基于级配滤料的含聚污水过滤-反冲洗运行模式优化

随着聚合物驱三次采油技术的广泛应用,含聚污水已成为油田采出水处理的难点,采用双层或多层级配滤料,以及改变滤料层间级配填充高度比,被认为是改善含聚污水处理效果的一种有效手段。文章基于污水处理站以石英砂和磁铁矿为主要滤料选型的运行实际,从层间级配滤料不同填充高度比关系出发,数值模拟研究了含聚污水过滤-反冲洗过程,揭示了层间级配滤料对过滤-反冲洗性能的影响,并结合实验验证,对含聚污水过滤-反冲洗运行模式进行了优化。结果表明,含聚污水过滤过程中压力场的显著性波动特征集中出现在滤料层区域,随着填充高度比的减小,自滤料层上部区域转向滤料层深部区域,同时,适当增加磁铁矿滤料层厚度,有利于悬浮粒子在滤料层中的去除;反冲洗过程中,当石英砂滤料层的填充厚度增加时,滤料层颗粒运动行为更为显现,更有利于附着在滤料颗粒表面悬浮粒子的脱附;推荐以1.67~2.20填充高度比的层间级配模式过滤低含聚浓度污水、以1.28~1.67填充高度比的层间级配模式过滤高含聚浓度污水。研究结果为含聚污水提效过滤处理过程中层间级配调整方案的设计与实施提供了依据,也为滤料选型及多层级配方案的优化与设计提供了基础。

环保型复合降滤失剂的研制与应用

为从源头上控制钻井液对环境的污染,减少废弃钻井液处理难度和处理费用,实现绿色环保钻井。以生物质材料植物多酚、木质素磺酸钠和玉米淀粉为原料,通过交联改性,合成了一种复合降滤失剂PLS。其EC_(50)为7.78×10^(4)mg/L,BOD_(5)/CODCr为5.05%,无毒且易生物降解。性能评价结果表明,含2%PLS的基浆在180℃下热滚16 h后中压滤失量仅为9.6 mL,且抗盐、抗钙性能优于羧甲基淀粉CMC-LV和两性离子淀粉接枝共聚物SAP。以PLS为唯一降滤失剂,配伍键合型润滑剂、双疏纳米封堵剂和仿生固壁剂等环保友好型处理剂,研制了一套环保型水基钻井液体系,并在大港油田某预探井的泥岩水平段进行了应用。应用井段内钻井液的流变与滤失性能稳定,摩阻低,泥饼薄而韧,无复杂情况发生,施工顺利。

基于36°Y-X钽酸锂的扇形声表滤波器设计与研究

该文提出了基于钽酸锂漏波材料设计的扇形声表滤波器。钽酸锂在36°Y-X切向时,其机电耦合系数(ΔV/V)为2.4%、频率温度系数(TCF)为-32×10^(-6)/℃。36°Y-X钽酸锂具有较强的压电耦合性和适中的温度稳定性,用它设计相对带宽5%~10%的滤波器可以实现较小的插入损耗和适中的温度稳定性,器件实测结果与仿真相符。

LSZ-1型泥浆滤失量自动测量仪研制

目前,在野外钻探现场或泥浆实验室内测量泥浆滤失量都是以传统人工测量为主,测量程序繁琐,读数误差大,工作效率低。为此开展了泥浆滤失量自动测量技术的研制,从结构设计、软件开发、传感器优选、新型过滤材料研制等方面进行技术攻关,研制了LSZ-1型中低压泥浆滤失量自动测量仪。通过实验室试验,实现了泥浆滤失量自动测量、数据储存与无线传输、装置自动清洗等关键技术突破。该仪器的研制成功,可为我国今后实施深钻工程智能化提供技术支撑,有效降低劳动强度,提高数据测量可靠性和工作效率,是钻探信息化、自动化的核心技术装备。

强化反冲洗在单水反冲滤池的实践应用

单水反冲滤池反冲洗方式单一、冲洗强度不足,导致滤池过滤效果下降,滤池出水水质波动,水厂供水安全难以保障。针对该问题,研究提出一种双阀滤池强化反冲洗方式,有效地解决了不具备升级改造条件的老旧中小水厂单水反冲滤池导致过滤效果下降问题。该改造方案主要通过曝气装置对滤池滤料进行人工曝气冲洗,实现滤池气-水结合反冲方式,恢复滤池过滤效果,实现滤池稳定高效运行。人工曝气处置后,滤池运行效果显著提升,出水浑浊度由0.24NTU降低至0.16NTU,滤池颗粒物去除率提高了12%;反冲洗周期由12h延长至16h,反冲水量年度节约了10.8万m^(3)。该人工曝气方案投资少、无需对原有工艺进行升级改造,不会影响水厂正常运营生产,简单适用,可在存在相似问题的中小水厂推广使用。

含聚污水双层级配过滤工艺反冲洗特征及影响

为进一步提高含聚污水过滤反冲洗工艺运行效果,以下层磁铁矿与上层石英砂的双层级配滤料过滤工艺为基础,开展滤料反冲洗工艺过程数值模拟研究,以反冲洗过程压力场分布特征、滤料层空间膨胀特征及滤料颗粒表面吸附与截留粒子的脱附情况为依据,对反冲洗性能进行评价,由此研究反冲洗工艺运行特征及影响因素。研究结果表明:以反冲洗强度15 L/(s·m^(2))时滤料不同填充高度比级配模式的压力场波动程度表现最强,相同反冲洗强度下,则以填充高度比为1.28~1.67时压力场波动程度表现最强;在含聚质量浓度为300~500 mg/L的一级过滤工况中,推荐使用1.28~1.67的填充高度比与20 L/(s·m^(2))的反冲洗强度进行反洗,可使滤层中油滴与悬浮固体脱附率均达到70%以上。研究结论可为油田含聚污水处理提供工艺与技术参考。

核桃壳过滤器滤料流失问题探究

随着油田的开发生产,平台对含油污水的处理量逐年增加,核桃壳过滤器的处理压力也不断增大。核桃壳过滤器作为污水处理系统的第三级设备,主要作用是对加气浮选器处理后的生产水进行过滤分离,去除水中污油和悬浮物,一旦出现问题,不合格的注入水将会导致地层孔隙堵塞,不仅对油井产量、注水开采效果产生极大的负面影响,同时也会导致环境的污染。文章通过对海上平台现场投用的核桃壳滤器的实验追踪,从核桃壳滤料流失这一问题为论点,分析了滤料流失的原因,在保证出口水质的前提下,通过调整核桃壳反冲洗流量和改变反洗程序控制逻辑,降低了核桃壳滤料的流失量,为油田“注够水、注好水、有效注水和精细注水”提供了有力保障。

抗高温环保型降滤失剂低聚糖接枝物的合成与应用

以淀粉衍生物低聚糖为原料,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮为接枝单体,AIBN为引发剂,利用反相乳液法聚合得到低聚糖接枝物降滤失剂CG-FL。通过FTIR、扫描电镜、热失重分析等手段表征了接枝物结构,检测了低聚糖接枝物的生物毒性EC50、生物降解率及重金属离子含量,通过单剂对比测试、实验室配制环保钻井液对比测试及现场井浆性能测试,评价了低聚糖接枝物的钻井液性能。室内评价结果表明,低聚糖接枝物降滤失剂CG-FL抗温超过180℃,抗盐达15%,分散性和配伍性较好,性能优于对比产品。现场试验应用证明,加入CG-FL后能够降低钻井液滤失量,现场钻井液性能稳定,无起泡或者处理剂碳化现象发生。

预防和解决曝气生物滤池滤料板结问题的策略分析

曝气生物滤池具有处理负荷高、占地小、出水水质良好等优点,在市政和工业污水处理领域得到广泛的应用,但是其还存在高有机负荷下异养菌大量繁殖,滤料严重板结,过水能力和硝化、反硝化作用下降等问题。本文针对此问题做了中试研究,研究陶粒和火山岩两种滤料在上向流硝化滤池和反硝化滤池的板结发生规律,提出通过增大倒U型管超高、增大反洗强度以及降低降水位液位高度等措施来解决滤料板结问题,最后系统提出预防板结和解决板结的可行办法,使滤料在运行过程中处于良好的过滤状态。

3种微灌砂过滤器水动三向阀性能比较试验研究

为了研究不同水动三向阀对砂石过滤器进行过滤和反冲洗过程切换的影响,通过对市场上常用的2种进口水动三向阀和国内自主生产的水动三向阀进行试验对比,测试了3种阀门过滤和反冲洗条件的水头损失、启闭时间、最小切换压力等参数.测试结果表明:不同阀门过滤和反冲洗条件下的水头损失差异具有统计学意义,建立了3种阀门正向过滤和反向反冲洗过程的水头损失和流量的回归模型,符合幂函数关系;国产阀门在水损控制上与进口阀门差异不大;在60~350 k Pa条件下进行3种阀门启闭时间和最小切换压力试验,测得3种阀门正向切换时间均长于反向切换时间,且单腔结构三向阀的启闭时间要长于双腔结构阀门,而国产三向阀在材料和精度上的不足导致阀门在启闭时间和最小切换压力两方面均落后于进口阀门.试验数据对实际应用中阀门选型及灌溉规划设计能够提供一定的数据参考.

两种叠片式过滤器的工艺性能比较试验

采用并联式的过滤系统,对国产的亚高牌叠片式过滤器与以色列ARKAL公司的叠片式过滤器进行了工艺性能比较试验。针对不同过滤精度(20、55、100、200μm)的叠片,在不同的加药量下,比较研究了两种过滤器进出水的浊度和悬浮固体含量、周期产水量、FPI值、水头损失、流量、反洗等工艺性能参数差异,试验结果表明,两种过滤器的性能大体相近。

低压稳流核桃壳过滤器反冲洗机制和效能研究

根据Ergun理论,设计开发了低压稳流核桃壳过滤器。研究了其反冲洗动力学,确定了最佳反冲洗条件。认为反冲洗过程中滤料间的摩擦、碰撞以及水流剪切作用是实现滤料脱附的原因,而滤料间的碰撞冲击力在滤料脱附再生中起着至关重要的作用。低压稳流核桃壳过滤器过滤、滤料再生效果好,滤后水平均含油量降至13.4mg/L,去除率提高了72%。

曝气生物滤池滤料板结的防治

对沈阳仙女河污水处理厂曝气生物滤池滤料板结问题进行了分析,初步认为生物膜生长过快、滤料粒径变小、反冲洗周期过长、反冲洗不彻底是滤料板结的主要原因,最后提出了解决措施。

改性核桃壳滤料对油田含油污水的过滤效果

采用亚硫酸氢镁蒸煮法对核桃壳滤料进行亲水改性,考察了改性核桃壳滤料对油田含油污水的过滤、反洗效果,探讨了改性前后核桃壳滤料的过滤过程及乳化油捕集机理。实验结果表明:在蒸煮温度为95℃、蒸煮时间为5 h、w(MgHSO_3)为5%的条件下,核桃壳滤料接触角由改性前的117.1°降至62.4°;分4批次过滤含油污水,改性核桃壳滤料的平均出水含油量为32.3 mg/L,平均油去除率为78.5%,平均浊度为7.7 NTU,平均浊度去除率为89.7%;改性核桃壳滤料的反洗效果显著改善,反洗水含油量由520 mg/L提高到840 mg/L,核桃壳滤料增重率由4.3%下降到0.2%。

滤料级配对双层滤料滤池过滤效果的影响

滤料级配是保证过滤效果的关键因素,讨论了在相同的L/d的情况下,滤料粒径及滤层高度对滤池出水效果的影响.实验结果表明,在L/d=1 300时,粒径及高度较小的滤柱处理效果好于粒径及高度较大的滤柱,但是粒径及高度较小的滤柱水头损失增加较快;预氧化可以明显改善过滤效果.在设计双层滤料滤池时,应从工程和经济角度同时出发,并结合滤前水质特点,优化出一个最佳L/d值.

V型滤池气水反冲洗过程滤料流失影响因素分析

根据V型滤池生产运行参数和设计规范的相关规定,确定了气水同时反冲洗阶段气冲强度、水冲强度及排水槽高度的取值范围。通过模型滤柱系列对比试验,分析气冲强度、水冲强度及排水槽高度对流失滤砂质量、粒径的影响。结果显示,水冲强度是影响滤料流失的主要因素,随排水槽高度增加,跑砂量显著减少、流失滤料粒径减小。

高速给水曝气生物滤池应用于大型自来水厂的预处理

为克服氨氮和有机物对饮用水源的微污染,广州市某水厂首次采用了高速给水曝气生物滤池(HUBAF)生物预处理新工艺,处理规模为73.5万m3/d.工程投产稳定运行后,初期3个月原水氨氮和CODMn分别为0.44～2.22 mg/L和1.84～6.06 mg/L,预处理出水分别小于0.5mg/L和2.0mg/L;原水的铁和锰最高达1.16mg/L和0.22mg/L,出厂水最高达0.05mg/L和0.03mg/L.HUBAF采用大颗粒轻质陶粒并结合流化床技术,对浑浊度的去除平均仅为2.5NTU,生物滤池过滤水头损失稳定在1.0 m以下.其冲洗方式为气水联合上、下冲洗,冲洗前后各滤池的过滤水头损失差不超过0.1m,为共用1套集中鼓风曝气系统创造了条件.与弹性填料接触氧化池和悬浮球流化池等已投入应用的生物预处理技术相比,HUBAF抗冲击负荷能力强,氨氮硝化率高,除铁除锰能力强.HUBAF-常规工艺生物强化集成技术对有机物的去除率与"臭氧-生物活性炭"给水深度净水工艺处于同一水平.

盘式过滤器工艺性能对比试验研究

设计了并联式的过滤系统,将国产、进口的盘式过滤器进行了工艺性能对比试验。针对不同过滤精度的盘片在不同的加药量下,对比研究了两种过滤器进出水的浊度和悬浮固体含量、周期产水量、FPI值、水头损失、流量、反洗等工艺性能参数的差异。试验结果表明:在相同试验条件下,两种过滤器的工艺性能和出水水质参数都相近。

国外膜技术进展及其在水处理中的应用

简单介绍国外膜材料、膜工艺进展；评述国外有关膜技术在水处理中应用的进展情况，包括饮用水生产、超纯水制备、沙滤池反冲水回用及工业水软化．当前膜组合工艺备受重视，因其将 Ｍ Ｆ、 Ｕ Ｆ 去除颗粒物和螺旋卷绕式组件不易污损的优点同 Ｎ Ｆ、 Ｒ Ｏ 去除 Ｄ Ｂ Ｐ 前体、病毒、合成有机化合物的优点结合起来，并把膜技术与活性炭过滤、臭氧氧化、生物处理等高级水处理技术相结合。

复合金属滤材过滤性能试验研究

针对传统的天然气过滤分离器存在孔隙率低,比表面积小,过滤速度慢,过滤周期短,滤芯再生能力差,滤芯价格高和寿命短等问题,对10种不同性能的天然气滤材进行了性能试验研究。从分析研究综合价格、反冲洗效果和可再生性能等因素来看,复合金属滤材的效果良好。试验表明,3#和5#复合金属滤材效果最好,对粒径1μm以上机械杂质的分离效率达到98.9%,3μm以上的机械杂质分离效率达到99.2%,5μm以上的机械杂质分离效率达到99.9%;对粒径1、3、5μm以上液体水的分离效率分别达到98.5%、99.1%、99.9%。