摘要(yao):由(you)于現(xian)階(jie)段(duan)采出水(shui)水(shui)質特(te)性變(bian)差,造成合(he)油污(wu)水(shui)處理過(guo)(guo)程中石英砂濾料(liao)污(wu)染、再生困(kun)難、更換周期短(duan)等問(wen)題,使現(xian)有的過(guo)(guo)濾工(gong)藝(yi)出現(xian)不適應性。因此, 針對目前含油污(wu)水(shui)處理站過(guo)(guo)濾罐(guan)工(gong)藝(yi)結構的發展現(xian)狀、存在的問(wen)題,以及污(wu)水(shui)處理后水(shui)質效果,在過(guo)(guo)濾罐(guan)內部結構上進行了改進和(he)優(you)化。
本文對(dui)大慶薩北油(you)田石英砂濾(lv)(lv)料污水處理新型過(guo)濾(lv)(lv)工(gong)藝包括齒狀(zhuang)攬拌器過(guo)濾(lv)(lv)工(gong)藝、集(ji)污斗過(guo)濾(lv)(lv)工(gong)藝近幾年(nian)的應用情況進行評價,并作出(chu)效果分析。
1 概況
1.1 石(shi)英砂(sha)過濾工(gong)藝建設(she)現狀
石(shi)英砂(sha)壓(ya)力過(guo)濾(lv)(lv)是油田上應(ying)用比較(jiao)廣泛的過(guo)濾(lv)(lv)技術之一(yi),隨(sui)著采出(chu)水(shui)過(guo)濾(lv)(lv)工藝的發展,針(zhen)對采出(chu)水(shui)顆(ke)粒直徑逐漸減小的特點(dian),在(zai)傳統的石(shi)英砂(sha)壓(ya)力過(guo)濾(lv)(lv)的基(ji)礎(chu)上,將單一(yi)石(shi)英砂(sha)濾(lv)(lv)料(liao)改造成為石(shi)英砂(sha)磁(ci)鐵礦組(zu)合濾(lv)(lv)料(liao)。石(shi)英砂(sha)(雙層濾(lv)(lv)料(liao))過(guo)濾(lv)(lv)技術在(zai)大慶薩北油田應(ying)用于普污(wu)、聚污(wu)、深(shen)污(wu)、三(san)元污(wu)、地面污(wu)等各類水(shui)質的處理。
1.2 存(cun)在問題(ti)分析
根據近幾(ji)年開罐檢查(cha)和生產管理中發現(xian),幾(ji)種(zhong)不同(tong)集、配水(shui)結構的(de)過濾罐出現(xian)了不同(tong)程度的(de)結構損壞和濾料(liao)流失現(xian)象。
濾(lv)(lv)料污染原(yuan)因分析:由于(yu)污水(shui)含(han)聚等原(yuan)因,濾(lv)(lv)料表面和濾(lv)(lv)層孔隙內截流的污物具有(you)很強的粘性,從而改變了濾(lv)(lv)料的流動特(te)性,而且濾(lv)(lv)罐進水(shui)水(shui)質較差,使(shi)這一現象更為加(jia)劇。
濾灌結構損壞原因分(fen)(fen)析(xi):為(wei)防止(zhi)跑(pao)料傳統集、配水系統篩(shai)筐及篩(shai)管篩(shai)分(fen)(fen)間隙較小,污染(ran)物排出不暢(chang),反洗及過濾時壓力增加,會(hui)使(shi)其(qi)薄弱環節(部(bu)分(fen)(fen)內部(bu)構件(jian)的(de)焊接處)產生(sheng)裂縫,嚴重時斷裂。
跑料原(yuan)因分析:一(yi)是(shi)反洗時由于上(shang)部集水(shui)(shui)系(xi)統(tong)結構變形、損壞、開(kai)裂等(deng)原(yuan)因而造成(cheng)跑料。二是(shi)過濾時從下部配水(shui)(shui)管(guan)路跑料。濾料污(wu)染膠結后,反洗時濾料在反洗水(shui)(shui)的作用下會產生(sheng)整體上(shang)移或局部短路偏流形成(cheng)高速通道,甚至導(dao)致局部墊層翻床,造成(cheng)正(zheng)常過濾中(zhong)跑料。
因(yin)此,針對目前過(guo)濾(lv)罐工藝(yi)結構(gou)的發展現狀、存在(zai)的問題,在(zai)過(guo)濾(lv)罐內部結構(gou)上進(jin)行(xing)了改進(jin)和優(you)化。
2 新型過濾工藝(yi)現場應用效果分析(xi)
針(zhen)對(dui)(dui)石英砂(sha)(雙層濾料)過濾罐目前運行(xing)中存在的(de)問題,對(dui)(dui)其內部結(jie)構進(jin)行(xing)改進(jin),對(dui)(dui)其運行(xing)參數進(jin)行(xing)優化,其應用效果分(fen)析如下表1所(suo)示:
表1 不同取樣地點化驗結果(guo)表
取樣地點 | 化驗結果 | 2012年4月 | 2012年5月 | 2012年6月 | 2012年7月 | ||||
懸浮物(mg/L) | 含油(mg/L) | 懸浮物(mg/L) | 含油(mg/L) | 懸浮物(mg/L) | 含油(mg/L) | 懸浮物(mg/L) | 含油(mg/L) | ||
北Ⅲ—1深污 | 來水 | 29.0 | 29.6 | 23.0 | 21.0 | 32.0 | 30.1 | 24.0 | 36.9 |
濾后 | 1.0 | 痕跡 | 4.0 | 痕跡 | 5.0 | 痕跡 | 4.0 | 痕跡 | |
北十一深污 | 來水 | 28.0 | 30.5 | 21.0 | 19.9 | 23.0 | 20.3 | 20.0 | 51.7 |
濾后 | 3.0 | 痕跡 | 5.0 | 痕跡 | 5.0 | 痕跡 | 5.0 | 痕跡 | |
北十三深污 | 來水 | 60.0 | 189.4 | 156.0 | 281 | 281 | 300.4 | 78.0 | 263.4 |
濾后 | 2.0 | 1.9 | 6.0 | 3.2 | 13.0 | 14.8 | 11.0 | 12.7 |
2.1 齒狀攪拌式(shi)過濾工(gong)藝
2.1.1 工藝(yi)原理
將(jiang)常規結(jie)構的過(guo)濾罐改造成齒狀攪(jiao)(jiao)拌器(qi)式(shi)石英砂過(guo)濾罐,該(gai)種罐與原結(jie)構的過(guo)濾罐相比有以下改進增(zeng)設了(le)(le)濾料分散再生裝置(齒狀攪(jiao)(jiao)拌器(qi));在過(guo)濾器(qi)頂端安裝浮油(you)(you)聚集(ji)器(qi),降低了(le)(le)立式(shi)反沖集(ji)水器(qi)高度。同時(shi)在礫石上部增(zeng)加(jia)了(le)(le)濾層(ceng)分隔板,防止(zhi)了(le)(le)礫石和濾料的混(hun)層(ceng)以及礫石堆(dui)積(ji)現象,調(diao)整了(le)(le)油(you)(you)水過(guo)濾分配器(qi)篩管的過(guo)水面積(ji)。
2.1.2 現場應用情況
自2009年至(zhi)2012年以來,大慶薩北油田分別對北Ⅲ—1深污、北十(shi)(shi)一(yi)深污、北十(shi)(shi)三(san)聚污和北十(shi)(shi)五(wu)聚污的(de)石英(ying)砂濾罐進(jin)行改造,均(jun)由常規過濾工(gong)藝改為齒狀攪拌式(shi)過濾工(gong)藝。其運行效果見表(biao)1所示(shi)。
從以上數據可(ke)以看出,應(ying)用齒狀(zhuang)攪(jiao)拌(ban)式石英砂過濾(lv)技(ji)術在濾(lv)前水(shui)質(zhi)合(he)格(ge)條件下,濾(lv)后(hou)水(shui)質(zhi)能夠達到高滲透層(ceng)水(shui)質(zhi)指標(biao),水(shui)質(zhi)達標(biao)率為100%。
2.2集污(wu)斗式過(guo)濾(lv)工藝
2.2.1工藝(yi)原理
將濾(lv)(lv)罐的(de)(de)上部結構設計成圓錐狀集(ji)污(wu)斗(dou)形式(shi),收集(ji)分離出的(de)(de)污(wu)物,反洗時完全區別于常規過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器,先用(yong)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)通過(guo)(guo)反洗篩(shai)管松動四周易板結的(de)(de)濾(lv)(lv)料(liao)(liao),再通過(guo)(guo)在反洗來水(shui)中(zhong)加入(ru)適(shi)量的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi),利用(yong)混(hun)勻器制造溶氣(qi)(qi)(qi)水(shui),當溶氣(qi)(qi)(qi)水(shui)通過(guo)(guo)濾(lv)(lv)罐濾(lv)(lv)層時,由于空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)泡破碎時的(de)(de)爆(bao)炸力和(he)向(xiang)上的(de)(de)浮力,使濾(lv)(lv)料(liao)(liao)表面的(de)(de)污(wu)物剝落并隨氣(qi)(qi)(qi)泡一起(qi)浮升至濾(lv)(lv)罐頂部集(ji)污(wu)斗(dou)收集(ji)、溢流排(pai)出罐外,以(yi)達到良好的(de)(de)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)再生效(xiao)果(guo)。
2.2.2 現場應(ying)用情況
目前大(da)慶(qing)薩北油(you)田(tian)北十(shi)二深度(du)污水(shui)處理站采用集污斗式過濾工藝,與2009年投產運行。
北十二深(shen)度(du)污水處(chu)理站過(guo)濾出水含油去除率達(da)100%,懸浮(fu)物(wu)去除率達(da)84.13%。應(ying)用該過(guo)濾工藝水質達(da)標情(qing)況較好。
3 結論(lun)及建議
(1)改進現(xian)(xian)有(you)過濾(lv)(lv)工藝,研發新型過濾(lv)(lv)技術。隨著大慶油(you)田聚合(he)物(wu)驅規模(mo)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大,油(you)田采出水(shui)處理不(bu)斷(duan)暴露出新的(de)問題,水(shui)質特性(xing)的(de)不(bu)斷(duan)變化(hua),使得目前的(de)水(shui)處理過濾(lv)(lv)技術難以(yi)適(shi)應,因此有(you)必(bi)要針(zhen)對現(xian)(xian)有(you)過濾(lv)(lv)技術進行改進并開展相關的(de)現(xian)(xian)場考核(he)試驗。
(2)過(guo)濾罐(guan)結構(gou)損(sun)壞(huai)、濾料(liao)流(liu)失(shi)問題不僅(jin)與(yu)聚驅采出水特性有關,也(ye)與(yu)施工(gong)(gong)質量(liang)有一定聯系。 可通過(guo)加強施工(gong)(gong)過(guo)程中的質量(liang)控制,加強薄弱(ruo)環節(濾罐(guan)內(nei)部各焊接點、連接處)的施工(gong)(gong)、檢查、驗收, 增強其(qi)抗沖擊力(li),避免或減緩濾罐(guan)的損(sun)壞(huai),增強其(qi)對與(yu)目前生產條件(jian)的適應性。
(3)近幾年薩(sa)北油(you)田采用的(de)石英砂新型過(guo)濾(lv)工(gong)藝運行效(xiao)果較好,與常規結構(gou)過(guo)濾(lv)器相比,反洗憋(bie)壓、濾(lv)料流失的(de)情況得到(dao)緩解,該結構(gou)提高了(le)濾(lv)后水質(zhi)和濾(lv)料的(de)反沖洗效(xiao)果,可以在其它(ta)水驅、聚驅站推廣(guang)應用。