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改性纤维球在油田污水处理中的应用

作者来源:gysxlc       发布时间: 2020-2-24 10:34:55    标签:改性纤维球 改性纤维球滤料 改性纤维球过滤器
导读:
改性纤维球滤料技术是一种较为新型的油田污水处理技术。在此基础上,开发了改性纤维球过滤器设备,能有效的提升污水处理精度。同时,均具有可再生能力强、占地面积小等优势,用于含油污水处理过滤单元中。这种新型的…

改性纤维球滤料
改性纤维球在油田污水处理中的应用
    油田含油污水处理工作中,存在污水水质不达标的问题。造成这一情况的因素有很多,其中最重要的是过滤器问题,导致不能彻底过滤。过滤是污水除悬浮物、除油最后的手段,即对污水中含有的悬浮颗粒、油、藻类及部分细菌进行截留、吸附,以便达到注水达到相应的标准。而改性纤维球过滤 器在其中的运用,能提升处理效果。基于此,加强对改性纤维球过滤器在油田污水处理中运用的研究意义重大。 
一、改性纤维球特点分析: 
    改性纤维球滤料技术是一种较为新型的油田污水处理技术。在此基础上,开发了改性纤维球过滤器设备,能有效的提升污水处理精度。同时,均具有可再生能力强、占地面积小等优势,用于含油污水处理过滤单元中。这种新型的过滤设备,采用的特种纤维丝是由新的化学配方合成,改变了原有纤维滤料亲油特点,而让其具有了亲水特性,能提升对悬浮物截滤效果。还可以通过加药反冲洗,具有可再生特性。在油田污水过滤中,改性纤维球滤料技术运用具有可再生、过滤精细、不沾油等优点。 
    从改性纤维球外形上来说,其丝径较细,比表面积每克最高可以达到2000m2。正是由于这一特点,经过有效的叠加后能减小滤层孔隙,保证孔隙度能够高于80%,与传统的滤料相比拦 截效果更好,在低渗透油田注水处理中运用效果更好,也更适用与高悬浮物水排放过滤工作。经过特殊的化学配方合成,能 提升改性纤维球的亲水性。遇水后,在改性纤维丝表面会聚集大量的水分子,其表面形成一层水膜,在油、纤维球中间起到 良好的隔离层。通过反冲洗,能将纤维球表面油污进行清洗,提高其再生性能。 
    在改性纤维球滤料使用中,沿着水流方向,滤层孔隙率越来越小,孔隙分布呈现上大下小的状态,能增强对过滤物的拦 截作用,将含油污水中悬浮物进步一截滤。 
二、改性纤维球过滤器工作原理:
    在传统的过滤机工作中,通常包括表层过滤与深层过滤两种。其中表层过滤为集聚过滤机理,而深层过滤为多孔介质过滤。可以将改性纤维球过滤归纳为深层过滤。油田含油污水中含有固体悬浮物,通过改性纤维球过滤器,这些固体悬浮物会在介质表面积累,经过桥接、过滤等过程形成滤饼。而为了形成滤饼,要求含油污水中固体悬浮物大小是过滤器滤料孔径三分之一以上。同时,保证其具有一定浓度,如果浓度低或悬浮物颗粒粒径小,则无法实现桥接。在后续精细化的过滤过程中,由于滤饼形成,提高了过滤的精度。同时,滤料的孔隙也会降低,这也会增加过滤的阻力。当阻力增加到一定程度后,连接关系会受到后续悬浮颗粒冲击,继而遭到破坏,新的较大悬浮颗粒会替代破坏掉的桥接关系,对含油污水中的悬浮物进行继续截滤。
    而对改性纤维球过滤器的反冲洗,一般采用机械搅拌模 式。包括自动操作、手动操作两种模式。从下到上用清水对滤 料进行冲洗,一边冲洗,一边进行搅拌,被滤料截滤下来的污 物就会逐渐被清理,以便更好地再次使用。 
三、改性纤维球滤料和其他滤料的对比核桃壳滤料:
    这种滤料技术最早开始于美国,到了上世纪八十年代才在我国国内发展起来。到了九十年代,在我国大庆外围油田中开始使用。这种滤料技术具有吸附能力强、过滤量大、除油效果好的优势,但在对含油污水中固体悬浮物的去除方面效果较差。 
    双层滤料过滤器:这种滤料技术优点在于滤层纳污能力较强,操作较为简单,便于运行管理,在深度污水处理中较为适用。但这种滤料技术反冲洗效果差,在滤料表面会出现板结问题。同时,过滤器中罐体上部容易出现滞留空气,以至于过滤器中并非满水状态,导致罐内水不均匀分布,对处理效果造成影响。 
    石英砂过滤器:石英砂过滤器是目前油田水处理系统中运用最广泛的设备。由于其结构简单、便于维护,且操作简单、具有较好的污水处理效果。但石英砂过滤器滤层纳污能力较低,且滤速不足,往往工作中技能发挥表层过滤效果,而下部大部分滤层不能发挥作用,影响利用率。 
    相较于上述过滤器来说,改性纤维球过滤器具有以下几个方面的优势:一是适用范围较广,能有效提升其除油、去悬浮物的效率;二是过滤精度较高;三是滤速较快,能提升污水处理量。根据相关运行试验对比,在达到同等过滤精度要求时,用一级改性纤维球过滤器情况,改用石英砂过滤器、双滤料过滤器则至少用两级;而为了实现同等污水处理量,采用改性纤维球过滤器,罐体直径要比其他几种过滤器小很多。同时,也 至少能提升一个等级的含油污水出水指标。在石油企业选择过滤器设备时,达到相同来水指标、污水处理量,选择改性纤维球过滤器,能有效减少投资成本,且这种滤料使用寿命较长,一般在三年以上。 
四、结语: 
    通过上述分析可知,作为一种新型的油田污水精细过滤设备,改性纤维球过滤器优势较为明显。包括:亲水疏油、比表面积大、空隙率高、再生性能良好等。在低渗透油层污水处理工作中优势更加明显,能实现高精度的过滤,对提升油田开发作业可持续性具有重要作用,能为我国石油产业发展做出巨大贡献,值得推广。

  

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