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1、第3 0 卷第8 期(2 0 1 1 0 8)(试验研究)高分子功能材料膜处理含油污水陈珍伟1陈珍武1朱智文1陈建富1伊善利21 北京普洛林克科技有限公司2 胜利油田桩西采油厂摘要：利用高分子功能材料膜处理含油污水，考察了在水量和水质波动的情况下，装置处理含油污水的效果，装置采用了6 级高分子功能材料膜，试验规模为10 0 0m 3 d。试验结果表明：污水处理量的波动和水质变化对高分子功能材料的除油、除悬浮固体颗粒物的能力以及其通量影响较小；在不投加絮凝剂和混凝剂的情况下，油的最高去除率达到9 6 7，悬浮固体物的最高去除率达到9 7；高分子功能材料膜含油污水处理装置具有滤料不堵塞，滤膜更换周
2、期长，出水水质稳定，抗水量及水质波动能力强和控制简单的优点。关键词：含油污水；高分子功能材料膜；处理量i 去除率；稳定性d o i：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 6-6 8 9 6 2 0 11 8 0 1 6传统的含油污水回注处理装置成熟，生产及运行经验丰富，在国内应用也较多，不过长时间运行会出现一些问题。比如滤料反洗再生困难，容易板结，更换周期较短，滤料易流失，反洗用水量大，运行过程要投加药剂及运行费用较高等。因此，寻找或开发更先进的回注水处理工艺备受各大油田的关注”。3 1。高分子功能材料膜处理含油污水试验装置是北京普洛林克科技有限公司结合自身研发及资源优势，在
3、突破传统过滤工艺理论的情况下研制出的含油污水处理装置。1工业试验1 1 基本流程及原理高分子功能材料膜处理含油污水基本工艺流程如图1 所示。三相分离器的出水流进入高分子功能材料膜处理含油污水装置，处理后的水再进人精细过滤器，精细过滤器的出水用于回注。该工艺缩减了传统流程及占地面积。I 一一一一一一一一1图1 试验流程过滤时，污水进入装置内部，逐级通过滤膜，将污水中较大颗粒的悬浮固体物拦截，悬浮同体物下沉至污泥斗中；较大颗粒的浮油和不断聚结的分散油在水面上聚集。同时，材料表面的不平衡负电位能破坏污水中由负离子核形成的正电离子圈，中和胶体粒子的电性，使胶体颗粒和胶团结构的车电位减小或为零，促使水中
4、的胶体类污染物快速絮凝、沉淀，油滴聚结上浮，在滤料的表面和滤膜内不断聚结变大，从而不断实现下沉和上浮。通过多级过滤及间歇排油和排渣，达到除油和除悬浮固体物的效果。运行一个周期后，停止过滤程序，将装置中的存留液通过污泥斗排尽之后开启反洗程序。清水通过安装在装置中的自旋喷嘴对过滤膜产生冲刷和震荡，具有亲水疏油性质的过滤膜上的污染物很容易被清洗下来；反洗污水通过污泥斗排出。然后重新开启过滤程序，进入下一个周期的运行。在过滤执行周期内间歇排泥和排油。1 2 规模及进水水质所用 燃置的尺寸为：60 1 6m mX19 8 0m mXl5 1 6m m，采用6 级膜过滤；进水设计参数为：处理量10 0 0
5、m 3 d，进水含油20 0 0m g L，含悬浮颗粒物为6 0 0m g L。1 3 方法及试验条件按照试验方案进行试验，不投加絮凝剂和助凝剂；进、出水的油及悬浮固体物含量的检测方法参照碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法(S Y T 5 3 2 9 1 9 9 4)中的5 2 和5 4 节。试验在常压下进行，来水温度1 0 0o C，反洗周期为2 4 h，反洗时间为1 0 r a i n，反洗用水量为8m 3 次，装置2 4h 运行。每隔1h 记录过滤槽的液位，根据现场情况及检测结果，间歇排油、排渣，取样间隔根据现场情况确定，取样后立即送实验室化验。一3 4 一油气田地面工程(h t t
6、p：w w w y q t d m g c c o m)万方数据第3 0 卷第8 期(2 0 1 1 0 8)(试验研究2数据分析2 1高分子功能材料通量稳定性污水经过每级滤膜都有一定的压力损失，滤膜前后的压力损失会体现在滤膜两边过滤槽的液位差上。装置在长时间运行后。这个液位差可以用来考察滤膜通量的稳定性，经过多次测定各级过滤槽的液位，找出液位差。从液位差变化图上可以看出，在装置运行初期液位差很低，甚至可以达到零；随着过滤的进行液位差不断上升，最后基本达到一个稳定的状态。液位差变化图上除个别点外，液位差基本上可以稳定在1 0 0m i T t 附近。从目前记录的数据可以推测出，高分子功能材料在
7、运行一段时间，经过反复的过滤和反冲洗后基本能达到一种稳定的状态，高分子功能材料通量稳定在高水平。2 2 处理水量及水质的波动对处理效果的影响为了考察水量及水质的波动对处理效果的影响程度，绘制了进、出水含油量和处理水量的关系曲线，详见图2。18 0 016 0 0一14 0 0ii；3 8系统设计处理水量的范围内，迸水水量的波动对油的去除率的影响。由关系曲线看出，装置处理量的提高对油的去除率影响不大，处理量从1 5m：h 上升到4 2m 3 h，油的去除率基本稳定在9 0 以上。高分子材料膜对油的去除能力受处理量的波动及装置运行时间的影响比较小，能保持较高且稳定的除油率。2 4 运行时间及处理量
8、波动对悬浮物去除率的影响运行时间和悬浮固体物的去除率关系如图3 所示。从图3 可以看出，装置对悬浮颗粒的去除率稳定在9 0。述9 6 9 8锝9 4逝9 2悄9 0蕾嚣8 42 0 1 岬H 52 0 1 弛02 0 1 争一z 32 0 1 3-2 6试验时间图3 运行时间与悬浮固体物去除率的关系污水处理量与悬浮同体物的去除率关系如图4所示。从图4 可以看出，在设计的处理水量范围内，悬浮颗粒的去除率和处理水量之间并没有明显的关联，处理水量的增大并没有降低颗粒的去除率。静1遂0 9稍0 8蓄8：；0 501 02 03 04 0污水处理量I n 3 f图4 污水处理量与悬浮固体物的去除率的关系
9、3 装置运行上述试验数据及结果是在高分子功能材料膜处理含油污水装置只有6 级过滤膜时得到的，在实际工程应用中，过滤级数可以根据进、出水的要求合理增加，这样对油及悬浮固体物的去除效果会更加明显。另外，随着高分子功能材料膜含油污水处理装置末端滤膜厚度的增加及孔隙率的减小，更小颗粒的悬浮固体物及油类都能得到进一步去除。本试验在运行过程中对设备进行了一些改进，如完善了反洗喷头及罐体的设计，使反洗喷头的反洗更有效，排油更彻底，更有利于高分子功能材料膜除油及除悬浮固体颗粒物。4结诸利用高分子功能材料膜处理含油污水，考察了在水量和水质波动的情况下，装置处理含油污水的油气田地面工程(n t t p：w w w
10、 y q t d m g c c o r n)3 5一一万方数据第3 0 卷第8 期(2 0 1 1 0 8)(试验研究)含聚采油污水的膜处理工艺孙恩呈1王志强1陈孝彦1张慧21 中国石化胜利油田分公司技术检测中心2 中国石化胜利油田分公司石油开发中心摘要：在胜利油田某注聚区块对含聚采油污水开展了“气浮+过滤+超滤+反渗透”工艺的深度处理试验研究。研究结果表明，该工艺对含聚采油污水中石油类、悬浮物、聚丙烯酰胺、C O D、一价离子、二价离子的去除率分别为9 9 5、9 8、9 1、9 7、9 6 8、9 1 3，出水浓度分别为0 5、1 7、4 4、7 2、2 1 2 5、9 3 3r a g
11、 L；所产清水配聚后黏度显著优于黄河水，与蒸馏水相当。利用该工艺处理后的含聚采油污水完全可以替代清水配聚合物。关键词：采油污水；聚合物；反渗透；资源化利用d o i：1 0 3 9 6 9 4 i s s n 1 0 0 6 6 8 9 6 2 0 1 1 8 0 1 7目前，国内外对采油污水处理的研究大多集中在回注和外排处理技术上n 叫，采油污水深度处理的研究成果较少。鉴于以上情况，在胜利油田某注聚区块的联合站针对含聚采油污水开展了“气浮+过滤+超滤+反渗透”工艺的现场试验研究，并将产水与清水进行了配聚合物效果的比较。l试验1 1工艺本研究采用的污水深度处理试验工艺流程为：联合站外输水叶气浮
12、_ 石英砂过滤一双滤料过滤叶超滤_ 反渗透。来水利用余压直接进入气浮装置，通过加药破乳絮凝后通过气浮除去大部分聚合物、石油类和悬浮物，气浮出水经泵提升进入石英砂过滤器进行粗滤，进一步去除掉其中的悬浮物等污染物，后进入双滤料过滤器进行精细过滤。精细过滤出水加入杀菌剂和阻垢剂后进入超滤，在超滤工艺段进一步去除污染物，为反渗透进水提供保障。超滤出水进入反渗透工艺，反渗透产清水进入产品水箱后外输，用于配聚合物。1 2 装置本研究试验装置的规模以反渗透装置产水量来计算，设计规模为lm 3 h。超滤膜采用P V D F 膜，反渗透膜采用海德能P R O C 一1 0 型抗污染膜。1 3 方法利用上述试验装
13、置，在胜利油田某联合站进行连续3 个月的现场试验，试验装置每天2 4h 连续运行。为了监测和评估各工艺段的水处理效果，及时发现存在的问题并优化处理效果，试验过程中，在每个试验装置节点处设置了监测点位进行跟踪监测，监测项目包括C O D c r、石油类、悬浮物、聚丙烯酰胺的浓度，矿化度和阴阳离子浓度等指标。2 结果与讨论2 1 石油类去除效果经过监测，试验原水石油类平均浓度为8 8m g,L，气浮出水平均浓度为5 4m g L，粗滤出水平均浓度为4 5m g L，精滤出水平均浓度为4 2m g L，超滤出水平均浓度为3 0m g L，反渗透出水平均浓度为0 5 m g L。气浮系统石油类去除效果
14、明显，去除率为效果，装置采用了6 级高分子功能材料膜，试验规模为10 0 0m 3 d。试验结果表明：污水处理量的波动和水质变化对高分子功能材料的除油、除悬浮固体颗粒物的能力以及其通量影响较小；在不投加絮凝剂和混凝剂的情况下，油的最高去除率达到9 6 7，悬浮固体物的最高去除率达到9 7。本工业试验的结果表明，高分子功能材料膜含油污水处理装置具有滤料不堵塞，滤膜更换周期长，出水水质稳定，抗水量及水质波动能力强和控制简单的优点，具有工业应用推广的价值。参考文献【1】张雷核桃壳过滤器的改进【J】油气田地面工程，2 0 0 9，2 8(6)：8 5-8 6【2】赵军凯，李勇，张晓冬，等核桃壳过滤器运
15、行现状分析与改进 J】工业水处理，2 0 0 8，2 8(2)：7 5 7 8 3】吕淑清，侯勇李俊文纤维过滤技术的研究进展【J】-工业水处理，2 0 0 6，2 6(t o)：6-9(栏目主持杨军)一3 6 一油气田地面工疆(h t c p：w w w y q t c l m g c c o r n)万方数据高分子功能材料膜处理含油污水高分子功能材料膜处理含油污水作者：陈珍伟，陈珍武，朱智文，陈建富，伊善利作者单位：陈珍伟,陈珍武,朱智文,陈建富(北京普洛林克科技有限公司)，伊善利(胜利油田桩西采油厂)刊名：油气田地面工程英文刊名：Oil-Gasfield Surface Engineering年，卷(期)：2011,30(8)参考文献(3条)参考文献(3条)1.吕淑清;侯勇;李俊文 纤维过滤技术的研究进展期刊论文-工业水处理 2006(10)2.赵军凯;李勇;张晓冬 核桃壳过滤器运行现状分析与改进期刊论文-工业水处理 2008(02)3.张雷 核桃壳过滤器的改进期刊论文-油气田地面工程 2009(06)本文读者也读过(1条)本文读者也读过(1条)1.苗毓恩.丁桓如.Miao Yuen.Ding Huanru 给水处理流程中各处理单元对有机物的去除效率吸附、离子交换及膜处理单元对有机物的去除期刊论文-净水技术2012,31(1)本文链接：http:/