含聚污水對石英砂-陶粒過濾器處理效果的影響

黨 偉 王莉莉 李志平

1中國石化石油勘探開發研究院2新疆油田公司風城油田作業區

含聚污水對石英砂-陶粒過濾器處理效果的影響

黨 偉1王莉莉1李志平2

1中國石化石油勘探開發研究院2新疆油田公司風城油田作業區

對某聯合站20臺過濾器的瞬時流量、出水含油及懸浮物含量進行了檢測，研究了其中2臺過濾器反沖洗時2～40 min及反沖洗后1～25 min內的出水水質。分析得出石英砂-陶粒過濾器處理含聚污水效果差的原因主要是：聚合物堵塞過濾器，導致過濾水量下降，反洗強度降低；過濾罐結構不合理；過濾罐沒有流量計和自動反沖洗系統；過濾工藝不完善，導致反沖洗結束后超標污水無法排出主系統。

石英砂-陶粒過濾器；含聚污水；反沖洗；出水水質

引言

過濾器是油田水處理中的重要設備，是處理油田含油污水過程中最后一個環節，其效果的好壞直接關系到出水水質是否能達到標準要求。

我國東部老油田多數在高含水開采階段后已進入聚合物驅油階段，目前聚驅成為油田高產、穩產的重要技術手段。隨著聚驅范圍的不斷擴大，采出液聚合物的濃度逐漸升高，含聚污水進入水驅常規含油污水處理站，會對常規含油污水處理系統尤其是過濾器造成嚴重影響[1-4]。

1 聯合站過濾器運行現狀

某聯合站目前共有污水過濾罐27臺，其中主流程18臺，次流程9臺，均采用石英砂-陶粒組合過濾結構。該聯合站不論各過濾罐情況如何，濾料上表面均有2～5 cm油污和聚合物，反沖洗困難，直接影響到濾料的使用周期和濾后污水水質。現場對11#過濾罐開罐檢查，發現濾層已經被沖散，底部卵石層被沖到上部，過濾罐上部中間有一個20 cm深陷窩。20臺過濾罐的過濾水量、出水含油量、懸浮物含量見表1。

由表1可以看出，濾罐最大過濾水量為110 m3/h，最小過濾水量為17 m3/h，過濾罐出水含油量為17.2～343.2 mg/L，懸浮物含量為31～61.7 mg/L，出水含油及懸浮物均高出注水水質標準10倍以上。

2 過濾器反沖洗實驗

對該聯合站13#、17#兩臺濾罐進行反沖洗實驗，分別在反沖洗時2～40 min及反沖洗后1～25 min內每隔一段時間取樣，測定反沖洗水及反沖洗轉過濾初期出水水質，實驗結果見表2、表3。

表1 過濾罐過濾水量、出水含油量及懸浮物含量

由表2、表3可以看出，過濾罐反沖洗時出口水質隨時間的延長逐漸變好。

3 影響過濾器運行效果的原因分析

（1）聚合物堵塞過濾器。污水中的聚合物被濾料阻截以后與油雜質及濾料混合形成黏膠團狀，覆在濾料表面形成透水性極差的黏液層，使處理水量下降。當過濾水量超出70 m3/h時水壓將濾層壓破，形成通道短流無法過濾。按設計要求反沖洗強度應為252 m3/h，但目前反沖洗強度僅為150 m3/h，靠目前的壓力和排量不能將已污染的濾料沖散，達不到反洗的目的。

表2 13#過濾罐反沖洗及反沖洗轉過濾初期出水水質

表3 17#過濾罐反沖洗及反沖洗轉過濾初期出水水質

（2）過濾罐結構不合理。過濾罐上、下部配水系統是按照油和普通雜質為處理對象設計的，而聚合物污水經過濾層后，由于聚合物特有的黏附性使深入濾料的聚合物與濾料油、雜質等黏附在一起形成膠團，其直徑大于10 mm，在反沖洗時這些物質不容易沖散，同時濾罐的反洗排污管孔徑小于膠團直徑，易堵住孔眼，影響反沖洗強度的提高。

（3）過濾罐沒有流量計和自動反沖洗系統。過濾罐沒有自動反沖洗系統，靠人工操作無法實現濾罐的及時反沖洗；過濾罐沒有流量計，很難控制單座過濾罐的濾速，嚴重影響到濾后水水質效果。從本次對每座過濾罐流量檢測結果看，目前使用的濾料濾速在8～10 m/s為最佳。

（4）過濾工藝不完善。現有過濾工藝不完善導致反沖洗結束后超標污水無法排出主系統。

4 結論

（1）該聯合站采用石英砂-陶粒過濾器過濾罐處理含聚污水，出水含油量為17.2～343.2 mg/L，懸浮物含量為31～61.7 mg/L，出水含油及懸浮物含量均高出注水水質標準10倍以上。

（2）過濾罐反沖洗時出口水質隨時間的延長逐漸變好。

（3）過濾器出水水質較差的原因主要是：聚合物堵塞過濾器，導致過濾水量下降，反洗強度降低；過濾罐結構不合理；過濾罐沒有流量計和自動反沖洗系統；過濾工藝不完善，導致反沖洗結束后超標污水無法排出主系統。

[1]肖清燕，尹先清，靖波，等．油田含聚污水過濾器的分離效率試驗研究[J]．石油礦場機械，2013，42（8）：37-41.

[2]尹先清，張健，靖波，等.聚驅污水含聚量對污水處理設備的影響[J]．環境工程學報2012，6（10）：3 499-3 502.

[3]張瑞成，薛家慧，谷玉洪，等.核桃殼過濾器設計參數試驗研究[J]．石油機械2001，29（7）：33-34.

[4]崔萬軍，趙龍，陳靜．含聚污水對常規重力式濾罐的影響[J]．油氣田地面工程，1999，18（4）：36-38.

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.045

2015-03-16