一种地下水浮油自动提抽系统及方法与流程

本发明涉及地下水污染修复设备，尤其涉及一种地下水浮油自动提抽系统及方法。

背景技术：

1、石油化工生产、储存、运输过程中易发生泄漏，造成地下水浮油污染。现有浮油抽提设备存在以下缺陷：

2、1.油层识别依赖人工或粗略液位计，定位不准、响应滞后，易大量抽水，抽油效率低；2.自动化程度低，需人工值守，无法实现无人连续作业；3.油水分离工艺简单，分离效率低，油相含水率高，处置难度大；4.无 vocs 尾气处理，无组织排放超标，不符合环保要求；5.设备防腐、防爆、防护等级不足，不适应野外恶劣环境；6.缺乏闭环控制与安全联锁，易发生空抽、溢罐、电机过热、超程损坏等风险。因此，如何提供一种地下水浮油自动提抽系统及方法，来解决现有技术存在的问题，是本领域技术人员亟须解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种地下水浮油自动提抽系统及方法，解决传统设备定位不准、效率低、分离差、尾气超标、安全性不足的问题，适用于石油化工污染场地 lnapl浮油自动化抽提修复。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种地下水浮油自动提抽系统，包括：中控单元、抽提单元和储油单元；其中，

4、中控单元包括plc控制器，分别与抽提单元和储油单元信号连接，用于实现集中管理与分布操作；

5、抽提单元包括井上提升机构与井下抽油泵，井上提升机构用于驱动井下抽油泵升降，当井下抽油泵探测到油层后，井上提升机构停止动作，井下抽油泵根据plc控制器指令执行抽油作业，获取浮油；

6、储油单元包括依次连接的标准油箱、油水分离过滤器、油气分离器、油罐及碳罐，油罐内置油液传感器；井下抽油泵抽取的浮油进入标准油箱后，依次经过油水分离过滤器和油气分离器，获得油液与废气混合物，混合物输入油罐后，油罐留存油液并排出废气，废气经碳罐处理后排放至大气中，油位传感器用于判断油罐状态，从而获得分离后的油液。

7、可选的，井上提升机构包括伺服电机、减速机、导向机构、控制按钮、升降拉索缠绕盘、压紧机构、电机控制器以及散热口；

8、其中，伺服电机通过减速机与升降拉索缠绕盘传动连接，用于驱动升降拉索缠绕盘旋转，实现井下抽油泵的升降；

9、导向机构设置于升降拉索的出入路径处，用于对井下抽油泵的下放方向进行导向校正；

10、压紧机构设置于升降拉索缠绕盘侧方，用于对升降拉索进行压紧限位，以保证升降拉索稳定缠绕；

11、控制按钮与电机控制器均与伺服电机信号连接，分别用于实现自动控制与手动控制；

12、散热口设置于壳体上，用于对机构运行过程中产生的热量进行散出。

13、可选的，井下抽油泵包括油缸、气缸、电容式油水界面传感器、抽油管、单向阀、过滤网以及吸油盘；

14、气缸底部与油缸顶部固定连接，并在连接处设置单向阀，用于防止油缸内部液体流入气缸，确保单向抽油；

15、油缸底部安装有电容式油水界面传感器，用于检测传感器是否处于油水界面；吸油盘位于油缸内部，过滤网位于吸油盘下侧，用于对吸入液体进行过滤；

16、气缸根据plc控制器发出的指令控制内部活塞形成负压，进而驱动吸油盘工作抽取地下浮油，通过旋流分离原理实现第一级油水分离，去除≥50μm 大颗粒悬浮物；抽油管与标准油箱连接，用于将抽取的浮油输入储油单元。

17、可选的，油水分离过滤器内部设置二级油水分离，其中，第一级为聚结过滤，通过破乳聚合去除10μm以下的微小油滴；第二级为膜分离，用于实现深度脱水。

18、可选的，油气分离器内部设置双级尾气处理，其中，第一级为活性炭，用于吸附包括苯系物、烷烃的大分子vocs；第二级为分子筛，用于吸附包括mtbe、醛类的小分子极性物质。

19、可选的，还包括电源，与中控单元连接，用于实现系统供电。

20、一种地下水浮油自动提抽方法，应用于上述任一项所述的一种地下水浮油自动提抽系统，包括以下步骤：

21、将中控单元与储油单元安装于监测井井口一侧，抽提单元则沿监测井方向放入；

22、接通电源和气动源，校准传感器并设置油层阈值、流量和报警参数；

23、利用电容式油水界面传感器自动检测油水界面，驱动控制井下抽油泵定位，使得井下抽油泵位于浮油层内部；

24、控制气缸循环动作，对浮油进行持续抽取，抽取的浮油经三级分离进入油罐，获得油液和废气混合物；

25、油液和废气混合物中废气经双级吸附达标后排放至大气中，油液保留于油罐内部。

26、可选的，还包括设有安全联锁，当触发任一联锁规则时进行停机保护，其中，联锁规则包括油罐内部液位超出预设值、电机超温保护、超程、无油以及急停。

27、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种地下水浮油自动提抽系统及方法，具有以下有益效果：

28、本发明采用电容式高精度传感技术，实现对油层的精准识别与油水界面的动态实时跟踪；依托伺服电机闭环控制系统，兼具自动精确定位与抽油速率的自适应调节能力；创新应用三级高效油水分离工艺，分离效率达98%以上，确保产出油相含水率低于2%；设置双级尾气吸附处理，使vocs排放稳定控制在50mg/m³以内；整机防爆等级达ex d iib t4，满足野外防爆危险场所的作业要求；同时支持无人值守模式，集成自动启停。

1.一种地下水浮油自动提抽系统，其特征在于，包括中控单元（1）、抽提单元（2）和储油单元（3）；其中，

2.根据权利要求1所述的一种地下水浮油自动提抽系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种地下水浮油自动提抽系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种地下水浮油自动提抽系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种地下水浮油自动提抽系统，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种地下水浮油自动提抽系统，其特征在于，

7.一种地下水浮油自动提抽方法，应用于权利要求1-6任一项所述的一种地下水浮油自动提抽系统，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种地下水浮油自动提抽方法，其特征在于，