懸浮污泥過(guò)濾工藝在油田污水深度處理中的應(yīng)用

史樹(shù)輝

摘 要：隨著油氣田開(kāi)發(fā)以及生產(chǎn)當(dāng)中出現(xiàn)的諸多含油廢水，在油氣田開(kāi)采的后期，油氣井產(chǎn)出大量的水，地層能量枯竭。為了確保地層壓力，應(yīng)當(dāng)大量進(jìn)行注水。將油、氣井摻水通過(guò)處理回注到地層，不但能夠確保地層壓力，還能夠保持產(chǎn)能，不但能夠降低污水排放量，而且可以構(gòu)成產(chǎn)于注平衡的良性循環(huán)，具備良好的工業(yè)和環(huán)境保護(hù)效果。油田采出水在達(dá)標(biāo)處理完成后進(jìn)行回注，不僅具備良好的社會(huì)意義，還具備顯著的經(jīng)濟(jì)意義。所以，采出污水處理達(dá)標(biāo)技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)均成為處理污水的一個(gè)重要話題，由于過(guò)濾在采出水處理當(dāng)中的主要作用而變成出水水質(zhì)是否可以達(dá)標(biāo)的主要環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：懸浮污泥過(guò)濾工藝；油田污水；深度處理

引 言：油田含油污水處理主要使用沉降過(guò)濾工藝給予執(zhí)行。在含油污水成分愈發(fā)繁瑣下，因?yàn)槌两刀纬鏊杏?、懸浮物等雜物居多，并且工藝處理具有較大的難度，沉降系統(tǒng)中污泥不能良好的排出，污泥在系統(tǒng)中構(gòu)成了惡性循環(huán)，對(duì)沉降出水的水質(zhì)具有影響，令過(guò)濾段的壓力巨增，濾料污染較大，為過(guò)濾和反沖洗帶來(lái)了較大的難度。為了良好處理這些問(wèn)題，進(jìn)行了應(yīng)用懸浮污泥過(guò)濾技術(shù)解決含油污水的測(cè)試。

一、懸浮污泥過(guò)濾工藝油田污水深度處理的機(jī)理

被水?dāng)y帶的懸浮顆粒怎樣擺脫水流流線，朝著濾料表層靠攏的顆粒轉(zhuǎn)移機(jī)理。在懸浮顆粒和濾料表層接觸中，通過(guò)哪些力的效果令其附著在濾料表層，這則為顆粒黏附機(jī)理。

1、顆粒的遷移機(jī)理

對(duì)顆粒遷移機(jī)理而言，當(dāng)前既能夠在定義方面進(jìn)行描繪，而對(duì)于其具體的效果，并不能真正給予定量核算。對(duì)于懸浮濾料的過(guò)濾而言，濾料在重量方面超過(guò)水，所以被水的浮力而朝上漂浮于水中，因?yàn)殇X板設(shè)定在水下，以此妨礙了濾料的朝上漂浮，所以令濾料互為擠壓成層，這則令濾層的狀況除卻總體處在懸浮狀態(tài)外，其他都相較于下向流過(guò)濾。所以，顆粒的遷移機(jī)理則與傳統(tǒng)過(guò)濾過(guò)程相似。

對(duì)于懸浮濾料的過(guò)濾而言，懸浮濾層對(duì)顆粒物的去除機(jī)理和傳統(tǒng)下向流過(guò)濾相關(guān)，僅僅是作用的程度有別。從這一角度可以看出，不論作為上向流還是下向流的過(guò)濾，均是通過(guò)水動(dòng)力作用、擴(kuò)散作用、沉淀作用、慣性作用、攔截作用起到的效果。對(duì)某些懸浮顆粒而言，同時(shí)被幾種作用力所影響，可是具有主導(dǎo)效果的僅僅有一種或兩種，這源于顆粒的密度、規(guī)格以及形狀。通常認(rèn)為，對(duì)于污水深度的過(guò)濾而言，過(guò)大的污泥碎片攔截具有重要的效果。對(duì)低于0.1μm的顆粒而言，擴(kuò)散與水動(dòng)力極為關(guān)鍵。對(duì)比重過(guò)大的顆粒而言，沉淀則具備良好的效果。如果濾層間隙中的流速過(guò)快，比重較大的細(xì)小顆粒則會(huì)因?yàn)閼T性作用而產(chǎn)生過(guò)大的去除率。

2、顆粒黏附機(jī)理

過(guò)濾去除的目標(biāo)為水內(nèi)的各種顆粒物。給水過(guò)濾時(shí)這些顆粒物則通過(guò)各種無(wú)機(jī)顆粒構(gòu)成，在污水深度處理時(shí)，這些顆粒物質(zhì)則通過(guò)各種小顆粒物與活性污泥虛體碎片構(gòu)成。這些絮體則通過(guò)有機(jī)物形成，基本物理或化學(xué)性質(zhì)和給水過(guò)濾去除的無(wú)機(jī)顆粒具有顯著差異，所以顆粒黏附機(jī)理與給水無(wú)機(jī)顆粒在黏附方面具有顯著差異。

黏附作用屬于物理化學(xué)作用，其主要源自濾料與水內(nèi)顆粒物的表層物理化學(xué)的性質(zhì)。如果顆粒和濾料乃至顆粒相互間產(chǎn)生接觸或聚集，各類物理或化學(xué)吸附效果則會(huì)出現(xiàn)，以此令其匯集到一起。在傳統(tǒng)給水過(guò)濾的理論當(dāng)中，將懸浮顆粒的黏附機(jī)理視為物理吸附及化學(xué)吸附。物理吸附包含了靜電引力、范德華力乃至各種電動(dòng)效應(yīng)?；瘜W(xué)吸附包含了分子鍵力與化學(xué)分子反應(yīng)。這些吸附反應(yīng)產(chǎn)生于污水深度過(guò)濾中也極為普遍。在水內(nèi)的懸浮顆粒運(yùn)動(dòng)到濾料周?chē)鷷r(shí)，則會(huì)被各類吸附作用力而影響。通過(guò)這些力的影響，懸浮顆粒把被黏附與濾料表層或黏附與已經(jīng)被吸附于濾料表層的顆粒中，以此去除懸浮顆粒。只有對(duì)于污水深度處理的過(guò)濾而言，因?yàn)檫M(jìn)水水質(zhì)和傳統(tǒng)給水源水質(zhì)的差異而令黏附效果具有明顯的差別[1]。

3、顆粒脫落機(jī)理

顆粒黏附于濾料表層時(shí)，還具有因?yàn)榭p隙內(nèi)水流剪切力的效果而令顆粒由濾料表層進(jìn)行脫落，粘附力與水流剪力能夠決定顆粒粘附與剝離的狀況。

二、污水水質(zhì)處理現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐

1、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工藝方案

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試地點(diǎn)敲定后，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)模設(shè)定為0.5至1.0m3/h，污水水源則為采出的污水。

聚結(jié)分離器來(lái)水先要進(jìn)入到調(diào)儲(chǔ)罐中，停留3至7h之后，盡量將污水內(nèi)的游離油去除。污水在除油以后提高到SSF處理器，在進(jìn)入SSF以前，應(yīng)當(dāng)依照相應(yīng)的時(shí)間順序與時(shí)間的間隔添加離子調(diào)整劑、pH調(diào)節(jié)劑與凈水劑。通過(guò)管道混合器有效融合，添加助凝劑，通過(guò)提高泵執(zhí)行SSF污水凈化處理。藥劑添加SSF污水凈化處理器以后，把水內(nèi)的各類膠粒與懸浮顆粒聚集為大塊密實(shí)的絮體，絮體在本身重力與水流上托的影響下，在SSF污水凈化處理器中較為穩(wěn)定并構(gòu)成懸浮污泥層，令絮體與水體迅速脫離，污水通過(guò)罐中的懸浮污泥過(guò)濾凈化之后，出水的SS容量是1至3mg/L，油含量是2至8mg/L。

2、實(shí)踐結(jié)論

通過(guò)十四天的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可以看出，懸浮污泥過(guò)濾凈化技術(shù)能夠解決污水問(wèn)題，令處理以后的出口水質(zhì)SS、油、Fe2+、Fe的容量符合SY/T5329-94的A3要求。

三、污水處理工藝

可以將清水與污水進(jìn)行融合，之后通過(guò)懸浮污泥過(guò)濾凈化處理器進(jìn)行處理。在污水的提升泵后端添加500m3的一個(gè)污水調(diào)儲(chǔ)罐，調(diào)節(jié)原水水量與水質(zhì)，來(lái)水在初次沉淀后則能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)浮油去除，確保出水含油量低于100mg/L，懸浮物容量低于150mg/L，并且符合在正常運(yùn)轉(zhuǎn)下檢修污水調(diào)儲(chǔ)罐。設(shè)定500m3清、污水的混合罐，通過(guò)1：1的比例有效混合罐內(nèi)的清水與污水。確保原本兩級(jí)過(guò)濾設(shè)備，當(dāng)前流程僅具備四套加藥設(shè)施，令未來(lái)在注入水添加殺菌劑時(shí)，確保出口處具備一套加藥設(shè)備。應(yīng)當(dāng)在凈化水出口設(shè)定管道鋪設(shè)檢測(cè)掛片設(shè)備，為此后調(diào)整水質(zhì)提供條件[2]。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，運(yùn)用懸浮污泥過(guò)濾方式解決油田含油污水，判定常規(guī)處理的標(biāo)準(zhǔn)，可以符合油田注水標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到油田注水對(duì)于水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)用懸浮污泥過(guò)濾方式解決油田含有污水量具備良好的優(yōu)勢(shì)，可以將常規(guī)污水站與污水深度處理給予簡(jiǎn)化，從而更加穩(wěn)定的給予運(yùn)轉(zhuǎn)，更為有利于管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]李嵐.懸浮污泥過(guò)濾技術(shù)在煉油污水處理中試驗(yàn)研究[J].化學(xué)工程.2010.（10）：117-119.

[2]馮進(jìn)來(lái)，張雷，戴春雷，等.微絮凝懸浮污泥過(guò)濾工藝在油田污水處理中的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理.2010.（4）：49-52.