低壓反沖洗過濾器研制及在油田污水處理中的應用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、我國大部分油田已經(jīng)進入了三次開采期,采出原油的含水率已達70%以上,有的油田甚至高達90%。油水分離產(chǎn)生大量的含油污水,如不經(jīng)處理直接排放,會對環(huán)境造成污染和危害,嚴重時將威脅人民的生命安全,造成經(jīng)濟損失。同時聚合物驅(qū)采油技術(shù)的發(fā)展導致采出水聚合物濃度的增加,油田污水處理難度提高,因此開發(fā)適合我國油田實際情況、高效經(jīng)濟的污水處理及回用技術(shù),解決含聚合物污水處理難的問題是油田水處理面臨的重大課題。在現(xiàn)有油田污水處理工藝中,過濾工藝是一道重

2、要工序。過濾器的結(jié)構(gòu)和運行狀況直接決定了濾后水水質(zhì)。本文依據(jù)過濾理論和反沖洗理論,分析了普通過濾器在處理含聚合物污水時出現(xiàn)問題的原因。污水中聚合物的存在加大了濾料與油和懸浮物之間的吸附力,粘附油的濾料相對密度變小,在原有反沖洗速度下濾料膨化嚴重,導致反沖洗壓力升高、濾料流失、濾料不能完全再生,從而影響過濾效果,濾后水中油和懸浮物含量難以達標。在此分析的基礎(chǔ)上,對過濾器結(jié)構(gòu)進行了重新設(shè)計,開發(fā)了低壓反沖洗過濾器。其特點在于能夠在較低的壓力

3、下利用攪拌和穩(wěn)定的水流作用實現(xiàn)濾料的徹底再生,有效地解決了反沖洗壓力升高、濾料流失和濾料再生難的問題。同時由于反沖洗所需壓力低,對罐內(nèi)設(shè)施破壞力降低,并且可以利用濾后水余壓對核桃殼過濾器進行反沖洗,提高了經(jīng)濟效益。高效的反沖洗是過濾器連續(xù)運行的基礎(chǔ),因此通過計算和試驗確定了低壓反沖洗過濾器的最佳工藝參數(shù)。低壓反沖洗核桃殼過濾器反沖洗流速在5~8m/s,反沖洗壓力維持在0.03~0.08MPa;低壓反沖洗石英砂過濾器的反沖洗流速在14~2

4、0m/s,反沖洗壓力0.12~0.22MPa。在最佳反沖洗流速下,核桃殼過濾器的膨脹率達到180%,石英砂過濾器膨脹率達到160%。遠遠低于原核桃殼和石英砂過濾器計算得到的300%和280%的膨脹率。在最佳工藝參數(shù)下進行反沖洗有效的改善了反沖洗效果,濾料再生效果好,且解決了反沖洗壓力升高、濾料流失等問題。在大慶油田某污水處理站利用低壓反沖洗過濾器進行了現(xiàn)場試驗。提出了新的過濾工藝,即取消原過濾工藝中的第三級過濾,同時增加微絮凝加藥系統(tǒng),

5、形成微絮凝懸浮污泥二級過濾工藝。通過該工藝提高了過濾效能,使油田污水經(jīng)過二級處理達到低滲透油層回注水標準。新工藝的過濾效果明顯改善,一級濾后水油和懸浮物的去除率分別達到85%和50%,優(yōu)于原過濾器過濾效果;二級濾后水含油在1mg/L,去除率達到99%以上;懸浮物濃度在3mg/L以下,去除率達到95%。濾后水水質(zhì)完全達到了低滲透油層回注水標準,甚至可達到特低滲透油層回注水標準。無需進行三級過濾就可直接回注油層。在試驗取得良好效果的基礎(chǔ)上,

6、大慶油田第一采油廠北二深污水站、第六采油廠喇Ⅱ-Ⅰ、喇560、第四采油廠聚杏Ⅱ-Ⅰ污水站全都采用了低壓反沖洗過濾器。無論是一級外輸水處理,還是深度回注水處理均取得了良好的效果,都達到了相應的標準。對北二深污水站進行了經(jīng)濟核算。采用本工藝通過二級懸浮污泥過濾即可實現(xiàn)污水回注使用,無需其它深度處理設(shè)施,節(jié)省了投資,因此本工藝具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。我國油田污水處理普遍存在著過濾工藝濾后水不達標的問題,原因主要在于過濾器結(jié)構(gòu)不合理,反沖

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