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核桃壳滤料的油田水处理应用

时间:2021/06/15点击:

摘要:随着经济的发展,人类对于项资源的需求也在不断的增加,石油就是其中之一。然而伴随着生态环境理念的推广,人类在注重经济的时候,同样开始关注环境和资源的节约。想要做好这些技术上的改进,是一个有效的途径。本文就是针对油田水处理的技术进行分析,研究核桃壳滤料技术在处理中的应用,在提高效率的同时保证了环境的安全。

核桃壳滤料的油田水处理应用

核桃壳过滤技术是20世纪80年代中后期在国内发展起来的,成套生产技术早已成熟。陆上、海上油田均有广泛应用。大庆油田应用的较晚。1998年建成的“南Ⅱ-1采出水处理站”是大庆油田首次大量应用获得了很好的效果。但随着应用的扩大化就出现了长期使用核桃壳滤料结块,导致过滤效果变差,即使进行反冲洗滤料也不能得到很好的再利用。因此,这就要求我们对核桃壳滤料进行深层清洗使其达到重复利用的效果。

到现在为止核桃壳广泛性应用体现2制造活性碳提取棕色素、生产抗氧化剂.制作抗聚剂、作堵漏材料加工有机稀释肥、作过滤材料等方面。本文对核桃壳在吸附油的使用方面进行了综合介绍,为核桃壳的综合利用提供了有效途径。

1 核桃壳的基本性质与截污性能

据分析,每100g核桃壳中含灰分0.663g、水分9.59g、苯醇抽出物3.71g、木质素38.05g、纤维素30.88g、半纤维素27.26g。因其组成成分,使其具有独特的物理性质,既而使其在作为过滤器的滤料方面有具大的贡献。

核桃壳滤料是采用优质的山核桃壳作原料经过破碎、抛光蒸洗、药物处理两次筛选加工而成的一种水处理滤料。

由其性质可推断,核桃壳滤料的截污过程以及截留污垢的性质主要包括以下几个方面。

① 重力作用下悬浮颗粒沉积在滤料表面形成的沉降污垢;

② 滤料表面物理吸附或粘附作用下附着在滤料表面的污垢;

③ 静电引力作用下附着在滤料表面的污垢;

④ 扩散作用下渗入滤料内部孔道的污垢。

2 核桃壳滤料的应用

在油田处理含油污水中,作为滤料的有石英砂、核桃壳、微孔陶、瓷膜和纤维介质等。其中,核桃壳具有来源广泛,吸附截污能力强,亲水能力强且抗油浸,硬度高、耐磨性好、化学性质稳定,较低的颗粒密度,这样比较容易产生水力的反,而且不需要太大的反冲洗力度,又可以多次的重复使用,因此当前很多的油田都是用这样的滤料方式。

把核桃壳作为滤料,它首先具有一般滤料的阻止污染污物的性能,可以把悬浮在污水中的颗粒直接截住,还可以使用自身的化学和物理性能,利用粘附的作用把废水中油粒粘附在滤料的表面,后统一的除去。

可见它是可以作为一种吸附剂的,这已经得到科学的证实了,但是油质自身的粘度和表面的张力这些都是会反过来影响核桃壳吸附的效率的。但是需要说明的是核桃壳对油物再次的回收是比别的水介质的回收的效率高的,只是单纯的靠力的压缩就可以。而且核桃壳也可以用在处理后洗井里那些废水的过滤。

3 核桃壳过滤罐与清洗罐的应用改造

核桃壳过滤器是以核桃壳为过滤介质,核桃壳经特殊处理,表面面积加大,吸附能力强,因而对油的去除率高。核桃壳过滤器是油田水处理系统中的关键设备,其结构影响过滤过程,过滤效果、蒸发物的挥发以及对环境的污染。而其与清洗罐的结合联用方式也会影响过滤与清洗效果,决定了滤料回收与再利用。

3.1 核桃壳过滤器适用范围

适用于钢铁、冶金工业、煤炭行业、含油污水及其它含油废水循环系统的再利用处理的过滤处理;适用于大水量的油田回注水精细过滤、海上石油平台产出水及稠油油田热采锅炉再生利用水处理适用于电厂、炼油厂和石油化工厂的冷却循环水的过滤处理及深度处理。

3.2 过滤罐的改造

随着聚驱采油技术的发展,水中聚合物的增加导致核桃壳过滤出现了反冲洗憋压、跑料、滤料清洗不彻底等问题。因此,对核桃壳过滤器的改造势在必行。

3.2.1 搅拌式、泵循环式及搓洗式核桃壳过滤罐改进

首先通过对核桃壳过滤罐进行参数优化和改进技术,在搅拌式核桃壳过滤器横向布水筛管基础上,增加立向布水筛管;在横向布水筛管下增加防护筛板;采取分层段反冲洗工艺,即在滤料顶部增加中节反冲洗供水系统。有效解决了聚合物驱污水处理中反冲洗压力高、滤料流失严重等实际生产问题。

改进以后的泵循环方式的核桃壳过滤器的去除浊物的性能要比搅拌式的好,虽然前者比后者更加的优越,但是可以在改造前者的具体的改造的方式,优化它的过滤器,更可以把其改装成低压的一种核桃壳的过滤器,这样就可以使用低压反冲洗的过滤技术,可以减少滤灌排污清理不到的地方,掌控氯化的速率,从而保证流量的稳定。

搓洗式核桃壳过滤工艺也存在相同的问题,针对原滤料再生器内部易开焊跑料问题,将滤料再生器由滤料搓洗式改进为滤料流动式,拆除内部搓洗筛管,针对原过滤罐布水不均匀的问题,在罐内顶部新增加了布水器,针对放空管管径小,易凝油堵塞问题,将放空管管径由φ60管线更换为φ114的管线,针对过滤罐底部筛管易堵塞问题,采取了以下改进措施:

一是在筛板上部新填加了高砾石垫层;

二是在高砾石垫层表面增加压板。

改进后的过滤器处理水质有了明显的提高。

3.2.2 滤料清洗方式改进

成本的节约所用工程和建设的基本出发点,那么过滤技术也是一样的,在保证资金节约的时候更要保证生产的正常进行,那么找到解决滤罐内滤料的彻底清洗问题的办法就是必须要面对的,经过实践和技术的研究决定对滤料的再生技术进行改造的方式来解决问题。提出了“体外循环”进行滤料清洗再生的设想,也就是将滤料在罐外清洗后再重复使用的方案。

如何使滤料从过滤罐到清洗罐以及怎样才能将干净的滤料打回滤罐,这是改造的主要问题,主要用系统的压力和泵来控制滤料的进出。按新方案改造的滤料再生系统,在来水含油25mg/L、含机械杂质35mg/L的情况下,过滤后污水水质达到含油小于4mg/L,机械杂质小于8mg/L,完全达到注水水质的要求。

结束语

综上所述,油田油污水的处理是一个重要的问题,那么做好油污水的处理就是很重要的,油污水的处理是需要在保证提高效率的时候更好的减少环境的污染为基础的,而核桃壳作为处理中的滤料有着不能取代的优点,但是为了更好的提高和发挥它的利用效率,就需要做好滤灌的设计、反冲洗方式等不同的方面做好合适的科学的研究,既保证可以节约成本,又可以达到重复的利用,增加了使用的效率。以便达到提高利用率,保护生态的环境的目的。