除油过滤设备的改进及其在油田污水处理中的应用

2017-02-25 09:48李臣大庆油田有限责任公司创业集团蓝星环保工程有限公司黑龙江大庆163000
化工管理 2017年3期
关键词:油器含油絮凝剂

李臣(大庆油田有限责任公司创业集团蓝星环保工程有限公司,黑龙江 大庆 163000)

除油过滤设备的改进及其在油田污水处理中的应用

李臣(大庆油田有限责任公司创业集团蓝星环保工程有限公司,黑龙江 大庆 163000)

油田污水处理是一个重要的课题,改进后的除油过滤设备应用在油田污水处理中,提高了去除效果,受到了油田企业重视。分析了新型横向流除油器处理效果,在含油污水处理上,运用了微絮凝技术,开展试验研究,得出,改进后的除油过滤设备的在除油方面应用效果良好。

除油过滤设备;处理;应用

许多油田污染如果不经过处理,直接排放出去,对地下土壤层与水分造成损害,面临安全隐患,威胁群众人身安全。如果使用注水方式开采油田,需要大量的回注水,我国水资源匮乏,许多地方水资源短缺,研究高效的处理工艺及设备,减少能源消耗,节省处理成本,保护环境,这是摆在石油工业面前的重要问题。在除油过滤设备的改进上,以新型横向流除油器为研究对象,做出如下分析。

1 新型横向流除油器处理油、悬浮固体的效果

1.1 新型横向流除油器处理油的效果

在试验过程中,选定传统横向流除油器,相比新型除油器的处理效果,对新型横向流除油器的高效应用情况进行验证,同时处理含聚污水的适用性。

(新型除油器与传统除油器出水的油去除效果比较)

相比传统横向流除油器,新型横向流除油器在油去除上,318.9mg∕L的来水平均含油时,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;传统除油器出水平均油去除率为49.89%。相比传统除油器的油去除率,新型除油器的油去除率高出30%,从中可见,新型除油器具有较高的除油效果,经过一段时间的应用,在去除污油、悬浮固体上具有良好的稳定性。

1.2 新型横向流除油器处理悬浮固体的效果

相比传统除油器,新型除油器具有较高的油去除率,在于新型除油器使用的聚结材料为改性核桃壳,是一种可再生材料,不随时间推移,污染较重,去除效果变弱;新型除油器可特定反冲洗,排除除油器内留下的污油杂质,再次产生聚结材料时,防止污油杂质沉降沉积太多,阻碍出水效果。

2 在含油污水处理中微絮凝技术的应用

2.1 絮凝剂的选取

回收、处理城市污水,将污水变成资源,以解决水资源短缺问题。药剂筛选实验使用的絮凝剂各为:聚三元SPX絮凝剂、复合絮凝剂AP1、复合絮凝剂AP2。全部达到工业级纯度。选取40℃、500mL的含油污水,置入烧杯内,添加一定量絮凝剂,磁力搅拌器迅速搅拌2min,接着慢速搅拌5min,生成絮体,6m∕h的速度过滤,经过石英砂过滤模型过滤,实施常压过滤。为获得最佳絮凝剂,同时明确最佳投加浓度,对这3种絮凝剂,开展不同投加浓度的对比试验,含油污水悬浮固体含量保持15mg∕L前提下,投加不同浓度的絮凝剂[1]。对过滤后的悬浮固体去除效果,聚三元SPX絮凝剂的去除率最高,其次为复合絮凝剂AP1,最后是复合絮凝剂AP2。聚三元SPX絮凝剂、复合絮凝剂AP1的絮凝过滤效果较好,二者的出水效果达到低渗透油层回注水对水质标准的要求。

2.2 确定高效絮凝剂与最佳投加浓度

2.2.1 确定高效絮凝剂

将絮凝法应用与污水处理中,其应用前景广阔[2]。絮凝剂确定的试验方式:微絮凝过滤试验对象为新型除油器、核桃壳过滤器,其余运行条件均相同。试验系统达到稳定状态后,过滤除油器、过滤器,测定含油量含量、悬浮固体。把SPX型絮凝剂投入新型除油器中,油去除率提升6.5%左右,悬浮固体去除率提升10%左右,去除率明显较高。将AP1型絮凝剂投入新型除油器中,油去除率为2.5%,悬浮固体去除率为4%,审视除油器工作效率发现,AP1型絮凝剂投入后,除油器工作效率并未得到太大改善。将SPX型絮凝剂投入过滤器后,油去除效果、悬浮物去除效果得到明显提高,去除了水中悬浮固体,去除率提升20%左右,平均油去除效率提升10%左右。

2.2.2 确定最佳投加浓度

絮凝剂投如浓度不同,对污水中絮体的尺寸与数量构成直接影响,从而对设备处理效果造成影响。微絮凝不同投入浓度,对污水处理成本也会产生直接影响。因为絮凝剂室内试验、现场具体应用有差异,室内试验将最佳投入浓度确定为3mg∕L,从而明确了絮凝剂投入浓度的最优。

对出水中悬浮固体的去除率,选取不同的药剂投加浓度,测定悬浮固体含量情况,将此作为药剂最佳浓度的判定标准。药剂投加浓度比4mg∕L小时,药剂浓度增加时,出水中悬浮固体含量逐渐变小,当药剂投入浓度在4mg∕L以上时,悬浮固体含量仍然在变小,减小趋于和缓,表明药剂投入浓度4mg∕L最有效,在这个过程中,悬浮固体去除率达到了97%。

药剂投入浓度逐渐变大,药剂量增多时,絮体聚集聚集速度加快,产生较多絮体数量,尽管去除效果依然在提升,而反应时间不长,尚未清除部分聚集的小颗粒悬浮固体反冲洗效果欠佳,甚至导致过滤器过滤周期变短,不利污水处理效果的提高。

3 结语

由于聚合物的存在,使得油与悬浮物、聚结材料等变大,轻质聚结材料与滤料密度较小,受强大的反冲洗水流作用影响,滤料高速膨化,阻碍布水筛管;聚驱污水致使滤料板结,在反冲洗中压力变高、筛管受损等。考虑到这种情况,重新设计设备内部结构,通过研发生成了横向流除油器、低压稳流反冲洗过滤器。研究微絮凝技术对含聚污水的处置,借助室内实验比选,确定絮凝剂效果比较好的是SPX型;把结构应用在含聚污水处理中,结合现场应用效果实验,确定了最有效的添加浓度4mg∕L。

[1]朱磊.除油过滤设备的改进及其在油田污水处理中的应用研究[D].吉林大学,2012.

[2]赵翠,李正阳,李萍.絮凝法处理含油废水研究进展[J].当代化工,2014,07:1310-1312.

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