吳建偉

摘要：隨著原油含水逐步增高，含油污水處理在油田生產(chǎn)中起到越來越重要的作用。污水過濾罐是含油污水處理工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，過濾水質(zhì)的好壞直接影響到注水質(zhì)量和排放的環(huán)保問題。本文主要對(duì)油田污水過濾罐清洗方法及應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：污水過濾罐；清洗方法

1 過濾技術(shù)簡(jiǎn)介

過濾技術(shù)是使液體通過一定的過濾介質(zhì)時(shí)，把所含的固體顆粒或有害物質(zhì)分離出來的一種技術(shù)。過濾技術(shù)在水處理行業(yè)是非常重要的技術(shù)之一，也是油田水處理的重要技術(shù)之一。

目前在油田常用的過濾設(shè)備有重力式過濾器和壓力式過濾器兩種，其中重力式過濾器就是單閥過濾器，而壓力式過濾器的種類較多，有石英砂單層濾料過濾器、石英砂與磁鐵礦組成的雙層濾料過濾器、無煙煤、石英砂、磁鐵礦組成的多層濾料過濾器、核桃殼過濾器、纖維球過濾器等等。

2 過濾罐存在的相關(guān)問題

1）二級(jí)過濾罐加藥方式不合理，藥液滲透不到濾層中，起不到浸泡作用，發(fā)揮不了藥效，導(dǎo)致反洗效果不佳。

2）由于污水聚合物含量逐年增加，對(duì)濾料破壞嚴(yán)重，導(dǎo)致濾料的使用壽命越來越短，內(nèi)部濾料結(jié)殼嚴(yán)重。反洗使用的清洗劑量逐年增多，反沖洗時(shí)間逐年增長(zhǎng)，不但增加了電量而且加重了系統(tǒng)負(fù)荷，反洗效果也不好，水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象不斷出現(xiàn)。

3 改進(jìn)方案、解決措施

3.1 加藥管線的改進(jìn)

原來的加藥管線設(shè)置在過濾罐上端，為順流加藥。由于過濾罐內(nèi)部壓力作用，藥液滲不到濾層中，只能在濾層上部停留。在反洗時(shí)，所加的清洗劑大部分從上部流出，不能進(jìn)入濾料中，無法發(fā)揮清洗劑清洗濾料的作用，導(dǎo)致反洗效果不好。而且無法對(duì)加藥量進(jìn)行控制，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定反洗加藥量或全程加藥。

了解加藥管線存在的問題后，把管線設(shè)計(jì)在過濾器下部。這樣，在關(guān)閉進(jìn)出口閥門后，所加清洗劑可以充分和濾料結(jié)合，穿透濾料。同時(shí)從溢油管線放空處實(shí)時(shí)觀察藥液濃度，達(dá)到濃度后關(guān)閉加藥管線。這樣既保證了加藥和濾料完全混合，又節(jié)省了加藥量。

3.2 濾料加熱除油技術(shù)

污水壓力過濾罐隨著污水量的增加及聚合物的增多，整個(gè)過濾系統(tǒng)負(fù)荷越來越大，濾料的使用期也越來越短，隨著濾料的使用期及水質(zhì)變化，盡管逐漸增加清洗劑藥量及加強(qiáng)了反沖洗的次數(shù)和時(shí)間，但過濾器的壓力一直上升不下，內(nèi)部填料不到半年就結(jié)板，內(nèi)壁污油增多。根據(jù)原油遇熱分離的原理，經(jīng)過試驗(yàn)，我們進(jìn)行了科學(xué)的技術(shù)改造。

在污水過濾罐的反沖洗進(jìn)口增設(shè)蒸汽工藝流程，在過濾罐加完清洗劑泡罐時(shí)，打開蒸汽閥門，向過濾罐內(nèi)通蒸汽加熱再悶罐3～4小時(shí)，提高罐內(nèi)溫度。罐內(nèi)濾料吸附的污油懸浮物及內(nèi)壁上的油就被分離蒸發(fā)出來。這些污油及懸浮物隨著罐頂部溢油管線流入污油池回收。待油被高溫分離后，此時(shí)再進(jìn)行反沖洗，罐內(nèi)的污油及懸浮物只需20分鐘就洗得干干凈凈，罐內(nèi)濾料松軟不結(jié)板。

改造后，每臺(tái)過濾罐的洗罐時(shí)間明顯下降，同時(shí)也減少了洗罐次數(shù)和時(shí)間，泡罐時(shí)間也得到明顯減少，充分利用了設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。加藥量下降，大量節(jié)約了化學(xué)藥品。濾料的使用期延長(zhǎng)，大大地延長(zhǎng)了濾料的使用壽命，節(jié)約了更換濾料的開支，水質(zhì)也得到了大幅度提高。

4 實(shí)例

A污水站設(shè)計(jì)處理能力2.4×103m3/d，由于B污水站停產(chǎn)改造，致使A站處于超負(fù)荷運(yùn)行。同時(shí)，污水系統(tǒng)供求矛盾加劇造，A站反沖洗水無法正常外輸。一次過濾罐反沖洗進(jìn)出口壓力差由0.02MPa上升到0.04MPa。經(jīng)開罐檢查，濾料污染嚴(yán)重需要進(jìn)行清洗。為降低濾料清洗成本，開展了投加破乳劑與過濾罐熱洗的實(shí)驗(yàn)。

5 實(shí)驗(yàn)原理

潔濾劑（破乳劑或高溫?zé)崴臑V罐加藥口進(jìn)入到過濾罐，自下而上經(jīng)過墊層、濾層到達(dá)上部水箱，然后啟動(dòng)攪拌器，對(duì)上部污染的濾層進(jìn)行搓洗，上部污染濾層中的污油在潔濾劑（破乳劑或高溫?zé)崴┘皵嚢杵鞯拇晗醋饔孟拢c濾料脫離，溶入清洗液中，然后進(jìn)行反沖洗操作，將清洗液通過反沖洗出口及排污口排至污水回收池中。

6 實(shí)驗(yàn)過程

6.1 投加破乳劑實(shí)驗(yàn)

投加破乳劑清洗過濾罐的流程為：將破乳劑傾倒到加藥罐中；打開過濾罐反沖洗出水閥門，啟動(dòng)加藥泵，關(guān)閉過濾罐反沖洗出水閥門；啟動(dòng)攪拌器；對(duì)過濾罐進(jìn)行反沖洗。

實(shí)驗(yàn)效果見下表。

6.2 過濾罐熱洗實(shí)驗(yàn)

熱洗過濾罐的流程為：過濾罐停產(chǎn)；連接好鍋爐車、水罐車熱洗供水管線，點(diǎn)爐升溫；將鍋爐車熱洗橡膠管線頭連接到加藥管線上；關(guān)閉反沖洗進(jìn)口、過濾罐進(jìn)出口閥門，打開反沖洗出口閥門；待將過濾罐注滿熱水后，啟動(dòng)攪拌器；過濾罐反沖洗。

實(shí)驗(yàn)效果見下表。

7 實(shí)驗(yàn)效果分析

1）壓差差值對(duì)此：兩組實(shí)驗(yàn)中最優(yōu)值分別為投加60L的破乳劑和注入70℃的水。熱洗的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好過投加破乳劑。

2）含油差值對(duì)此：通過實(shí)驗(yàn)后水質(zhì)含油情況，熱洗效果也好于投加破乳劑的效果。

3）經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比：對(duì)潔濾劑與熱洗的清洗方法，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。

（1）清洗過濾罐需要潔濾劑2噸，每噸6000元，則為1.2萬元。

（2）熱洗一座過濾罐需要40m3熱水，清水每噸6元。加上熱洗車的費(fèi)，則每清洗一座過濾罐需要2240元。

通過熱洗的方法每個(gè)過濾罐節(jié)約費(fèi)用9760元。

8 結(jié)束語

（1）對(duì)過濾罐進(jìn)行熱洗，清潔效果比較明顯。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)熱洗方法的研究，并應(yīng)用到生產(chǎn)中，使其最大限度的發(fā)揮作用。

（2）提高水質(zhì)應(yīng)從源頭抓起，提高聯(lián)合站一、二段放水水質(zhì)，可以使集輸、污水處理系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)入良性循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

[1]張珂.油田污水中懸浮物的分析及控制方法研究[D].中國(guó)石油大學(xué)（華東），2014.

[2]殷紅軍.大慶油田含油污水處理關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)研究[D].吉林大學(xué)，2016.

[3]馮鑫.濾料再生效果影響因素及反沖洗模式優(yōu)化研究[D].東北石油大學(xué)，2016.

[4]任梓健.基于PLC的油田污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].東北石油大學(xué)，2016.

[5]孟祥瑞.油田污水深度處理關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)水質(zhì)與劣化化學(xué)診斷研究[D].東北石油大學(xué)，2014.

[6]趙雷.陶瓷顆粒濾料過濾油田污水技術(shù)研究[D].中國(guó)石油大學(xué)，2008.

[7]池波.新型一體化裝置處理油田采出水的試驗(yàn)研究[D].武漢理工大學(xué)，2006.