复合场动态反冲洗技术在聚驱采出水双滤床过滤工艺试验与应用

大庆油田聚驱采出水黏度高、成分复杂,导致水处理过滤工艺流程长,建设投资与运行成本高。为改善过滤效果,提高污水站处理水质,开展了复合场动态反冲洗技术处理聚驱采出水现场试验与工业化应用,取得了较好的技术经济效果。采用单级复合场动态反冲洗双滤床过滤工艺替代现有的核桃壳加石英砂两级过滤工艺,在原水含聚质量浓度300 mg/L情况下,出水油和悬浮物质量浓度分别为15.8 mg/L和16.8 mg/L,达到“双20”水质标准,反冲洗后滤料截留油去除率为96.89%。与现有工艺对比,采用复合场动态反冲洗技术建设含聚污水处理站,建设投资降低19%,反冲洗运行成本降低57.0%,并在简化现有污水处理流程和提高水质指标等方面取得了成效。同时复合场耦合作用反冲洗体系,丰富和发展了滤床水力反冲洗理论和方法,并为油田含聚污水高效过滤提供了新途径和新方法。

轴向动态反冲洗法过滤二元污水试验

针对现有水力辅助机械搅拌反冲洗方式存在滤料再生不彻底和滤料污染等问题,提出一种新型轴向动态反冲洗滤料反洗再生技术,并针对二元污水进行现场试验。探讨滤床结构对污染物去除效果和滤床阻力特性影响,考察反冲洗强度和反冲洗时间对滤料再生效能影响规律。结果表明,该技术对二元污水具有较好的适应性,过滤速度为8 m/h时,油和悬浮物平均去除率分别为83.86%和58.78%,滤床阻力为0.20 MPa,双滤层具有较好的悬浮物去除效能;反冲洗强度为8.8 L/s.m2、反洗历时15 min时,截留油排除率95.96%,滤料再生良好,含油去除率为98.8%。

轴向动态反冲洗深床过滤技术处理三元采出水试验研究

三元复合驱采出液成分的变化使现有过滤罐反冲洗效果变差,导致反冲洗周期变短,聚合物在过滤罐内累积,影响过滤水质。如何有效改善过滤罐滤料反冲洗再生效果、提高过滤效能和抗冲击能力,成为三元采出水处理的重要攻关方向。基于聚驱采出水轴向动态反冲洗技术的成功应用,针对三元采出水水质情况,考察过滤级数、过滤速度和滤床结构等因素对过滤效能影响。结果表明:增加过滤级数能够提高油和悬浮物的去除率,但二级滤罐过滤效能明显低于一级滤罐;过滤速度在2.6~6.0 m/h变化时,对油去除率影响不大,降低过滤速度能够使悬浮物去除率提高5.0%~10.3%;滤床结构对过滤效能影响较大,采用Φ1.2~1.6 mm×900 mm核桃壳/Φ0.15~0.3 mm×1250 mm石榴石复合滤床处理三元采出水,油和悬浮物去除率分别为89.9%和84.2%,出水粒径中值为1.22μm。核桃壳和石榴石复合滤床是较理想处理三元采出水的滤床结构,具有较好的应用前景,当进水含油质量浓度≤170 mg/L、悬浮物质量浓度≤100 mg/L时,出水满足三元污水站“双20”水质指标要求。

轴向动态反冲洗过滤器过滤含聚污水试验研究

研制一种新型的轴向动态反冲洗过滤器,并开展了过滤含聚污水现场试验,考察了油和悬浮物的去除效果、反冲洗强度、反冲洗历时及滤料反洗再生效能。试验结果表明:该技术过滤含聚污水效果良好,油和悬浮物去除率分别为96.0%和78.1%。反冲洗强度8.8 L/(s·m2)、反洗历时15 min时,过滤器内截留油排除率96.23%,核桃壳滤料油去除率为98.93%,反洗前后滤料表面油量变化明显。

轴向动态反冲洗技术处理二元驱污水

辽河油田锦16区块"聚合物-表面活性剂二元驱"进入开发中期后,二元驱污水处理难度增大,尤其是污水中含有的悬浮物无法达标处理。为此,对轴向动态反冲洗技术在"聚合物-表面活性剂二元驱"污水处理中的应用进行了研究,对污水中含油和悬浮物去除效果、反冲洗效果进行了试验验证。研究结果表明:轴向动态反冲洗技术对污水中悬浮物去除率达到58.78%,与常规两级双滤料过滤器悬浮物去除率相比,提高了24.3%。因此,轴向动态反冲洗技术可以有效提高二元驱污水处理效果并适宜在二元驱污水处理工程中进行推广应用。

含聚浓度对轴向动态反冲洗法过滤和反冲洗效能的影响

利用轴向动态反冲洗法处理含聚合物污水,研究考察含聚浓度对滤层阻力损失、油和悬浮物去除效能、反冲洗强度和时间以及滤料再生程度的影响。结果表明,含聚浓度对过滤效能影响较小、对滤层后期阻力和反冲洗过程影响较大,并有利于减少滤层成熟时间。增大反冲洗强度和时间可以减少对反冲洗过程影响。反冲洗强度为10.5L/（s·m2）和反冲洗历时22.0∽25.0 min时滤料反洗效果较好,反冲洗后核桃壳滤料油量为0.21∽1.34 mg（油）/g（干核桃壳）。

轴向动态橡胶/金刚砂滤床过滤效能和反冲洗特性研究

利用轴向动态橡胶/金刚砂滤床处理油田三元复合驱污水,考察滤床结构和过滤速度对油及悬浮物的去除效果,以及反冲洗强度和时间对滤料反冲洗特性的影响。结果表明,(D 1.2~1.6 mm)×800 mm/(D 0.15~0.25 mm)×600 mm的橡胶/金刚砂强化滤床的过滤分离效果较好,过滤速度为4 m/h时油和悬浮物的去除率分别在80.0%、70.0%以上,较金刚砂单滤床的去除率提高了28.1%和22.1%。提高过滤速度,橡胶/金刚砂强化滤床的除油率降低。反冲洗强度为8.8 L/(m^2·s)、反冲洗时间为15 min时橡胶/金刚砂滤床的除油率在90.0%以上,滤料反冲洗再生效果较好。

油田聚合物驱污水滤床结构和过滤效能特性研究

为解决油田聚合物驱污水过滤效率低的问题,基于核桃壳滤料优良的除油性能,建立核桃壳/石英砂新型滤床结构。考察了滤层厚度L、滤料粒径D、L/D值、过滤速度及其耦合作用等因素对过滤效能的影响规律。结果表明:L/D值对滤床过滤效能影响最大,过滤速度和滤料粒径影响次之,且过滤速度对过滤效能影响呈线性递减规律;小粒径滤床结构临界厚度最小值为650 mm,大粒径滤床结构要满足L/D=1000临界条件;增加核桃壳滤层厚度有利于提高油去除效率,增加石英砂滤层厚度有利于提高悬浮物去除效率。采用核桃壳和石英砂构建双滤床,当核桃壳滤层L=950 mm和D=0.80~1.20 mm,石英砂滤层L=750 mm和D=0.30~0.50 mm时,对聚合物浓度具有较好适应性,聚合物质量浓度为350~400 mg/L和过滤速度为12 m/h时,油和悬浮物去除率分别为94.3%和78.3%以上,其过滤精度为2.0μm以上颗粒去除率为100.0%,1.0μm以上颗粒去除率为98.1%。