金屬膜過濾裝置在油田污水處理中應用（可編輯）

1、金屬膜過濾裝置在油田污水處理中應用 第 卷 石 油 礦 場 機 械 第 期 第貞 , : 文章編號 : ? ? 金屬膜過濾裝置在油田污水處理中應用李 松中國石油冀東油田公司油氣集輸公一 ,河北 庸摘要:冀東油田高尚堡聯(lián)合站原有的兩級污水過濾處理工藝已經(jīng)無法保證回注水中懸浮物質(zhì)量濃度與粒徑中值 項指標穩(wěn)定達標。分析含油污水的水質(zhì)特征和回注水處理的工藝現(xiàn)狀,選擇在原有處理裝置基礎(chǔ)上增設(shè)了金剛砂與金屬膜組合 級精細過濾分離工藝,并對其現(xiàn)場適應性和過濾效果進行跟蹤檢測。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明:經(jīng)新工藝處理后的回注水平均懸浮物質(zhì)量濃度 . / ,平均粒徑中值 .,達到 中 級標準,且處理水量可以較好滿足高尚堡地區(qū)

2、回注所需水量。該工藝適用于油田回注污水的深度處理。關(guān)鍵詞:金剛砂;金屬膜;回注污水中圖分類號: . 文獻標識碼: , , “: ? ? , .,訂, . . , ,. / , . . . , . : ; ;金屬膜分離技術(shù)是目前用于城市污水和工業(yè)廢 尚堡聯(lián)合站主要擔負高尚堡采油作業(yè)區(qū)的污水處理水深度處理的一項新型實用技術(shù)。由鈦、鎳、不銹鋼 任務,鑒于該地區(qū)油層特性,對注水水質(zhì)要求較高,需達到 標準 級水質(zhì) 。但是,由等金屬材質(zhì)制造的金屬膜具有機械強度高、無相變于采出水成分復雜,原有 段式污水處理工藝已無操作、低耗高效的特點,由于其處理裝置占用空間法保證回注水的懸浮物質(zhì)量濃度、粒徑中值指標持小,特

3、別適用于老廠技術(shù)改造升級。 。冀東油田高收稿日期:作者簡介: 松 一 ,女,天津人,工程帥,碩 卜,主要從事油氣儲運技術(shù)管理工作, ? 。第 卷 第 期 李 松:金屬膜過濾裝置在油田污水處理中的應用續(xù)達標。在對多種深度過濾技術(shù)的過濾效果、加工 高;水質(zhì)變化大,污水含油濃度、懸浮物含量、聚合精度、再生性能和適應性進行綜合對比的基礎(chǔ)上,選 物含量以及油水乳化程度等均有可能在短時期內(nèi)出用了金屬膜過濾裝置,以金剛砂等多種濾料過濾裝 現(xiàn)較大的變化;油和懸浮物含量較高;成分復置作為預處理,通過精細過濾手段去除大顆粒懸浮 雜,含有石油類物質(zhì)、地層黏土顆粒、溶解性礦物質(zhì)、細菌和油田采油助劑等。 。物,取得了較

4、好的應用效果 。. 處理工藝污水水質(zhì)特征及處理現(xiàn)狀原有的污水處理工藝流程如圖 所示,由高尚. 進水水質(zhì) 堡采油作業(yè)區(qū)采出液脫出的含油污水依次經(jīng)過一冀東油田高尚堡聯(lián)合站污水來源主要為高尚堡 級、二級混凝沉降處理后,再經(jīng)核桃殼和纖維球過濾采油作業(yè)區(qū)的采出水,其主要水質(zhì)特征是:溫度較 罐兩級過濾處理,最終輸送至各注水站進行回注。一 一一田注水圖 原回注污水處理工藝流程. 存在問題高尚堡聯(lián)合站原注水處理工藝主要存在 個問題: 水處理總量無法滿足高尚堡采油作業(yè)區(qū)所需注水量。對小粒徑懸浮物的攔截和吸附能力有限,回注水懸浮物和粒徑中值指標合格率較低。監(jiān)測日期高尚堡聯(lián)合站原注水處理工藝回注水懸浮物監(jiān)圖 年原注

5、水處理工藝回注水粒徑中值監(jiān)測數(shù)據(jù)測數(shù)據(jù)如圖 ,回注水粒徑中值檢測數(shù)據(jù)如圖 。由圖 可知,在該監(jiān)測時間段內(nèi),回注水中平均懸 技術(shù)原理及工藝設(shè)計浮物質(zhì)量濃度為 ./ ,平均粒徑中值為 . 技術(shù)原理 。肚 ?？梢?原有注水處理工藝已不能適應進水水質(zhì)膜分離是借助于膜,在某種推動力的作用下,利變化和出水指標要求,必須進行技術(shù)改造,需采用精用流體中各組分對膜的滲透速率的差別而實現(xiàn)組分細過濾技術(shù)進行深度處理。分離的過程。膜分離過程有截留率和膜通量 個重要的過程參數(shù)。一截留率 表示膜阻止料液中某組分通過或魯截留其中某一組分的能力。計算式:矮 一 。 /略式中: 為截留率, ; 為透過液濃度; 為進料矬液濃度和

6、 可用任何濃度單位表示,但二者應喲相同 。膜通量 表示單位面積膜的過濾速率,是圖年原注水處理工藝回注水懸浮物監(jiān)測數(shù)據(jù)以膜分離過程中單位時間內(nèi)通過單位膜面積的濾過石 油 礦 場 機 械液體積來表示。其算公式為: 阻力 物理方法清除 ; .為膜孔堵塞阻力 化學方一× 法清洗 。式中:, 為膜通量,; 為取樣體積, ; . 擴建污水金屬膜處理工藝. . 工藝流程為取樣時間, ; 為膜有效面積,。擴建后高尚堡聯(lián)合站污水處理工藝如圖 所滲透通量及污染阻力示。金屬膜過濾裝置增設(shè)于高尚堡聯(lián)合站污水處一 掃 .理系統(tǒng),設(shè)計處理規(guī)模為 。/ ,主要處理工一 。 .藝為:將纖維球過濾罐出水提升泵依次輸送

7、至金式中: 為滲透通量/; 為膜壓差,日 一剛砂過濾器和鈦金屬膜過濾器進行逐級過濾處;“為油田污水粘度, ; .為過濾總阻力; 理,再通過外輸泵輸送至高尚堡作業(yè)區(qū)各注水站為膜自身阻力; 為濃差極化阻力 可用水沖洗除一進行回注。去 ; 為顆粒等在膜表面吸附及沉淀形成的濾餅 生一化站金屬膜過濾裝氍網(wǎng) 擴建后高尚堡聯(lián)合站污水處理工藝流程. . 主要部件一?一一一 一一/;篷雍一,金剛砂復合過濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。金剛進水砂過濾器作為膜過濾的預處理裝置,復合濾料在過%濾器內(nèi)部形成梯度分布的濾床,來水通過分配器進入過濾器內(nèi),流經(jīng)吸附性較強的多孔濾層后,被集液濾芯截留,逐級除去水中的油份和機械雜質(zhì)?？趶?/p>

8、圖 鈦金屬膜過濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意金剛砂和鈦金屬膜過濾裝置主要技術(shù)指標如表所示。表 金屬膜過濾器技術(shù)指標過濾器名稱 金剛砂過濾器 鈦金屬膜過濾器圖 金剛砂復合過濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意鈦金屬膜過濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示.進水經(jīng)分配器進入過濾器內(nèi),流經(jīng)金屬膜濾芯進行微孔過濾后,被集液濾芯截留,進一步除去小顆粒懸浮物。第 卷 第 期 李 松:金屬膜過濾裝置在油田污水處理中的應用【卜 ,三 副應用效果分析從現(xiàn)場運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)和注水水質(zhì)監(jiān)測指標來看,鈦金屬膜過濾裝置的適應性較好,實際處理量和出水指標達到工程設(shè)計要求和行業(yè)標準,處理成本相比原工藝也有所降低。. 運行效果監(jiān)測月份. . 處理量圖 增設(shè)金屬膜過濾裝置后高尚

9、堡聯(lián)合站金屬膜過濾裝置實際處理水量如回注水中懸浮物監(jiān)測數(shù)據(jù)圖 所示。金屬膜過濾裝置實際日均處理水量約為。/ ,最高處理量可達到 。/ ,可完全滿足高尚堡地區(qū)注水量以及高尚堡聯(lián)合站過濾裝置濾料反沖洗的需要,達到了設(shè)計指標和預期效果。一 . 一趙矮蝌 霉啦喲 巢 鯽 圖 增設(shè)金屬膜過濾裝置后回注水中粒徑中值監(jiān)測數(shù)據(jù)】 , 監(jiān)測月份. 效益分析圖 金屬膜過濾裝置實際處理水量. . 環(huán)境效益由于不合格回注水注入地層后會造成地層孔隙. . 主要水質(zhì)指標堵塞、降低注水效率、增加注水能耗,并導致油井產(chǎn)懸浮物去除效果 金剛砂和金屬膜過濾裝能降低、產(chǎn)液量下降快。高尚堡聯(lián)合站通過鈦金屬置出水懸浮物含量監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖

10、 所示。在進水水膜精細過濾處理后的回注水可顯著提高懸浮物和粒質(zhì)指標滿足系統(tǒng)要求時,金剛砂過濾器出水平均懸徑中值指標合格率,有效降低了不合格回注水對地浮物質(zhì)量濃度為 ./ ,鈦金屬膜過濾器出層的不良影響。水平均懸浮物質(zhì)量濃度為 ./ 。. . 經(jīng)濟效益在原處理工藝中,需要通過提高污水加藥濃度、一增加濾料更換次數(shù)或進行過濾罐結(jié)構(gòu)改造等措施來皇邑達到提高回注水質(zhì)的目的,造成污水處理費用偏高。幽金屬膜處理裝置投用后,降低了前端處理的運行維瞧護費用。相比于改造前,每年可減少水處理藥劑和處踴過濾罐濾料更換等費用約 . 萬元。一 嘶啡 肛監(jiān)測 期結(jié)論圖年金剛砂和金屬膜過濾出水懸浮物濃度鈦金屬膜分離技術(shù)在冀東油田高尚堡聯(lián)合站的成功應用,解決了回注水懸浮物難以達標的問回注水處理效果 增設(shè)金屬膜過濾裝置后題,在油