海上油田水处理中的CFU技术创新和应用

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1CFU技术的原理和特点

(1)CFU水处理原理

CFU技术是运用了浮选、离心、聚合的共同作用来进行水处理，具体操作过程是将气体(氮气或者油田常用气体)通过线管排入水中，通过设备使得水中产生大量的微小气泡，使水中充满了气泡和被除物质，在气泡表面张力和气泡自身的浮力等的共同作用下，促使小气泡和被除物质相互附着，因为气泡和油的密度均小于水，所以油可以随着小气泡的浮力上升到水面，达到水油分层的效果。此时在将水表面的污水由导管进行分离，从而达到水处理的效果。

(2)CFU设备的特点

①设备小巧，占地空间比较小，在设备内部没有移动型结构，在操作上十分简便。②因为设备工艺上的不同，CFU通过气浮和水力等原理相结合的方式，大大的提高了分离油污的效率。③在工作量上可以适应绝大部分的流量波动，工作系统相当稳定。④不依靠现代化学技术，不适用化学制剂进行排污，对环境保护工作尤其是海洋生态环境保护起到了非常大的作用。⑤CFU设备的运行能耗很低，安装、检修简便，维护成本相对较低，节约了相当大的维护费用，节省了人力物力。

2CFU设备的创新改造和实际应用

(1)在不影响当前生产效率的前提下，为了尽可能的满足

未来水处理需求，经过仔细的探讨和深入的研究，对CFU设备进行性结构上的创新和改造。设备结构上在序列1和2中的入口前端部分各增加一个线路分支并设置一个流量控制阀门，这样一来，新的CFU系统能够在工作时，将高于处理能力的水利用阀门和分路分流到每小时五百三十立方的CFU设备中进行处理。使系统的总处理速度可以达到每小时两千一百二十立方，足以满足未来海上油田平台绝大部分的水处理要求。

(2)系统创新改造之后的效果

在对CFU设备进行创新改造之后，根据进液量的大小，平台可以实现自主调节。我们对此进行了多项测试，测试结果表明，在改造之后，在CFU水处理能力范围之内时，均可以将水中的含油量降低到每升十八毫克以下，除油效率非常高，均在百分之九十五以上，并且创新改造后的设备可以自主调节并且运行稳定，不需要人工额外添加化学制剂控制除油率。相比创新改造之前的设备，当cfu设备水处理量在每小时四百六十五立方米以下时，除油率可以保证在十八毫克每升以内，能够达到除油标准，但是当处理量一旦超过每小时四百六十五升，水中含油率将在每升六十五至七十之间来回波动，此时就必须要额外添加化学制剂来控除油量了。测试结果表明，创新改造后的CFU设备在平台中的除油效果和效率都十分显著。在处理重油方面，因为重油中沥青和胶质含量相对较高，黏度有显著的提升，黏度的提高会对气泡的上升速度造成影响，从而导致了分离效率的降低，增加了水油分离的难度。因此在此时需要适当的添加化学制剂并适当的提高气体注入量，从而改变油滴表面的张力和小气泡的大小，使油滴的黏度下降，增强气泡上升的速度。从而提高水油分离的效率，使CFU设备达到理想的工作状态，高质量的完成水油分离。

(3)创新改造后CFU与传统工艺相比的优点

CFU相比传统工艺HC+DEGASSER(水力旋流器结合撇油脱气罐)方式，在处理效率、结构、操作性和维修等方面具有以下几个优势：①在处理效率上，CFU在水处理过程中工作迅速，单次污水处理时间只有十几秒，是通过CFU设备进行单罐处理，处理方式快捷，并能将处理后的水直接排海，除油率能够达到百分之九十五以上。而HC+DEGASSER需要污水先进入脱气罐中一分钟以上进行沉降后才能排海，处理时间过长，并且普遍除油率低于百分之九十。②在除油能力方面，CFU可以去除非常细小的油滴，对于直径一微米的油滴都可以进行去除，并可以处理重油。而HC+DEGASSER一般只能去除十微米以上的油滴，对于重油，只能处理二十微米以上的。③在操作性上，CFU操作简便且稳定，操作压力低至0.05MPa，流量可以通过设备自身调节，适应范围广。HC+DEGASSER压降至少需要0.5MPa，因为要保证水处理质量和效果，需要的入口压力相对较高。④在日常设备维护方面，CFU维修工作简便，几乎免修免维护，而HC+DEGASSER旋流管很容易堵塞，需要定时清洗。

3结语

创新CFU技术不仅限于满足水处理需求，更加提高了水处理的效率和质量，从根本上解决了未来海上油田的水处理问题。创新后的CFU技术与传统的水处理技术相比，具备了更多优势和便利，创新后的CFU技术势必将在未来海上油田水处理系统中起到更深的意义。

作者:高晓蕾 董恒 陈子婧 荆延妮 单位:中海油研究总院 中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司