碳酸鎂對(duì)于高含油量含油污泥的助濾效果研究

岳中霞

摘要：在石油和天然氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含油污水及污泥，為避免含油污泥處理不當(dāng)而影響油田生產(chǎn)和污染環(huán)境，針對(duì)污泥的脫水處理進(jìn)行了試驗(yàn)研究，找出脫水的影響因素。本文通過(guò)添加助濾劑處理含油污泥實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)含油量較高的污泥通過(guò)投加助濾劑可實(shí)現(xiàn)順利脫水。含油污泥的比阻隨助濾劑的投加量增大而降低，碳酸鎂的加入量為9m%時(shí)是最佳值。

關(guān)鍵詞：含油污泥；碳酸鎂；助濾劑

1、前言

油田在油氣生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生一定量的含油污泥，主要來(lái)自兩個(gè)方面：一是原油從地層中攜帶至地面在各類容器、大罐和回收水池等地面設(shè)施中淤積，應(yīng)定期清理產(chǎn)生的污泥：二是油井作業(yè)、集輸油管道穿孔和盜油產(chǎn)生的落地污泥。目前，我國(guó)油田開(kāi)采均采用早期注水保持底層壓力的方法，隨著油田的深度開(kāi)采，采出的原油中，含泥水量越來(lái)越高，在聯(lián)合站的原油脫水處理過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的含油泥沙。含油污泥的處理方法主要有污泥焚燒法、溶劑萃取法、調(diào)質(zhì)一機(jī)械分離法等。含油污泥的機(jī)械脫水是污泥處理技術(shù)的關(guān)鍵，提高固體回收率和減少泥餅含水率對(duì)降低含油污泥處理總成本意義更大。

本論文針對(duì)一種含油污泥進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。其中本樣品取自污泥池。含油污泥外觀呈黑色，乳化嚴(yán)重，比較粘稠，而且含油和含水相對(duì)較多。

2、實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)裝置

本實(shí)驗(yàn)是依據(jù)布氏漏斗過(guò)濾裝置改造，因?yàn)檎婵詹僮鲏翰詈苄。贿m合本實(shí)驗(yàn)的要求，因此根據(jù)此裝置的原理設(shè)計(jì)了本實(shí)驗(yàn)所用裝置，使其能夠?qū)崿F(xiàn)較大壓差，裝置流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

2.2 買驗(yàn)方法

由于所取的樣品沒(méi)有流動(dòng)性，因此必須以水配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）在不加任何助濾劑的情況下對(duì)樣品進(jìn)行過(guò)濾，看是否能夠進(jìn)行直接過(guò)濾。

（2）對(duì)于不能直接過(guò)濾的樣品，采取加助濾劑的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。加入不同配比的碳酸鎂，記錄不同時(shí)間的濾液的量，得出比阻數(shù)據(jù)，分析得出碳酸鎂的最佳加入量，確定合理的濾餅厚度，增大壓力、改變油泥與水的配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄不同時(shí)間濾液的累積量，通過(guò)計(jì)算得出污泥比阻的變化曲線，分析壓力和含水率對(duì)含油污泥過(guò)濾性能的影響。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論

3.1 助濾劑對(duì)于含油污泥過(guò)濾性能的影響

在含油污泥中添加碳酸鎂助濾劑可實(shí)現(xiàn)順利脫水。在投加一定量的碳酸鎂作為助濾劑，含油污泥過(guò)濾后的污泥含水率相對(duì)較低，而且濾餅也很結(jié)實(shí)。

在含油污泥中改變碳酸鎂的添加量。在不同的壓差下進(jìn)行壓濾實(shí)驗(yàn)，測(cè)定濾液體積隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。

用助濾劑處理含油污泥，可以改變含油污泥顆粒的結(jié)構(gòu)，破壞膠體的穩(wěn)定性，提高污泥的脫水能力。助濾劑的投加量對(duì)污泥脫水影響較大，圖2是碳酸鎂做助濾劑時(shí)不同含量，（其中碳酸鎂的含量=碳酸鎂質(zhì)量/總濾漿的質(zhì)量）及不同壓力下與污泥比阻的關(guān)系圖。

實(shí)驗(yàn)表明，含油污泥中添加助濾劑碳酸鎂，在一定程度上可以改善污泥的脫水性。從圖2可以看出，在一定范圍內(nèi)隨著藥劑投加量，含油污泥比阻均呈下降趨勢(shì)，壓力較小時(shí)，這個(gè)現(xiàn)象比較明顯?？梢钥闯?，當(dāng)超過(guò)一定的投加量時(shí)，污泥脫水的趨勢(shì)不是很明顯，趨于平穩(wěn)狀態(tài)。

從圖2可以看出，在碳酸鎂含量在9%左右之前，比阻隨著碳酸鎂的加入量逐漸減小，在9%以后，投加量越大，比阻趨于平穩(wěn)。加入量為9%是最佳值，在大于9%的投加量，污泥的比阻將趨近與某個(gè)固定值。

污泥比阻與壓力的關(guān)系，如圖3所示。

由圖3可以看出.比阻隨壓力增大而增大，壓力與比阻應(yīng)成指數(shù)關(guān)系。

3.2 助濾劑的評(píng)價(jià)

從實(shí)際試驗(yàn)情況看.隨助濾劑投加量逐漸增加.污泥比阻逐漸減小然后趨于穩(wěn)定。污泥比阻隨助濾劑投加量的變化趨勢(shì)在一定程度上可以反映實(shí)際污泥脫水的變化趨勢(shì)實(shí)驗(yàn)對(duì)碳酸鎂做助濾劑的研究表明，碳酸鎂的作用是使濾餅孔隙增大，水能夠流出，但是碳酸鎂的形態(tài)是粉末，其不溶于水，粉末狀碳酸鎂可以吸收一部分水。

4、結(jié)論

1.對(duì)于含油污泥，助濾劑的添加可顯著降低污泥比阻，改善污泥的脫水性。污泥比阻隨助濾劑的投加量的增加而減小，當(dāng)投加量一定時(shí)比阻趨于穩(wěn)定，助濾劑的加入量存在最佳值，碳酸鎂加入量在9m%左右。

2.污泥比阻隨壓力的增加而增加.當(dāng)助濾劑加入量較多時(shí)。污泥的比阻隨壓力的增加而增加的幅度較小，因此，壓力的選擇要配合助濾劑，在0.1～0.4MPa左右。