摘要:隨著經濟的發展,人類對于項資源的需求也在不斷的增加,石油就是其中之一。然而伴隨著環境理念的推廣,人類在注重經濟的時候,同樣開始關注環境和資源的節約。想要做好這些技術上的改進,是一個有效的途徑。本文就是針對油田水處理的技術進行分析,研究核桃殼濾料技術在處理中的應用,在提高效率的同時保護了環境。
核桃殼過濾技術是20世紀80年代中后期在國內發展起來的,成套生產技術早已成熟。陸上、海上油田均有廣泛應用。大慶油田應用的較晚。1998年建成的“南Ⅱ-1采出水處理站”是大慶油田大量應用獲得了很好的效果。但隨著應用的擴大化就出現了長期使用核桃殼濾料結塊,導致過濾效果變差,即使進行反沖洗濾料也不能得到很好的再利用。因此,這就要求我們對核桃殼濾料進行深層清洗使其達到重復利用的效果。
到現在為止核桃殼廣泛性應用體現2制造活性碳提取棕色素、生產抗氧化劑.制作抗聚劑、作堵漏材料加工有機稀釋肥、作過濾材料等方面。本文對核桃殼在吸附油的使用方面進行了綜合介紹,為核桃殼的綜合利用提供了有效途徑。
1 核桃殼的基本性質與截污性能
據分析,每100g核桃殼中含灰分0.663g、水分9.59g、苯醇抽出物3.71g、木質素38.05g、纖維素30.88g、半纖維素27.26g。因其組成成分,使其具有獨特的物理性質,既而使其在作為過濾器的濾料方面有具大的貢獻。
核桃殼濾料是采用優良的山核桃殼作原料經過破碎、拋光蒸洗、藥物處理兩次篩選加工而成的一種水處理濾料。
由其性質可推斷,核桃殼濾料的截污過程以及截留污垢的性質主要包括以下幾個方面。
① 重力作用下懸浮顆粒沉積在濾料表面形成的沉降污垢;
② 濾料表面物理吸附或粘附作用下附著在濾料表面的污垢;
③ 靜電引力作用下附著在濾料表面的污垢;
④ 擴散作用下滲入濾料內部孔道的污垢。
2 核桃殼濾料的應用
在油田處理含油污水中,作為濾料的有石英砂、核桃殼、微孔陶、瓷膜和纖維介質等。其中,核桃殼具有來源廣泛,吸附截污能力強,親水能力強且抗油浸,硬度高、耐磨性好、化學性質穩定,較低的顆粒密度,這樣比較容易產生水力的反,而且不需要太大的反沖洗力度,又可以多次的重復使用,因此當前很多的油田都是用這樣的濾料方式。
把核桃殼作為濾料,它首先具有一般濾料的阻止污染污物的性能,可以把懸浮在污水中的顆粒直接截住,還可以使用自身的化學和物理性能,利用粘附的作用把廢水中油粒粘附在濾料的表面,后統一的除去。
可見它是可以作為一種吸附劑的,這已經得到科學的證實了,但是油質自身的粘度和表面的張力這些都是會反過來影響核桃殼吸附的效率的。但是需要說明的是核桃殼對油物再次的回收是比別的水介質的回收的效率高的,只是單純的靠力的壓縮就可以。而且核桃殼也可以用在處理后洗井里那些廢水的過濾。
3 核桃殼過濾罐與清洗罐的應用改造
核桃殼過濾器是以核桃殼為過濾介質,核桃殼經特殊處理,表面面積加大,吸附能力強,因而對油的去除率高。核桃殼過濾器是油田水處理系統中的關鍵設備,其結構影響過濾過程,過濾效果、蒸發物的揮發以及對環境的污染。而其與清洗罐的結合聯用方式也會影響過濾與清洗效果,決定了濾料回收與再利用。
3.1 核桃殼過濾器適用范圍
適用于鋼鐵、冶金工業、煤炭行業、含油污水及其它含油廢水循環系統的再利用處理的過濾處理;適用于大水量的油田回注水精細過濾、海上石油平臺產出水及稠油油田熱采鍋爐再生利用水處理適用于電廠、煉油廠和石油化工廠的冷卻循環水的過濾處理及深度處理。
3.2 過濾罐的改造
隨著聚驅采油技術的發展,水中聚合物的增加導致核桃殼過濾出現了反沖洗憋壓、跑料、濾料清洗不完全等問題。因此,對核桃殼過濾器的改造勢在必行。
3.2.1 攪拌式、泵循環式及搓洗式核桃殼過濾罐改進
首先通過對核桃殼過濾罐進行參數優化和改進技術,在攪拌式核桃殼過濾器橫向布水篩管基礎上,增加立向布水篩管;在橫向布水篩管下增加防護篩板;采取分層段反沖洗工藝,即在濾料頂部增加中節反沖洗供水系統。有效解決了聚合物驅污水處理中反沖洗壓力高、濾料流失嚴重等實際生產問題。
改進以后的泵循環方式的核桃殼過濾器的去除濁物的性能要比攪拌式的好,雖然前者比后者更加的優越,但是可以在改造前者的具體的改造的方式,優化它的過濾器,更可以把其改裝成低壓的一種核桃殼的過濾器,這樣就可以使用低壓反沖洗的過濾技術,可以減少濾灌排污清理不到的地方,掌控氯化的速率,從而保證流量的穩定。
搓洗式核桃殼過濾工藝也存在相同的問題,針對原濾料再生器內部易開焊跑料問題,將濾料再生器由濾料搓洗式改進為濾料流動式,拆除內部搓洗篩管,針對原過濾罐布水不均勻的問題,在罐內頂部新增加了布水器,針對放空管管徑小,易凝油堵塞問題,將放空管管徑由φ60管線更換為φ114的管線,針對過濾罐底部篩管易堵塞問題,采取了以下改進措施:
一是在篩板上部新填加了高礫石墊層;
二是在高礫石墊層表面增加壓板。
改進后的過濾器處理水質有了明顯的提高。
3.2.2 濾料清洗方式改進
成本的節約所用工程和建設的基本出發點,那么過濾技術也是一樣的,在保證資金節約的時候更要保證生產的正常進行,那么找到解決濾罐內濾料的清洗問題的辦法就是要面對的,經過實踐和技術的研究決定對濾料的再生技術進行改造的方式來解決問題。提出了“體外循環”進行濾料清洗再生的設想,也就是將濾料在罐外清洗后再重復使用的方案。
如何使濾料從過濾罐到清洗罐以及怎樣才能將干凈的濾料打回濾罐,這是改造的主要問題,主要用系統的壓力和泵來控制濾料的進出。按新方案改造的濾料再生系統,在來水含油25mg/L、含機械雜質35mg/L的情況下,過濾后污水水質達到含油小于4mg/L,機械雜質小于8mg/L,完全達到注水水質的要求。
結束語
綜上所述,油田油污水的處理是一個重要的問題,那么做好油污水的處理就是很重要的,油污水的處理是需要在保證提高效率的時候更好的減少環境的污染為基礎的,而核桃殼作為處理中的濾料有著不能取代的優點,但是為了更好的提高和發揮它的利用效率,就需要做好濾灌的設計、反沖洗方式等不同的方面做好合適的科學的研究,既保證可以節約成本,又可以達到重復的利用,增加了使用的效率。以便達到提高利用率,保護環境的目的。