本技术涉及油气田开发污水处理，尤其涉及一种油气田污水二氧化碳处理系统。
背景技术：
1、二氧化碳驱油技术就是把二氧化碳注入油层中以提高油田采油率的技术，在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相，但在合适的压力、温度和原油组分的条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩，于是，二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。根据大量的矿场试验，总结出适应二氧化碳驱油油藏的基本条件是：油层的岩性可以是灰岩、白云岩或砂岩等，二氧化碳溶于水后形成的碳酸可以溶蚀钙盐等，提高底层渗透率；二氧化碳驱油油藏一般埋深在600-3500米，油层温度一般低于120℃，油层厚度大于3米；油层的破裂压力大于要求的注入压力，防止地层的压裂，影响驱油效果；油层具有大的空隙体积以便与二氧化碳接触，渗透率一般大于5个毫达西，因此采取二氧化碳驱油工艺可以提高采收率，但是采用二氧化碳驱油工艺后，其后续生产所产生的废水因含有二氧化碳而造成其腐蚀性升高，因此为了控制腐蚀而需要对采出液进行“去除二氧化碳”处理。
2、目前，去除采出液二氧化碳的现有技术有：氮气去除法、空气压缩法、负压抽提法等。公开号为cn218988881u的中国实用新型专利公开了一种减排污水二氧化碳处理池，其利用多层跌水池解决含油采出液进行处理时二氧化碳难以析出的技术问题，但是这些方法虽然能够从一定程度上将二氧化碳从待处理液中去除，但去除效率和去除效果大多难以满足实际需要。在环境科学学报([1]周盛，韦彬勤，张琼，等.一种能同时固定co2和n2的微生物——兼性固co2、n2菌的分离鉴定及其验证实验[j].环境科学学报，2013.doi:cnki:sun:hjxx.0.2013-04-014.)记载了一种能同时固定co2和n2的微生物，因此可考虑结合微生物固定二氧化碳技术，辅助去除采出液二氧化碳。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于解决现有技术去除油气田污水中二氧化碳的效率较低，去除效果较差的问题，提供一种油气田污水二氧化碳处理系统。
2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
3、一种油气田污水二氧化碳处理系统，包括菌群供应装置和池体，所述池体的一端设置有跌水装置，所述跌水装置包括入水管道和套设于所述入水管道的多个环形跌水斜台，所述环形跌水斜台自下而上层叠设置，并且上下相邻的两层所述环形跌水斜台中下层所述环形跌水斜台的投影面积覆盖上层所述环形跌水斜台的投影面积，所述入水管道的底端与污水水源连接，所述入水管道向所述跌水装置的顶部供应污水；所述环形跌水斜台的斜面设置有若干凸起，所述凸起开设若干出水孔，所述凸起与所述菌群供应装置连通，所述菌群供应装置能够向所述凸起供应带有生物菌群的水，所述生物菌群是能够固定二氧化碳的菌群。
4、本实用新型提供的油气田污水二氧化碳处理系统，在池体的一端设置有跌水装置，使得污水通过多次跌落后将污水中的二氧化碳给析出。本系统的跌水装置将传统的跌水平台改为跌水斜台，即污水由流经传统的平面改为流经斜面，可以使待处理的污水在环形跌水斜台的斜面上受自身重力流动，使得待处理污水流动更为顺畅，提升了污水处理效率；环形跌水斜台的倾斜面上设置若干多孔凸起，且通过这些多孔凸起向跌水斜台注入已经培养好生物菌群的污水。凸起可以打破水流的连续性，增加水流与空气的接触面积，水流经过凸起时会产生涡流，这可以提高气液接触时间。同时凸起造成的湍流可以提高水体中的气体扩散速率，有利于污水中二氧化碳的析出。利用生物菌群固定污水中的二氧化碳，进一步降低污水中二氧化碳的含量。跌水和微生物菌群协同作用，综合运用物理和生物手段，能够提高系统的二氧化碳去除效率。
5、可选地，所述环形跌水斜台的外沿设置有环形边沿，所述环形边沿安装有环形围堰，所述环形围堰的竖向高度高于所述环形边沿，所述环形围堰通过排油管与污油收集罐连通。
6、采用这种结构设置，上层跌水斜台的污水流进环形边沿进行暂存，当边沿储存满污水后，污水会溢入到其外侧的较高环形围堰中。因为油比水轻，所以污水中的浮油会浮到污水表面，浮油会通过排油管流入污油收集罐进行收集，而剩余的污水会从环形围堰的外侧溢出，继续流入到下一层的跌水斜台进行处理。
7、可选地，所述环形跌水斜台开设若干通孔。
8、跌水斜台上设置有若干的通孔，污水在跌水斜面上流动，并可以通过通孔跌入下一层的跌水斜台上，促进二氧化碳析出。
9、可选地，所述池体安装有若干隔板，所述隔板交替错位设置形成s形流道，所述流道的进液端靠近所述跌水装置，所述流道的出液端分别与所述菌群供应装置和污水过滤池连接，所述污水过滤池能够对流入的污水进行过滤处理。
10、采用这种结构设置，s形流道造成的连续转弯，可以打破污水流动的稳定状态，形成涡流和漩涡，增强污水中的乱流和扰动，可以加速污水中气泡的脱离和上浮。s形流道转弯处的局部压力和速度变化，也可以促进气体析出，将出水端与污水过滤池连接，可以进一步提高污水处理质量。
11、可选地，所述流道的出液端安装有挡油板，所述挡油板安装于所述流道的上部，所述挡油板能够收集污水表面的油污，并将收集的油污注入所述污油收集罐。
12、为了降低后续除油的难度和成本，污水表面的浮油需要进一步分离处理，挡油板设置在出液端的上部，可以有效拦截和收集浮油，不阻碍污水流动，将收集的油污注入污油收集罐，进行下一步回收利用，防止污油落地导致环境污染。
13、可选地，所述菌群供应装置包括菌群培养池，所述菌群培养池的一端与所述流道的出液端连通，所述菌群培养池的另一端通过供应管道与所述凸起连接。
14、菌群培养池可以大量培育所需的固定二氧化碳的菌群，为系统提供菌群来源。将培养池与流道出液端连接，可以利用流道出来的污水继续培养菌群，维持菌群量，实现循环利用。将培养好的菌群通过供应管道打入凸起，并从凸起的出水孔流出，可以利用生物菌群固定污水中的二氧化碳，进一步降低污水中二氧化碳的含量。
15、可选地，油气田污水二氧化碳处理系统还包括池盖，所述池盖能够密封所述池体，所述池盖通过集气管与气体分离腔室连接。
16、池盖可以将池体封闭，避免污水中析出的气体直接排入空气造成空气污染，集气管将收集的气体导入气体分离腔室进行处理。分离腔室内可以根据不同气体组分的沸点、密度、溶解度等特性将其有效分离。水汽可以凝结回收利用，二氧化碳可以纯化后集中处理。池盖和分离腔室的设置，可以进一步提高系统的污染去除率。有利于收集处理过程中的挥发气体，防止二次污染。
17、可选地，所述入水管道安装有气体压缩机，所述气体压缩机能够向流过所述入水管道的污水注入空气。
18、入水管道能够向流经的污水注入空气，可以减少二氧化碳的溶解，促进二氧化碳的析出，同时提高好氧生物菌群的繁殖和活性，提高二氧化碳的析出效果。
19、可选地，所述池盖为上小下大的锥形盖。
20、将池盖设置为上小下大的锥形盖，锥形结构便于污水处理产生的气体自然上浮和排出，更符合气体自下而上的流动规律，有利于气体的收集处理。
21、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
22、1、本实用新型提供的油气田污水二氧化碳处理系统，在池体的一端设置有跌水装置，使得污水通过多次跌落后将污水中的二氧化碳给析出。本系统的跌水装置将传统的跌水平台改为跌水斜台，即污水由流经传统的平面改为流经斜面，可以使待处理的污水在环形跌水斜台的斜面上受自身重力流动，使得待处理污水流动更为顺畅，提升了污水处理效率；环形跌水斜台的倾斜面上设置若干多孔凸起，且通过这些多孔凸起向跌水斜台注入已经培养好生物菌群的污水。凸起可以打破水流的连续性，增加水流与空气的接触面积，水流经过凸起时会产生涡流，这可以提高气液接触时间。同时凸起造成的湍流可以提高水体中的气体扩散速率，有利于污水中二氧化碳的析出。利用生物菌群固定污水中的二氧化碳，进一步降低污水中二氧化碳的含量。跌水和微生物菌群协同作用，综合运用物理和生物手段，能够提高系统的二氧化碳去除效率。
23、2、本实用新型提供的油气田污水二氧化碳处理系统，上层跌水斜台的污水流进环形边沿进行暂存，当边沿储存满污水后，污水会溢入到其外侧的较高环形围堰中。因为油比水轻，所以污水中的浮油会浮到污水表面，浮油会通过排油管流入污油收集罐进行收集，而剩余的污水会从环形围堰的外侧溢出，继续流入到下一层的跌水斜台进行处理。
24、3、本实用新型提供的油气田污水二氧化碳处理系统，跌水斜台上设置有若干的通孔，污水在跌水斜面上流动，并可以通过通孔跌入下一层的跌水斜台上，促进二氧化碳析出。
25、4、本实用新型提供的油气田污水二氧化碳处理系统，池盖可以将池体封闭，避免污水中析出的气体直接排入空气造成空气污染，集气管将收集的气体导入气体分离腔室进行处理。分离腔室内可以根据不同气体组分的沸点、密度、溶解度等特性将其有效分离。水汽可以凝结回收利用，二氧化碳可以纯化后集中处理。池盖和分离腔室的设置，可以进一步提高系统的污染去除率。有利于收集处理过程中的挥发气体，防止二次污染。
1.一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，包括菌群供应装置和池体(1)，所述池体(1)的一端设置有跌水装置(11)，所述跌水装置(11)包括入水管道(113)和套设于所述入水管道(113)的多个环形跌水斜台(111)，所述环形跌水斜台(111)自下而上层叠设置，并且上下相邻的两层所述环形跌水斜台(111)中下层所述环形跌水斜台(111)的投影面积覆盖上层所述环形跌水斜台(111)的投影面积，所述入水管道(113)的底端与污水水源连接，所述入水管道(113)向所述跌水装置(11)的顶部供应污水；所述环形跌水斜台(111)的斜面设置有若干凸起(112)，所述凸起(112)开设若干出水孔，所述凸起(112)与所述菌群供应装置连通，所述菌群供应装置能够向所述凸起(112)供应带有生物菌群的水，所述生物菌群是能够固定二氧化碳的菌群。
2.根据权利要求1所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，所述环形跌水斜台(111)的外沿设置有环形边沿(114)，所述环形边沿(114)安装有环形围堰(115)，所述环形围堰(115)的竖向高度高于所述环形边沿(114)，所述环形围堰(115)通过排油管(116)与污油收集罐(100)连通。
3.根据权利要求1所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，所述环形跌水斜台(111)开设若干通孔(117)。
4.根据权利要求2所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，所述池体(1)安装有若干隔板(12)，所述隔板(12)交替错位设置形成s形流道(13)，所述流道(13)的进液端靠近所述跌水装置(11)，所述流道(13)的出液端分别与所述菌群供应装置和污水过滤池(200)连接，所述污水过滤池(200)能够对流入的污水进行过滤处理。
5.根据权利要求4所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，所述流道(13)的出液端安装有挡油板(14)，所述挡油板(14)安装于所述流道(13)的上部，所述挡油板(14)能够收集污水表面的油污，并将收集的油污注入所述污油收集罐(100)。
6.根据权利要求5所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，所述菌群供应装置包括菌群培养池(21)，所述菌群培养池(21)的一端与所述流道(13)的出液端连通，所述菌群培养池(21)的另一端通过供应管道(22)与所述凸起(112)连接。
7.根据权利要求1所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，还包括池盖(31)，所述池盖(31)能够密封所述池体(1)，所述池盖(31)通过集气管(32)与气体分离腔室(33)连接。
8.根据权利要求1所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，所述入水管道(113)安装有气体压缩机，所述气体压缩机能够向流过所述入水管道(113)的污水注入空气。
9.根据权利要求7所述的一种油气田污水二氧化碳处理系统，其特征在于，所述池盖(31)为上小下大的锥形盖。
