李臣(大慶油田有限責(zé)任公司創(chuàng)業(yè)集團(tuán)藍(lán)星環(huán)保工程有限公司,黑龍江 大慶 163000)
除油過濾設(shè)備的改進(jìn)及其在油田污水處理中的應(yīng)用
李臣(大慶油田有限責(zé)任公司創(chuàng)業(yè)集團(tuán)藍(lán)星環(huán)保工程有限公司,黑龍江 大慶 163000)
油田污水處理是一個(gè)重要的課題,改進(jìn)后的除油過濾設(shè)備應(yīng)用在油田污水處理中,提高了去除效果,受到了油田企業(yè)重視。分析了新型橫向流除油器處理效果,在含油污水處理上,運(yùn)用了微絮凝技術(shù),開展試驗(yàn)研究,得出,改進(jìn)后的除油過濾設(shè)備的在除油方面應(yīng)用效果良好。
除油過濾設(shè)備;處理;應(yīng)用
許多油田污染如果不經(jīng)過處理,直接排放出去,對(duì)地下土壤層與水分造成損害,面臨安全隱患,威脅群眾人身安全。如果使用注水方式開采油田,需要大量的回注水,我國(guó)水資源匱乏,許多地方水資源短缺,研究高效的處理工藝及設(shè)備,減少能源消耗,節(jié)省處理成本,保護(hù)環(huán)境,這是擺在石油工業(yè)面前的重要問題。在除油過濾設(shè)備的改進(jìn)上,以新型橫向流除油器為研究對(duì)象,做出如下分析。
1.1 新型橫向流除油器處理油的效果
在試驗(yàn)過程中,選定傳統(tǒng)橫向流除油器,相比新型除油器的處理效果,對(duì)新型橫向流除油器的高效應(yīng)用情況進(jìn)行驗(yàn)證,同時(shí)處理含聚污水的適用性。
(新型除油器與傳統(tǒng)除油器出水的油去除效果比較)
相比傳統(tǒng)橫向流除油器,新型橫向流除油器在油去除上,318.9mg∕L的來水平均含油時(shí),得到70.83mg∕L的新型除油器出水平均含油、78.05%的平均油去除率;傳統(tǒng)除油器出水平均油去除率為49.89%。相比傳統(tǒng)除油器的油去除率,新型除油器的油去除率高出30%,從中可見,新型除油器具有較高的除油效果,經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用,在去除污油、懸浮固體上具有良好的穩(wěn)定性。
1.2 新型橫向流除油器處理懸浮固體的效果
相比傳統(tǒng)除油器,新型除油器具有較高的油去除率,在于新型除油器使用的聚結(jié)材料為改性核桃殼,是一種可再生材料,不隨時(shí)間推移,污染較重,去除效果變?nèi)?;新型除油器可特定反沖洗,排除除油器內(nèi)留下的污油雜質(zhì),再次產(chǎn)生聚結(jié)材料時(shí),防止污油雜質(zhì)沉降沉積太多,阻礙出水效果。
2.1 絮凝劑的選取
回收、處理城市污水,將污水變成資源,以解決水資源短缺問題。藥劑篩選實(shí)驗(yàn)使用的絮凝劑各為:聚三元SPX絮凝劑、復(fù)合絮凝劑AP1、復(fù)合絮凝劑AP2。全部達(dá)到工業(yè)級(jí)純度。選取40℃、500mL的含油污水,置入燒杯內(nèi),添加一定量絮凝劑,磁力攪拌器迅速攪拌2min,接著慢速攪拌5min,生成絮體,6m∕h的速度過濾,經(jīng)過石英砂過濾模型過濾,實(shí)施常壓過濾。為獲得最佳絮凝劑,同時(shí)明確最佳投加濃度,對(duì)這3種絮凝劑,開展不同投加濃度的對(duì)比試驗(yàn),含油污水懸浮固體含量保持15mg∕L前提下,投加不同濃度的絮凝劑[1]。對(duì)過濾后的懸浮固體去除效果,聚三元SPX絮凝劑的去除率最高,其次為復(fù)合絮凝劑AP1,最后是復(fù)合絮凝劑AP2。聚三元SPX絮凝劑、復(fù)合絮凝劑AP1的絮凝過濾效果較好,二者的出水效果達(dá)到低滲透油層回注水對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.2 確定高效絮凝劑與最佳投加濃度
2.2.1 確定高效絮凝劑
將絮凝法應(yīng)用與污水處理中,其應(yīng)用前景廣闊[2]。絮凝劑確定的試驗(yàn)方式:微絮凝過濾試驗(yàn)對(duì)象為新型除油器、核桃殼過濾器,其余運(yùn)行條件均相同。試驗(yàn)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,過濾除油器、過濾器,測(cè)定含油量含量、懸浮固體。把SPX型絮凝劑投入新型除油器中,油去除率提升6.5%左右,懸浮固體去除率提升10%左右,去除率明顯較高。將AP1型絮凝劑投入新型除油器中,油去除率為2.5%,懸浮固體去除率為4%,審視除油器工作效率發(fā)現(xiàn),AP1型絮凝劑投入后,除油器工作效率并未得到太大改善。將SPX型絮凝劑投入過濾器后,油去除效果、懸浮物去除效果得到明顯提高,去除了水中懸浮固體,去除率提升20%左右,平均油去除效率提升10%左右。
2.2.2 確定最佳投加濃度
絮凝劑投如濃度不同,對(duì)污水中絮體的尺寸與數(shù)量構(gòu)成直接影響,從而對(duì)設(shè)備處理效果造成影響。微絮凝不同投入濃度,對(duì)污水處理成本也會(huì)產(chǎn)生直接影響。因?yàn)樾跄齽┦覂?nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)具體應(yīng)用有差異,室內(nèi)試驗(yàn)將最佳投入濃度確定為3mg∕L,從而明確了絮凝劑投入濃度的最優(yōu)。
對(duì)出水中懸浮固體的去除率,選取不同的藥劑投加濃度,測(cè)定懸浮固體含量情況,將此作為藥劑最佳濃度的判定標(biāo)準(zhǔn)。藥劑投加濃度比4mg∕L小時(shí),藥劑濃度增加時(shí),出水中懸浮固體含量逐漸變小,當(dāng)藥劑投入濃度在4mg∕L以上時(shí),懸浮固體含量仍然在變小,減小趨于和緩,表明藥劑投入濃度4mg∕L最有效,在這個(gè)過程中,懸浮固體去除率達(dá)到了97%。
藥劑投入濃度逐漸變大,藥劑量增多時(shí),絮體聚集聚集速度加快,產(chǎn)生較多絮體數(shù)量,盡管去除效果依然在提升,而反應(yīng)時(shí)間不長(zhǎng),尚未清除部分聚集的小顆粒懸浮固體反沖洗效果欠佳,甚至導(dǎo)致過濾器過濾周期變短,不利污水處理效果的提高。
由于聚合物的存在,使得油與懸浮物、聚結(jié)材料等變大,輕質(zhì)聚結(jié)材料與濾料密度較小,受強(qiáng)大的反沖洗水流作用影響,濾料高速膨化,阻礙布水篩管;聚驅(qū)污水致使濾料板結(jié),在反沖洗中壓力變高、篩管受損等??紤]到這種情況,重新設(shè)計(jì)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu),通過研發(fā)生成了橫向流除油器、低壓穩(wěn)流反沖洗過濾器。研究微絮凝技術(shù)對(duì)含聚污水的處置,借助室內(nèi)實(shí)驗(yàn)比選,確定絮凝劑效果比較好的是SPX型;把結(jié)構(gòu)應(yīng)用在含聚污水處理中,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果實(shí)驗(yàn),確定了最有效的添加濃度4mg∕L。
[1]朱磊.除油過濾設(shè)備的改進(jìn)及其在油田污水處理中的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué),2012.
[2]趙翠,李正陽(yáng),李萍.絮凝法處理含油廢水研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工,2014,07:1310-1312.