[发明专利]一种天然气污水预处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然气污水预处理领域，特别是涉及一种天然气开采的伴生天然气污水预处理装置及方法。

背景技术

在中石油和中石化的天然气开采过程中，必然伴生一定的含矿化物的污水，然而，由于环保要求，污水必须进行处理之后再达标排放或在不处理的情况下进行回注。

现有技术中，不论是处理之后达标排放还是在不处理的情况下进行回注，都要将污水用汽车槽车运至集中点或用管道输送至集中点，运输距离取决于天然气井站至集中点的距离，无论是运输还是管道输送的成本都很高。

同时，现有技术中的天然气污水处理项目中，采用预处理→RO膜浓缩→蒸发浓缩→离心分离→流化床干燥的工艺流程，由于预处理是污水原水池内加纯碱在常温下进行预处理，污水精水中的Ca²⁺、Mg²⁺离子含量较高，对后续RO膜浓缩的使用寿命影响较大，而且需要处理能力较大的污水处理装置，处理能力大的污水处理装置的占地面积也较大，不适宜于小型天然气井站的污水处理。

因此，如何降低天然气污水预处理的成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气污水预处理装置及方法，用于降低天然气开采中，天然气污水预处理的成本和天然气污水预处理装置的占地面积。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种天然气污水预处理装置，包括依次联接的水箱、原水泵、精制剂泵、絮凝剂高位槽、预处理器和盐泥泵；所述预处理器包括位于下部的原水缓冲罐和精水储罐，所述原水缓冲罐与所述精水储罐分割后预留有用于布置斜板澄清桶锥底排泥管的通道，所述预处理器还包括位于中上部的斜板澄清桶，位于所述斜板澄清桶顶部外侧圆周的精制折流槽以及位于所述斜板澄清桶中下部外侧圆周的虹吸过滤器本体。

优选的，还包括虹吸过滤器，所述虹吸过滤器包括组合于所述预处理器中的所述虹吸过滤器本体、进水分配箱，位于所述水箱中上部的水封槽以及虹吸系统管道；所述水箱包括1个位于所述水箱中间上部的水封槽和2个位于所述水箱的两侧并可相互倒换的精制剂配制槽。

优选的，所述斜板澄清桶的中部设有凝聚反应室，所述凝聚反应室中设有S管，所述S管上设有供絮凝剂加入所述S管的絮凝剂进口，所述S管上还设有供精制反应后的污水粗水流入所述S管，并与所述絮凝剂混合的污水粗水进口。

优选的，位于所述斜板澄清桶中上部的凝聚反应室的外部还设有供盐泥沉降的斜板，所述斜板的下面设有锥底，所述斜板澄清桶的上部设有供清液自流至所述进水分配箱的溢流圈。

优选的，所述虹吸过滤器本体包括粗水腔和精水腔，并且所述虹吸过滤器本体包括供污水粗水流入所述粗水腔的虹吸上升管接口，用于连通所述粗水腔和所述精水腔并过滤污水粗水的微孔陶瓷过滤管，用于连通所述精水腔与所述精水储罐的精水下降管。

优选的，所述虹吸过滤器本体上还设有虹吸破坏管接口和排气口，所述虹吸过滤器本体的精水腔中还设有供污水精水流入原水缓冲罐的溢流下降管。

一种天然气污水预处理方法，包括以下步骤：

步骤S1：将污水原水在精制折流槽内与精制剂充分混合并发生精制反应，同时对所述污水原水进行加热；

步骤S2：将精制后的污水粗水在斜板澄清桶内与絮凝剂进行凝聚反应，形成的盐泥在所述斜板澄清桶内进行沉降；

步骤S3：将澄清后的所述污水粗水自流进入虹吸过滤器进行机械过滤后得到预处理后的污水精水。

优选的，所述步骤S1中，所述精制剂中Na₂CO₃与NaOH的混合物浓度为9％-11％。

优选的，所述步骤S1中，对所述污水原水的加热温度为50～60℃。

优选的，所述步骤S2中，所述絮凝剂为高分子聚丙稀酸钠或FeCl₃，并且所述絮凝剂的浓度为4％-6％。

本发明所提供的天然气污水预处理装置，包括依次联接的水箱、原水泵、精制剂泵、絮凝剂高位槽、预处理器和盐泥泵；所述预处理器包括位于下部的原水缓冲罐和精水储罐，所述原水缓冲罐与所述精水储罐分割后预留有用于布置斜板澄清桶锥底排泥管的通道，所述预处理器还包括位于中上部的斜板澄清桶，位于所述斜板澄清桶顶部外侧圆周的精制折流槽以及位于所述斜板澄清桶中下部外侧圆周的虹吸过滤器本体。