过滤器在油田污水处理的应用

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摘要：在油田开发不断深入的情况下，注水开发方式越来越多，这也增加了原油脱出污水量。传统的油田含油污水回注方式较为简单，没有实现精细过滤，特别是低渗透油层，达不到注水要求。本文对改性纤维球过滤器在油田污水处理中运用情况加以分析，希望能为油田含油污水处理工作提供帮助。

关键词：改性；纤维球过滤器；油田污水处理

在油田含油污水处理工作中，存在污水水质不达标的问题。造成这一情况的因素有很多，其中最重要的是过滤器问题，导致不能彻底过滤。过滤是污水除悬浮物、除油最后的手段，即对污水中含有的悬浮颗粒、油、藻类及部分细菌进行截留、吸附，以便达到注水达到相应的标准。而改性纤维球过滤器在其中的运用，能提升处理效果。基于此，加强对改性纤维球过滤器在油田污水处理中运用的研究意义重大。

一、改性纤维球特点分析

改性纤维球滤料技术是一种较为新型的油田污水处理技术。在此基础上，开发了改性纤维球过滤器设备，能有效的提升污水处理精度。同时，均具有可再生能力强、占地面积小等优势，用于含油污水处理过滤单元中。这种新型的过滤设备，采用的特种纤维丝是由新的化学配方合成，改变了原有纤维滤料亲油特点，而让其具有了亲水特性，能提升对悬浮物截滤效果。还可以通过加药反冲洗，具有可再生特性。在油田污水过滤中，改性纤维球滤料技术运用具有可再生、过滤精细、不沾油等优点。从改性纤维球外形上来说，其丝径较细，比表面积每克最高可以达到2000m2。正是由于这一特点，经过有效的叠加后能减小滤层孔隙，保证孔隙度能够高于80%，与传统的滤料相比拦截效果更好，在低渗透油田注水处理中运用效果更好，也更适用与高悬浮物水排放过滤工作。经过特殊的化学配方合成，能提升改性纤维球的亲水性。遇水后，在改性纤维丝表面会聚集大量的水分子，其表面形成一层水膜，在油、纤维球中间起到良好的隔离层。通过反冲洗，能将纤维球表面油污进行清洗，提高其再生性能。在改性纤维球滤料使用中，沿着水流方向，滤层孔隙率越来越小，孔隙分布呈现上大下小的状态，能增强对过滤物的拦截作用，将含油污水中悬浮物进步一截滤。

二、改性纤维球过滤器工作原理

在传统的过滤机工作中，通常包括表层过滤与深层过滤两种。其中表层过滤为集聚过滤机理，而深层过滤为多孔介质过滤。可以将改性纤维球过滤归纳为深层过滤。油田含油污水中含有固体悬浮物，通过改性纤维球过滤器，这些固体悬浮物会在介质表面积累，经过桥接、过滤等过程形成滤饼。而为了形成滤饼，要求含油污水中固体悬浮物大小是过滤器滤料孔径三分之一以上。同时，保证其具有一定浓度，如果浓度低或悬浮物颗粒粒径小，则无法实现桥接。在后续精细化的过滤过程中，由于滤饼形成，提高了过滤的精度。同时，滤料的孔隙也会降低，这也会增加过滤的阻力。当阻力增加到一定程度后，桥接关系会受到后续悬浮颗粒冲击，继而遭到破坏，新的较大悬浮颗粒会替代破坏掉的桥接关系，对含油污水中的悬浮物进行继续截滤。而对改性纤维球过滤器的反冲洗，一般采用机械搅拌模式。包括自动操作、手动操作两种模式。从下到上用清水对滤料进行冲洗，一边冲洗，一边进行搅拌，被滤料截滤下来的污物就会逐渐被清理，以便更好地再次使用。

三、改性纤维球滤料和其他滤料的对比

核桃壳滤料：这种滤料技术最早开始于美国，到了上世纪八十年代才在我国国内发展起来。到了九十年代，在我国大庆外围油田中开始使用。这种滤料技术具有吸附能力强、过滤量大、除油效果好的优势，但在对含油污水中固体悬浮物的去除方面效果较差。双层滤料过滤器：这种滤料技术优点在于滤层纳污能力较强，操作较为简单，便于运行管理，在深度污水处理中较为适用。但这种滤料技术反冲洗效果差，在滤料表面会出现板结问题。同时，过滤器中罐体上部容易出现滞留空气，以至于过滤器中并非满水状态，导致罐内水不均匀分布，对处理效果造成影响。石英砂过滤器：石英砂过滤器是目前油田水处理系统中运用最广泛的设备。由于其结构简单、便于维护，且操作简单，具有较好的污水处理效果。但石英砂过滤器滤层纳污能力较低，且滤速不足，往往工作中技能发挥表层过滤效果，而下部大部分滤层不能发挥作用，影响利用率。相较于上述过滤器来说，改性纤维球过滤器具有以下几个方面的优势：一是适用范围较广，能有效提升其除油、去悬浮物的效率；二是过滤精度较高；三是滤速较快，能提升污水处理量。根据相关运行试验对比，在达到同等过滤精度要求时，用一级改性纤维球过滤器情况，改用石英砂过滤器、双滤料过滤器则至少用两级；而为了实现同等污水处理量，采用改性纤维球过滤器，罐体直径要比其他几种过滤器小很多。同时，也至少能提升一个等级的含油污水出水指标。在石油企业选择过滤器设备时，达到相同来水指标、污水处理量，选择改性纤维球过滤器，能有效减少投资成本，且这种滤料使用寿命较长，一般在三年以上。

四、总结

通过上述分析可知，作为一种新型的油田污水精细过滤设备，改性纤维球过滤器优势较为明显。包括：亲水疏油、比表面积大、空隙率高、再生性能良好等。在低渗透油层污水处理工作中优势更加明显，能实现高精度的过滤，对提升油田开发作业可持续性具有重要作用，能为我国石油产业发展做出巨大贡献，值得推广。

参考文献：

[1]高晓丽，王源该.几种形式精细过滤器在海上油田含油污水精细处理中的应用比较分析[J].广东化工，2017，13(08):99-102.

[2]雷建军，王长剑、柳林.三合一净化器子啊沈三联污水处理系统改造中的应用[J].化工管理，2017，15(03):47-48.

[3]王发永，刘正刚.南堡油田1号构造污水处理站过滤系统改造及其效果[J].油气田地面工程，2018，25(03):64-66.

[4]周俊梅，周喜红，曹文静.改性纤维球滤料对农田灌溉水中低浓度Cd2+的吸附作用[J].净水技术，2017，13(03):122-123.

作者:靳文礼 单位:天津亿利科能源科技发展股份有限公司