。
背景技术：
1、在油气开发中，随着缝网、水平井穿层、水平井多段压裂技术的不断突破和广泛应用，页岩油、页岩气等非常规油气逐渐得到规模开采，在生产过程中，产生了较大规模的压裂返排液。
2、压裂返排液作为油气田增产措施后产生的作业废水，含有瓜胶、防腐剂、破胶剂、石油类及其它各种化学添加剂，从地层中携带了较多砂和固相杂质，具有高粘度、高乳化程度、高固相含量、油水泥分离难、水质波动大等特点，需要进行合规合理处置，主要包括回注和拉运集中处理两种方式。
3、将压裂返排液回注处理时，对回注地层的选取要求高，不适合大规模回注，且环保风险大，因此通常采用罐车拉运到联合站集中处理压裂返排液。
4、在压裂返排液进入联合站系统前，需要进行预处理，去除其中的固体杂质、悬浮物、胶体，避免直接接入扰乱生产系统的正常运行、消耗大量处理药剂、影响油水分离效果，造成水质不达标。
5、常用的压裂返排液预处理方法主要包括磁分离法、ssf悬浮污泥法、生化法等。磁分离过程消耗的磁粉量较大，磁粉难以回收，处理成本高，污泥产量大；ssf悬浮污泥法受水质波动影响大，仍需絮凝剂、助凝剂的投加以形成絮体，污泥层效果不易控制；压裂返排液可生化性差，在采用生化法时需要投加一定营养物质，处理成本高，处理效果受水温、环境温度影响大。
6、因此，高效捕获油滴和悬浮杂质、实现絮体快速分离、水质净化，并将污泥浓缩，实现就地处理，净化水就地回注，是压裂返排液处理技术的发展趋势。
技术实现思路
1、针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种油气田废水处理装置，其能够高效捕获废水中的油滴和悬浮杂质，并且占用空间小。
2、根据本发明，提供了一种油气田废水处理装置，包括絮凝器外壳，在所述絮凝器外壳内设置有阴极板和阳极板，所述阴极板和所述阳极板与电源连接，所述阴极板和所述阳极板设置成能够相对运动，从而在进行电絮凝的过程中形成湍流作用，强化反应。
3、在一个优选的实施例中，在所述絮凝器外壳上转动式设置有阳极杆柱，多个所述阳极板沿轴向间隔式设置在所述阳极杆柱上，多个所述阴极板沿轴向间隔式设置在所述絮凝器外壳的内壁上，所述阳极板和所述阴极板间隔式交替分布。
4、在一个优选的实施例中，所述阳极板和所述阴极板设置为圆形，其中，
5、所述阳极板的直径小于所述絮凝器外壳的内径，所述阳极板同轴固定设置在所述阳极杆柱上，
6、在所述阴极板中心位置设置有阴极通孔，所述阴极通孔的孔径大于所述阳极杆柱的直径，所述阴极板同轴固定设置在所述絮凝器外壳的内壁上，所述阳极杆柱从所述阴极通孔内通过。
7、在一个优选的实施例中，所述阳极板和所述阴极板设置为圆锥形，其中，所述阳极板的圆锥尖端指向上方，所述阴极板的圆锥尖端指向下方。
8、在一个优选的实施例中，在所述絮凝器外壳的上端外部固定设置有电机，
9、所述阳极杆柱的上端延伸至所述絮凝器外壳的外部，并通过联轴器与所述电机连接，
10、所述电源通过阳极电刷与所述阳极杆柱导电连接。
11、在一个优选的实施例中，在所述絮凝器外壳的顶端设置有上轴承，在所述絮凝器外壳的内部设置有下轴承，所述阳极杆柱通过所述上轴承和所述下轴承转动式设置在所述絮凝器外壳上。所述下轴承通过固定支架与所述絮凝器外壳的内壁固定连接，保证所述阳极杆柱稳定旋转。
12、在一个优选的实施例中，所述固定支架设置为十字形，保证所述阳极杆柱稳定旋转的同时，也给废水保留了继续向上流动的通道。
13、在一个优选的实施例中，在所述絮凝器外壳上沿切线方向设置有旋流管，所述旋流管的位置低于所述阳极板和所述阴极板，在所述旋流管上设置有微气泡发生器，所述微气泡发生器位于所述絮凝器外壳的外部，并且与所述絮凝器外壳的顶端连通。
14、在一个优选的实施例中，在所述絮凝器外壳内沿圆周方向均匀设置有至少三个导旋叶片，所述导旋叶片的仰角范围为5°～10°。
15、在一个优选的实施例中，所述旋流管的出口位于相邻两个所述导旋叶片之间。
16、在一个优选的实施例中，在所述絮凝器外壳的内底部设置有集泥舱，所述集泥舱的位置低于所述旋流管，在所述集泥舱和所述旋流管之间设置有滑泥斗，所述滑泥斗设置为圆锥形状，在所述滑泥斗的中心位置设置有集泥口。
17、在一个优选的实施例中，在所述集泥口的上方设置有防冲板，所述防冲板位于所述旋流管的下方，用于减小所述滑泥斗上方水流对所述集泥舱的扰动。
18、在一个优选的实施例中，在所述阳极板和所述阴极板的上方内设置有油水分离筒，所述油水分离筒设置为尖端朝上的圆锥形状，在所述油水分离筒的中心位置设置有分离通孔，在所述絮凝器外壳上还设置有排水管和排油管，所述排水管的高度位置位于所述油水分离筒的高度范围内，所述排水管优选设置在靠近所述油水分离筒底端的位置，所述排油管位于所述油水分离筒的上方，所述排油管优选设置在所述絮凝器外壳的靠近顶部的位置，并且所述排水管和所述排油管呈对侧分布。
19、与现有技术相比，本申请的优点如下。
20、本发明设置有能够相对于阴极板转动的阳极板，在两者相互转动的过程中，能够形成湍流作用。阴极板和阳极板上的电化学反应产生具有很好的絮凝作用的多核聚合氢氧化物，用于粘附、絮凝脱除废水中的油滴、悬浮杂质，并且两者相互转动形成了湍流作用，增加油滴碰撞、多核聚合氢氧化物捕获油滴的机会，强化了反应。
21、此外，多个阳极板和多个阳极板间隔式交替分布，形成折流流道，增加了电极与废水的接触面积和接触时长。
22、再者，本发明设置有微气泡发生器，微气泡发生器使废水形成溶气水，形成的溶气水切向进入絮凝器外壳之后释放大量微气泡，旋流作用促进气泡与废水充分接触，粘附水中的油滴、悬浮物上浮，利用密度差促进絮体、污泥、大粒径固体从废水中分离下沉。
技术特征：
1.一种油气田废水处理装置，包括絮凝器外壳(6)，在所述絮凝器外壳(6)内设置有阴极板(138)和阳极板(137)，所述阴极板(138)和所述阳极板(137)与电源(14)连接，其特征在于，所述阴极板(138)和所述阳极板(137)设置成能够相对运动，从而在进行电絮凝的过程中形成湍流作用，强化反应。
2.根据权利要求1所述的油气田废水处理装置，其特征在于，在所述絮凝器外壳(6)上转动式设置有阳极杆柱(136)，多个所述阳极板(137)沿轴向间隔式设置在所述阳极杆柱(136)上，多个所述阴极板(138)沿轴向间隔式设置在所述絮凝器外壳(6)的内壁上，所述阳极板(137)和所述阴极板(138)间隔式交替分布。
3.根据权利要求2所述的油气田废水处理装置，其特征在于，所述阳极板(137)和所述阴极板(138)设置为圆形，其中，
4.根据权利要求3所述的油气田废水处理装置，其特征在于，所述阳极板(137)和所述阴极板(138)设置为圆锥形，其中，所述阳极板(137)的圆锥尖端指向上方，所述阴极板(138)的圆锥尖端指向下方。
5.根据权利要求2所述的油气田废水处理装置，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的油气田废水处理装置，其特征在于，在所述絮凝器外壳(6)的顶端设置有上轴承(135)，在所述絮凝器外壳(6)的内部设置有下轴承(131)，所述阳极杆柱(136)通过所述上轴承(135)和所述下轴承(131)转动式设置在所述絮凝器外壳(6)上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的油气田废水处理装置，其特征在于，在所述絮凝器外壳(6)上沿切线方向设置有旋流管(4)，所述旋流管(4)的位置低于所述阳极板(137)和所述阴极板(138)，在所述旋流管(4)上设置有微气泡发生器(3)，所述微气泡发生器(3)位于所述絮凝器外壳(6)的外部，并且与所述絮凝器外壳(6)的顶端连通。
8.根据权利要求7所述的油气田废水处理装置，其特征在于，在所述絮凝器外壳(6)内沿圆周方向均匀设置有至少三个导旋叶片(7)，所述导旋叶片(7)的仰角范围为5°～10°。
9.根据权利要求8所述的油气田废水处理装置，其特征在于，所述旋流管(4)的出口位于相邻两个所述导旋叶片(7)之间。
10.根据权利要求7所述的油气田废水处理装置，其特征在于，在所述絮凝器外壳(6)的内底部设置有集泥舱(11)，所述集泥舱(11)的位置低于所述旋流管(4)，在所述集泥舱(11)和所述旋流管(4)之间设置有滑泥斗(8)，所述滑泥斗(8)设置为圆锥形状，在所述滑泥斗(8)的中心位置设置有集泥口(9)。
11.根据权利要求10所述的油气田废水处理装置，其特征在于，在所述集泥口(9)的上方设置有防冲板(10)，所述防冲板(10)位于所述旋流管(4)的下方，用于减小所述滑泥斗(8)上方水流对所述集泥舱(11)的扰动。
12.根据权利要求1～6中任一项所述的油气田废水处理装置，其特征在于，在所述阳极板(137)和所述阴极板(138)的上方内设置有油水分离筒(15)，所述油水分离筒(15)设置为尖端朝上的圆锥形状，在所述油水分离筒(15)的中心位置设置有分离通孔(18)，在所述絮凝器外壳(6)上还设置有排水管(17)和排油管(16)，所述排水管(17)的高度位置位于所述油水分离筒(15)的高度范围内，所述排油管(16)位于所述油水分离筒(15)的上方，并且所述排水管(17)和所述排油管(16)呈对侧分布。
技术总结
本发明属于油气开采技术领域，具体地，涉及一种油气田废水处理装置。油气田废水处理装置包括絮凝器外壳，在所述絮凝器外壳内设置有阴极板和阳极板，所述阴极板和所述阳极板与电源连接，所述阴极板和所述阳极板设置成能够相对运动，从而在进行电絮凝的过程中形成湍流作用，强化反应。本发明能够高效捕获废水中的杂质，并且占用空间小。
技术研发人员：王兴旺,胡长朝,党伟,李伟,唐志伟,毕彩霞
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23