浅谈压力滤罐滤后影响水质的因素
[摘 要]随着油田开发工作的不断加大,油田污水的处理量也随之增大,含油污水处理在油田生产中起到越来越重要的作用。污水过滤罐是含油污水处理工艺的关键环节,过滤水质的好坏直接影响注水质量和排放的环保问题。本文针对油田水处理的核桃壳压力滤罐和石英砂多层滤罐进行这两种压力滤罐滤料特点及滤罐结构分析,研究影响压力过滤罐滤后影响水质的因素,并提出解决思路。
[关键词]水质 油田污水 悬浮物
引言
目前,油田的开采工作已经进入水驱阶段,采出液中的含水量随着油田开采规模的不断增大而增多,我厂油田出油的含水率高达百分之九十左右,造成了大量的水资源的浪费。随着采油污水的增多,采油污水的处理难度也随之增大。压力滤罐是油田水处理常用的的过滤设备,其中以核桃壳滤罐和石英砂多层滤罐应用最广。
1 压力滤罐滤料特点及滤罐结构
1.1 核桃壳滤罐
核桃壳过滤技术是上世纪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,与1998年首次大量应用,获得了很好的效果。
由于油田污水中悬浮颗粒重力作用下沉积在核桃壳滤料表面形成沉降污垢,或污垢在滤料表面物理吸附或粘附作用下附着在滤料表面,或污垢在静电引力作用下附着在滤料表面,或污垢在扩散作用下渗入滤料内部孔道使得核桃壳滤罐能够有良好的截污能力。而且,核桃壳滤料还具有来源广,亲水能力强且抗油浸,硬度高,耐磨性好,化学性质稳定,较低的颗粒密度等特点。核桃壳过滤罐
核桃壳过滤罐内部也有集配水结构等,与普通压力式滤罐差别不大,最大不同点是增加机械反冲洗功能,滤罐上有转动部件,内部滤层级配也有较大区别。滤层应采用单一粒径级配,深层过滤形式,无承托层结构。上部配水、下部集水系统一般采用不锈钢筛管和筛板结构。
1.2 石英砂多层滤罐
石英砂压力过滤是油田上应用比较广泛的过滤技术之一,随着采出水过滤工艺的发展,针对采出水颗粒直径逐渐减小的特点,在传统的石英砂压力过滤的基础上,将单一石英砂滤料改造成为石英砂磁铁矿组合滤料。石英砂(双层滤料)过滤技术在大庆萨北油田应用于普污、聚污、深污、三元污、地面污等各类水质的处理。
石英砂压力式过滤罐内部结构上部为滤筐或配水管及分支筛管,下部为集水汇管及分支筛管。
2 压力过滤罐滤后影响水质的因素
2.1 滤前水质
2.1.1 来水含油高
油田污水水温一般在40℃以上,当滤罐进水含油量太高时,滤料在油污染的同时,相当一部分原油会随滤后水流出,造成滤后水质不合格。
2.1.2 排污效果差
在水处理系统中水中的污染物大多数以污泥的形式沉积到罐、容器中,或者被过滤设备所截留,可以说污水处理过程就是污泥富集、脱离污水的过程。大罐、设备中的污泥若不及时排出,污泥中富集的污染物重新进入污水,使水质恶化。罐中沉积的污泥多采用人工定期清除,由于管理不善,污泥不能及时彻底地排出而在系统中恶性循环,导致过滤罐工作周期短、出水水质差,悬浮物和各类细菌严重超标,进而造成地层堵塞。
2.2 滤料
2.2.1 滤层结垢或油污染
滤层结垢主要是铁垢和钙垢,结垢之后使得滤料颗粒直径增加,或形成大的团块,降低滤层的有效过滤面积,使滤后的水质不合格。污油中的蜡质、胶质和沥青质附着在核桃壳滤料上,反冲洗时不易冲洗出去,滤料不能达到完全再生。长时间运转致使滤料板结,板结后的滤料黏结形成较大的颗粒状或块状而使滤层孔隙及缝隙变大,从而失去过滤作用。因而油污是造成滤料失效的关键因素,絮凝物和盐类结垢的增加又加快了滤料的板结速度,改变了油和悬浮物与滤料结合的性质。
2.2.2 压力滤罐滤料流失
压力滤罐滤料流失的原因有两个方面,一是格栅损坏后,滤料全部被水冲走,这方面的危害最大,有时连垫层也会被冲走,整个滤罐变成一个空容器,更谈不上过滤了,滤后水质完全不合格。二是滤罐反冲洗时的滤料流失,而又不能及时补充,随着时间的延长,滤料量流失量增大,达不到有效过滤,致使滤后水质不合格。
2.3 滤罐反冲洗