含聚污水對石英砂-陶粒過濾器處理效果的影響

黨 偉 王莉莉 李志平

1中國石化石油勘探開發(fā)研究院2新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)

含聚污水對石英砂-陶粒過濾器處理效果的影響

黨 偉1王莉莉1李志平2

1中國石化石油勘探開發(fā)研究院2新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)

對某聯(lián)合站20臺(tái)過濾器的瞬時(shí)流量、出水含油及懸浮物含量進(jìn)行了檢測，研究了其中2臺(tái)過濾器反沖洗時(shí)2～40 min及反沖洗后1～25 min內(nèi)的出水水質(zhì)。分析得出石英砂-陶粒過濾器處理含聚污水效果差的原因主要是：聚合物堵塞過濾器，導(dǎo)致過濾水量下降，反洗強(qiáng)度降低；過濾罐結(jié)構(gòu)不合理；過濾罐沒有流量計(jì)和自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)；過濾工藝不完善，導(dǎo)致反沖洗結(jié)束后超標(biāo)污水無法排出主系統(tǒng)。

石英砂-陶粒過濾器；含聚污水；反沖洗；出水水質(zhì)

引言

過濾器是油田水處理中的重要設(shè)備，是處理油田含油污水過程中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其效果的好壞直接關(guān)系到出水水質(zhì)是否能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

我國東部老油田多數(shù)在高含水開采階段后已進(jìn)入聚合物驅(qū)油階段，目前聚驅(qū)成為油田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)手段。隨著聚驅(qū)范圍的不斷擴(kuò)大，采出液聚合物的濃度逐漸升高，含聚污水進(jìn)入水驅(qū)常規(guī)含油污水處理站，會(huì)對常規(guī)含油污水處理系統(tǒng)尤其是過濾器造成嚴(yán)重影響[1-4]。

1 聯(lián)合站過濾器運(yùn)行現(xiàn)狀

某聯(lián)合站目前共有污水過濾罐27臺(tái)，其中主流程18臺(tái)，次流程9臺(tái)，均采用石英砂-陶粒組合過濾結(jié)構(gòu)。該聯(lián)合站不論各過濾罐情況如何，濾料上表面均有2～5 cm油污和聚合物，反沖洗困難，直接影響到濾料的使用周期和濾后污水水質(zhì)?，F(xiàn)場對11#過濾罐開罐檢查，發(fā)現(xiàn)濾層已經(jīng)被沖散，底部卵石層被沖到上部，過濾罐上部中間有一個(gè)20 cm深陷窩。20臺(tái)過濾罐的過濾水量、出水含油量、懸浮物含量見表1。

由表1可以看出，濾罐最大過濾水量為110 m3/h，最小過濾水量為17 m3/h，過濾罐出水含油量為17.2～343.2 mg/L，懸浮物含量為31～61.7 mg/L，出水含油及懸浮物均高出注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10倍以上。

2 過濾器反沖洗實(shí)驗(yàn)

對該聯(lián)合站13#、17#兩臺(tái)濾罐進(jìn)行反沖洗實(shí)驗(yàn)，分別在反沖洗時(shí)2～40 min及反沖洗后1～25 min內(nèi)每隔一段時(shí)間取樣，測定反沖洗水及反沖洗轉(zhuǎn)過濾初期出水水質(zhì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2、表3。

表1 過濾罐過濾水量、出水含油量及懸浮物含量

由表2、表3可以看出，過濾罐反沖洗時(shí)出口水質(zhì)隨時(shí)間的延長逐漸變好。

3 影響過濾器運(yùn)行效果的原因分析

（1）聚合物堵塞過濾器。污水中的聚合物被濾料阻截以后與油雜質(zhì)及濾料混合形成黏膠團(tuán)狀，覆在濾料表面形成透水性極差的黏液層，使處理水量下降。當(dāng)過濾水量超出70 m3/h時(shí)水壓將濾層壓破，形成通道短流無法過濾。按設(shè)計(jì)要求反沖洗強(qiáng)度應(yīng)為252 m3/h，但目前反沖洗強(qiáng)度僅為150 m3/h，靠目前的壓力和排量不能將已污染的濾料沖散，達(dá)不到反洗的目的。

表2 13#過濾罐反沖洗及反沖洗轉(zhuǎn)過濾初期出水水質(zhì)

表3 17#過濾罐反沖洗及反沖洗轉(zhuǎn)過濾初期出水水質(zhì)

（2）過濾罐結(jié)構(gòu)不合理。過濾罐上、下部配水系統(tǒng)是按照油和普通雜質(zhì)為處理對象設(shè)計(jì)的，而聚合物污水經(jīng)過濾層后，由于聚合物特有的黏附性使深入濾料的聚合物與濾料油、雜質(zhì)等黏附在一起形成膠團(tuán)，其直徑大于10 mm，在反沖洗時(shí)這些物質(zhì)不容易沖散，同時(shí)濾罐的反洗排污管孔徑小于膠團(tuán)直徑，易堵住孔眼，影響反沖洗強(qiáng)度的提高。

（3）過濾罐沒有流量計(jì)和自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)。過濾罐沒有自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)，靠人工操作無法實(shí)現(xiàn)濾罐的及時(shí)反沖洗；過濾罐沒有流量計(jì)，很難控制單座過濾罐的濾速，嚴(yán)重影響到濾后水水質(zhì)效果。從本次對每座過濾罐流量檢測結(jié)果看，目前使用的濾料濾速在8～10 m/s為最佳。

（4）過濾工藝不完善?，F(xiàn)有過濾工藝不完善導(dǎo)致反沖洗結(jié)束后超標(biāo)污水無法排出主系統(tǒng)。

4 結(jié)論

（1）該聯(lián)合站采用石英砂-陶粒過濾器過濾罐處理含聚污水，出水含油量為17.2～343.2 mg/L，懸浮物含量為31～61.7 mg/L，出水含油及懸浮物含量均高出注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10倍以上。

（2）過濾罐反沖洗時(shí)出口水質(zhì)隨時(shí)間的延長逐漸變好。

（3）過濾器出水水質(zhì)較差的原因主要是：聚合物堵塞過濾器，導(dǎo)致過濾水量下降，反洗強(qiáng)度降低；過濾罐結(jié)構(gòu)不合理；過濾罐沒有流量計(jì)和自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)；過濾工藝不完善，導(dǎo)致反沖洗結(jié)束后超標(biāo)污水無法排出主系統(tǒng)。

[1]肖清燕，尹先清，靖波，等．油田含聚污水過濾器的分離效率試驗(yàn)研究[J]．石油礦場機(jī)械，2013，42（8）：37-41.

[2]尹先清，張健，靖波，等.聚驅(qū)污水含聚量對污水處理設(shè)備的影響[J]．環(huán)境工程學(xué)報(bào)2012，6（10）：3 499-3 502.

[3]張瑞成，薛家慧，谷玉洪，等.核桃殼過濾器設(shè)計(jì)參數(shù)試驗(yàn)研究[J]．石油機(jī)械2001，29（7）：33-34.

[4]崔萬軍，趙龍，陳靜．含聚污水對常規(guī)重力式濾罐的影響[J]．油氣田地面工程，1999，18（4）：36-38.

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.045

2015-03-16