污水過濾器使用過程中的工藝參數(shù)優(yōu)化和調整

劉學民 李文輝 劉寶偉

摘 要：根據(jù)勝利油田各采油廠污水處理過程中采用的過濾器運行監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析如何通過優(yōu)化調節(jié)控制參數(shù)，以更加有效的降低回注污水中的含油及懸浮物含量，為油田持續(xù)開發(fā)提供有力的保障。本文分析了污水過濾生產運行中的關鍵要素，并通過計算和試驗提供了污水過濾器使用過程中的工藝參數(shù)優(yōu)化和調整方案。

關鍵詞：污水過濾器；工藝參數(shù)；優(yōu)化和調整

1 前言

勝利油田油污水處理經過多年發(fā)展，已經相對規(guī)范，且隨著國家環(huán)保要求日益趨于規(guī)范，油污水處理資金、技術投入力度不斷加大，油污水處理能力也在逐步趨于國際水準。但我們也應看到，勝利油田的油污水過濾設備的精細化控制水平還需要在濾料層厚度和反沖洗效果等方面進一步優(yōu)化。

2 濾料層厚度優(yōu)化和調整

2.1濾料層厚度調整分析

對于給定粒徑的過濾介質，如果濾層厚度逐漸增加，濾后水中渾濁度會隨之降低，但濾層達到一定厚度以后，渾濁度趨于穩(wěn)定，此時再增加厚度，水質也不會進一步改善。

實際生產運行中，隨著污水過濾及反沖洗操作，各濾罐內濾料厚度有所不同，通過污水站進行濾料厚度與水質的對應關系試驗，并利用JMP軟件的分析功能，在線性方程基礎上，用“預測刻畫器”尋求最佳過濾效果同時最經濟的厚度值。

1.1m：含油指標范圍3.02～6.2mg/l；懸浮物指標范圍：2.1～4.4mg/l。

1.2m：含油指標范圍2.1～5.1mg/l；懸浮物指標范圍：0.8～3.53mg/l。

1.15m：含油指標范圍2.1～5.5mg/l；懸浮物指標范圍：1.1～3.97mg/l。

經JMP軟件擬合分析，回歸方程后，確定污水站最佳濾層厚度為1.2m。

2.2調整濾料層厚度

通過分析階段的論證，污水站在濾料填補過程中，嚴格按照1.2m的厚度要求逐罐添加。按照濾料需求由密度等計算出濾料補加數(shù)量。

工程師現(xiàn)場測量，添加過程中用標桿計量，確保罐底至添加結束濾料厚度為1.2m。添加完畢后，至濾罐投運正常，取濾后水質，水樣透明清澈，濾后效果好。跟蹤一個月的水樣化驗數(shù)據(jù)，一直穩(wěn)定達標。

多個數(shù)據(jù)統(tǒng)計取平均值：

濾層厚度1.2m：出站污水含油平均值為2.87mg/l。

濾層厚度1.2m：出站污懸浮物平均值為2.396mg/l。

關注水質指標的同時，注意污水處理系統(tǒng)的壓差變化，由濾前濾后壓差看出，濾料厚度填至1.2m，未造成污水處理系統(tǒng)產生較大壓差，濾罐進出口平均壓差值為0.022MPa，移動極差波動也較小，生產正常。

3 反沖洗參數(shù)優(yōu)化和調整

污水過濾器反沖洗效果主要由三方面因素決定，即反沖洗周期、反沖洗強度和反沖洗回收水量。

3.1反沖洗周期分析和調整

3.1.1反沖洗周期分析

污水站反沖洗周期為8小時，每天反洗3次。

將外輸水質每4小時化驗一次，即8點、12點、16點、20點、0點、4點，共6個點次。

將各監(jiān)控數(shù)據(jù)進行方差分析，污水化驗均值無差異。

3.1.2反沖洗周期調整

根據(jù)以上分析，確定當前反沖洗周期合理，無需進一步調整。

3.2反沖洗強度優(yōu)化和調整

反沖洗時，濾罐每平方米面積每秒通過的水量叫反沖洗強度。影響濾料反沖洗效果最重要的因素是反沖洗強度：反沖洗強度小，不能使濾層膨脹至最佳高度，達不到沖洗效果；反沖洗強度大，會造成濾料跑失，影響濾后水質。

3.2.1反沖洗強度分析

采用2臺IS200-80-180離心泵，排量200m3/h。

（1）反洗強度

最大排量時反洗強度：10.89 l/s. m2；90%最大排量時反洗強度：9.8 l/s. m2；80%最大排量時反洗強度：9.0 l/s. m2。

3個強度級別下，取濾后水監(jiān)測，指標均在合格范圍，說明反洗強度滿足生產運行需要。

（2）濾罐進出口壓差

最大排量時反洗強度：0.3MPa；90%最大排量時反洗強度：0.26MPa；80%最大排量時反洗強度：0.22MPa。

壓差相對較大，需要對反洗方式進行調整。

3.2.2反洗方式調整

將傳統(tǒng)反洗方式調整為體外搓洗，即將罐內濾料打入搓洗筒，強力水流搓洗后再打回至濾罐內。改造后，運行壓差為0.05MPa，效果較好。

3.3反洗回收水量優(yōu)化和調整

濾罐運行一段時間后，需要對濾料進行水沖洗，洗后污水進入反沖洗回收水罐，隨系統(tǒng)循環(huán)再次進入污水處理系統(tǒng)，在原負荷上增加一部分污水量。

3.3.1反洗回收水量分析

污水站運行參數(shù)：日處理水量15000m3；每臺濾罐日處理量1667m3；反沖洗水量1080m3；每臺濾罐增加處理量120m3。

經分析認為，應通過加強管理措施來控制合理的反洗回水量，以減少對系統(tǒng)的影響。

3.3.2反洗回收水量控制

加強管理措施實施力度，制定相應的管理措施，有針對性的制定污水回收考核辦法，細化考核要點。依據(jù)各站處理水量和污水回收池體積，明確單日回收水量。要求均勻、少量回收污水，部分污水站安裝流量計，確定回收操作平穩(wěn)運行。建立專門的污水回收運行記錄，作為工作交接記錄，并由專業(yè)工程師不定期檢查數(shù)據(jù)的及時、準確性。

4 效果檢驗

通過對勝利油田某污水處理站污水過濾系統(tǒng)工藝參數(shù)優(yōu)化升級，取得了較好的效果。

4.1水質效果

污水站濾后水質指標明顯改善。污水站出站污水含油從4.31mg/l下降至2.99mg/l，有效的保障了油藏注水開發(fā)效果。

4.2過濾器濾料成本下降

通過工藝參數(shù)優(yōu)化和調整，延長了過濾器濾料更換周期效益。污水站過濾器濾料再生能力提高，更換周期由原來2年延長至3年。

4.3反沖洗水量降低

優(yōu)化改進實施后，污水站過濾器反沖洗水量由1680m3/d減少至200m3/d，每天減少污水系統(tǒng)重復處理水量1480m3/d。

5 結束語

勝利油田各區(qū)塊地質條件復雜，地層孔隙度和滲透率差異較大，對回注水的水質要求也存在較大差異，但總體標準呈現(xiàn)逐步提升的趨勢。水質好壞直接影響著油田二次采油開發(fā)水平，關系著油田降本增效和持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此，我們將不斷改進，持續(xù)提升我們的技術水平和生產管理水平。

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