油田污染失效滤料性能及再生技术研究 韩道兵

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:韩道兵
[导读] 本文攻关内容立足于我国油田现场的技术需求,针对石英砂以及改性核桃壳滤料经过污水过滤后形成的污染失效滤料再处理技术进行研究,对比失效滤料和新滤料的过滤性能以及亲油亲水比

        大港油田公司第三采油厂
        摘要:本文攻关内容立足于我国油田现场的技术需求,针对石英砂以及改性核桃壳滤料经过污水过滤后形成的污染失效滤料再处理技术进行研究,对比失效滤料和新滤料的过滤性能以及亲油亲水比,找到影响过滤效果的原因;围绕所面临的“污染失效滤料”问题开展研究,通过对失效的改性核桃壳滤料和石英砂滤料表面附着物的研究,找到解决滤料污染问题的方法,形成创新性的实用的技术成果。
        关键词:污染失效滤料;滤料再生;反冲洗参数优化


        引言
        当前各个油田所使用的污水处理工艺因为污水来源、水质等不同,导致污水的处理方法也不相同,但总的来说,都遵照着“隔油——浮选除油——过滤”这套流程,但这种传统工艺对使用了聚合物驱油的地层效果不好。为了解决这一问题,国内外的学者们开始研究新的污水处理工艺,有的学者增加了生化处理工艺,即在原有的处理工艺基础上增加了生物处理技术,利用微生物将污水中的有机物类去除。
        1反冲洗影响因素
        1.1时间对于反冲洗的效果影响
        研究表明,当反冲洗时间控制在10分钟时,反冲洗并没有对污染失效滤料起到很好的清洗效果,过滤后污水的含油相比失效滤料有所提升,但是和反冲洗15分钟、20分钟相比效果相差较多;当反冲洗时间控制20分钟时,其反冲洗的效果最好,反冲洗后滤料的过滤能力相比于15分钟要略有提升,但是反冲洗20分钟耗水量也最大。
        当反冲洗时间控制在10分钟时,过滤后污水中的悬浮物含量为17mg/L,悬浮物去除率为43%;当时间控制在15分钟和20分钟时,悬浮物含量分别为12mg/L和13mg/L,基本上去除效果没有太明显的变化,因此统筹考虑油田实际生产和经营角度,选择15分钟可以取得最大的经济效益和反冲洗效果。
        1.2温度对反冲洗的效果影响
        目前,采油厂的污水受低常温集输影响,联合站的污水来水平均温度约为 30℃,这一温度无法有效融化附着在滤料表面的油类物质,因此在反冲洗过程中达不到理想的效果。通过对滤料表面物质研究的实验,我们确定温度的提高可以有效的提升滤料清洗的效果。因此在反冲洗改进实验中,我们考虑通过温度的调控来提升反冲洗效果。但是如果反冲洗过程中使用的水温过高,就代表着需要用大量的能源对反冲洗水进行加热,造成资源的浪费;如果反冲洗过程中使用的水温过低又无法达到理想的反冲洗效果,影响污水过滤后的水质,因此需要摸索适合的反冲洗温度,在提高滤料再生效果的同时达到不浪费能源的目的。
        针对采油厂联合站的一组过滤系统(缓冲罐——旋流器——核桃壳滤罐——石英砂双滤料滤罐)进行实验,分别在不同天对这组过滤系统用80℃、60℃、40℃、30℃的水温进行反冲洗实验。反冲洗的时间设定为15分钟,跟踪反冲洗后的过滤污水的出水含油及悬浮物指标。
        温度的提升对于改性核桃壳滤料和石英砂滤料的反冲洗效果都有所提升,其中对于污水中的油类物质,温度越高所能起到的反冲洗效果越好;对于悬浮物类杂质,温度在提升至60℃左右时效果和80℃左右的反冲洗效果相差不多。因此在统筹考虑反冲洗效果和经济效益方面的情况下,建议将反冲洗温度设定在60℃左右即可。由于目前新木联合站尚未建立热水反冲洗工艺,为了提升反冲洗效果,建议新木采油厂立即对此系统进行更新,更新前可使用热洗车配套罐车进行反冲洗以保证反冲洗效果。从目前的实验结果分析,即使优化了反冲洗的温度和时间,反冲洗后滤出水的过滤指标分别为含油28mg/L,悬浮物类11mg/L,仍然达不到油田的排放标准,因此必须研究新的污染滤料处理方法来进一步提升滤料的再生效果,以期能够达到污水排放的行业标准。



        2清洗后滤料性能
        为了保证实验数据具有对比性,分别在当日、第二日、第三日反洗前、第三日反洗后、第四日在缓冲罐进口、缓冲罐出口、水利旋流器进口、水利旋流器出口、斜板沉降罐进口、斜板沉降罐出口、一级核桃壳滤罐进口、一级核桃壳滤罐出口、二级双滤料滤罐进口、二级双滤料滤罐出口进行取样,其过滤结果与装填了新滤料的过滤系统做对比。
        再生后的滤料可以极大地降低过滤水中的含油量,其过滤效果要远好于反冲洗后的滤料过滤效果,和新滤料的过滤效果相差不多。尤其是再生后滤料刚投入使用时,可以将污水中的含油量压缩至9mg/L。此外,再生后的滤料经过第三天反洗后性能能够恢复较多,解决了原有的失效滤料反洗后效果差的问题,但是距离行业标准中的要求仍有部分差距。
        再生后的滤料对于悬浮物的过滤能力也要强于反洗后的滤料的过滤能力,和新滤料的过滤性能相差不多,但是距离行业标准还有部分差距。此外,清洗后的滤料经过反洗后针对悬浮物类污染物的过滤能力恢复情况不如油类污染物的过滤能力恢复情况,怀疑是由于过滤油类污染物的主要是改性核桃壳,过滤悬浮物类污染物的主要是石英砂,改性核桃壳滤料经过清洗后,其表面重新恢复亲水性,反冲洗效果要强于性质稳定的石英砂滤料。
        3结束语
        失效的改性核桃壳滤料表面大部分成分为污油、沥青质、蜡质等油类物质以及碳酸钙、泥沙等物质,还有一定量的颗粒状炭黑,其表面因为这些物质的大量包覆,改变了原有的改性后亲水特性,污染越严重,其亲油亲水比越大;失效的石英砂滤料包含了大量的以颗粒状炭黑为主的杂质,包含的原油成分非常少,其表面仍然是亲水的,污染越严重,亲油亲水比越靠近1,但和改性核桃壳滤料相比,石英砂滤料的亲油亲水比相对稳定。采油厂联合站新滤料的过滤性能只是略强于清洗后的滤料的过滤性能,其受污染的速度相差无几。新滤料过滤后的水质仍然需要进一步处理,因此必须更新采油厂现有流程,增加沉降时间和除杂设备。
        参考文献:
        [1]杜伟,付美龙,张蒙等.油田污水生化处理技术研究进展[J].当代化工,2017,46(4):673- 676.
        [6]张文.油田污水处理技术现状及发展趋势[J].油气地质与采收率,2010(2):108-110.

 

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        4.5提高吊装施工作业人员资质的要求
        以便保证吊装阶段的安全,还应当严格要求吊装操作人员的资质。操作人员等相关施工人员应当具备符合要求的吊装施工许可证,同时应当具有相关的操作经验。吊装作业应当满足当前国家的行业标准,同时符合应用技术手册的相关规范。在实际案例中,存在一些因为施工人员的操作不规范造成的构件稳定性受到影响的情况,存在极大的安全隐患,安全无小事,如果由于操作不规范造成事故,后果都会十分严重,因此在实际吊装的过程中,施工企业应当选取技术水平较高的操作人员,同时富有一定的工作经验,才可以尽可能保证吊装过程的安全。在吊装阶段,吊装操作人员应当对构件的摆动幅度进行全方位的控制,防止构件出现大幅度的摆动,摆动幅度过大也会影响到构件的稳定性,一定要保证吊装流程的平稳完成,同时悬挂构件的时间不应过长,应当严格控制悬挂构件的时间。并且,应当安排专门的工作人员来对吊装过程进行指挥,相应的操作人员在安全的位置完成吊装的操作。
        结束语
        综上所述,随着我国社会的可持续发展战略不断的提升,对于建筑技术也有着深远的影响,作为新型呢建筑技术,装配式建筑施工技术在建筑领域也得到了更为广泛的运用。相关部门应该意识到提高预制装配式建筑施工技术水平的重要性,与此同时应该对预制装配式建筑施工技术的相关要领做深入地探究和分析,合理运用到工程建设当中,推动我国建筑行业的发展。
        参考文献
        [1]毛江涛.浅谈装配式建筑施工技术特点与安全问题[J].四川水泥,2021(05):182-183.
        [2]张文帅.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用研究[J].中国住宅设施,2021(04):125-126.

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