新型離心萃取機(jī)在油田污水處理中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

????摘要:敘述了一種新型油水分離器—某公司的波紋板式重力加速聚集型油水分離器的工作原理，及其在國(guó)內(nèi)幾個(gè)油田的中試試驗(yàn)情況。試驗(yàn)結(jié)果表明，該油水分離器處理效果相當(dāng)明顯，除油率平均達(dá)94. 59%，具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

????由于油田的大力開(kāi)采，產(chǎn)生了大量的污水，除少量外排之外，大部分都要經(jīng)過(guò)處理后回注地層。近年來(lái)，隨著人民物質(zhì)生活水平的日益提高，對(duì)周邊環(huán)境的要求也不斷提高。根據(jù)“中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5329-94，碎屑巖油藏注水推薦指標(biāo)”規(guī)定:A，極回注水的含油量小于5mg/L ; AZ級(jí)回注水的含油量小于6mg /L ; A3級(jí)回注水的含油量小于8mg/L，這對(duì)回注水的含油量提出了很高的要求。

油田含油廢水的分離難度高，我們采用奧地利費(fèi)雷公司波紋板式重力加速聚集型油水分離器在大慶油田、大港油田、華北油田及勝利油田的部分關(guān)鍵站點(diǎn)進(jìn)行油水分離試驗(yàn)，并對(duì)現(xiàn)行的含油廢水處理工藝、設(shè)施進(jìn)行了調(diào)研，以確定能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)含油廢水中油的回收利用、回注水的處理工藝。

1油田含油廢水處理的特點(diǎn)

????在過(guò)去的幾十年中，我國(guó)油田根據(jù)自己的特點(diǎn)，已摸索形成適應(yīng)不同油品和污水性質(zhì)的處理措施，如自然沉降、壓力沉降、浮選和旋流等污水處理工藝，以滿足高、中、低不同滲透率地層的處理流程。每個(gè)油田也經(jīng)歷不同的發(fā)展階段。以大港油田為例，其含油污水處理經(jīng)歷了四個(gè)階段:

????第一階段:1968年一1985年，全面推廣傳統(tǒng)的重力式除油工藝，即污水經(jīng)過(guò)一次自然沉降除油罐，二次混凝沉降除油罐，再經(jīng)過(guò)石英砂濾罐，處理后污水含油量小于30mg/L。

????第二階段:1986年~1989年，形成了具有大港油田特色的壓力式污水除油工藝。新型離心萃取機(jī)在油田污水處理中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)|離心萃取機(jī)|新型離心萃取機(jī)|油水分離|液液萃取|萃取槽?

????第三階段:1990年~1997年，加大了污水處理技術(shù)與設(shè)備的開(kāi)與推廣應(yīng)用力度，污水處理工藝自動(dòng)化水平得到較大提高，處理后水質(zhì)得以明顯改善。

????第四階段:1999年至今，開(kāi)展了外排污水達(dá)標(biāo)治理改造，大力開(kāi)發(fā)、引進(jìn)污水處理新工藝、新設(shè)備，進(jìn)一步提高了回注與外排污水質(zhì)量。先后開(kāi)展了“采油廢水COD達(dá)標(biāo)排放導(dǎo)向技術(shù)”、“石油企業(yè)污染物總量控制及外排達(dá)標(biāo)治理技術(shù)”等課題的研究，并已獲得重要成果。

油田含油廢水的含油量一般在500mg/L以下，個(gè)別超過(guò)1000mg/L. ;懸浮物含量一般在150mg/L左右，個(gè)別超過(guò)300mg/L;水溫一般在60℃左右，同時(shí)含有SRB, TGB和鐵細(xì)菌等微生物。油田在開(kāi)采過(guò)程中，為了提高產(chǎn)量，或其它工藝方面的要求，均不同程度的投加了聚合物。另外，由于石油開(kāi)采分離工藝過(guò)程比較長(zhǎng)，同時(shí)在高礦化(有的含鹽量高達(dá)30000mg/L)廢水的作用下，給含油廢水的分離帶來(lái)了難度。

2目前油田含油廢水處理工藝介紹

????(1)沉淀過(guò)濾法，

????流程為:含油廢水→一級(jí)沉降罐→污泥池→污泥→二級(jí)沉降罐→壓力濾罐→凈化廢水

????(2)壓力式除油法(大港油田小集污水站)，處理工藝流程如下:油站來(lái)水→接收罐→壓力除油器→過(guò)濾罐→濾后水罐

(3)氣浮選除油法：油站來(lái)水→沉降罐→氣浮器→調(diào)節(jié)罐→污水罐

3奧某公司油水分離器介紹

????某公司的油水分離器在嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，應(yīng)命名為:波紋板式重力加速聚集型油水分離器。該公司在世界上率先開(kāi)發(fā)了CPS一體化板式油水分離器，避免了其它方法容易堵塞及材料需要再生的缺點(diǎn)。含油廢水通過(guò)進(jìn)口管進(jìn)入油水分離器。由于在進(jìn)口處設(shè)有圍堰配流裝置，含油廢水在改變流動(dòng)方向后，產(chǎn)生平穩(wěn)的層流，緩慢進(jìn)入水平布置的波紋板，這種波紋板在化工上稱為聚集器。該波形板是公司的專利產(chǎn)品，以聚丙烯為基礎(chǔ)材料，內(nèi)含多種添加劑，使其具有親油而不粘油、抗老化的特點(diǎn)。波紋板一塊一塊地疊加起來(lái)的，間距一般為firnm(當(dāng)水中懸浮物含量較高時(shí)，可采用間距12mm的設(shè)計(jì))。通常采用水平安裝，因此小顆粒的油滴在重力的作用下只需要上升fimrn即可到達(dá)上一層波紋板。當(dāng)液體流過(guò)，油滴被波紋板迅速捕獲，即會(huì)聚集在波紋板上，并與水分離開(kāi)來(lái)。由于聚集器的原理，小顆粒的油滴會(huì)逐步聚集成為大油滴，油滴沿著波紋板移動(dòng)到其隆起部分的頂部。波形板頂部開(kāi)著直徑為12mm的小孔，通過(guò)這些小孔，較大顆粒的油滴根據(jù)Stokes原理，迅速浮到油水分離器的表面，使油水徹底分離。

????在出口處，設(shè)置一根浸入式管子。分離出來(lái)的污油排出可通過(guò)安裝一根帶快速接頭的管子，把集油層收集的油排走(也可以安裝1臺(tái)泵)。

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4某公司油水分離器的工作原理

????某公司的油水分離器嚴(yán)格遵循Stokes定律，利用油和水的比重差進(jìn)行無(wú)動(dòng)力的重力分離。

油滴的上升速度:

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由以上Stocks定律可以看出，油水分離器的出水含油量與入口的含油量的多少無(wú)關(guān)，僅與處理水量、油滴的直徑和油水比重差以及油的粘度等有關(guān)。同時(shí)，可以看出，只要在油水分離器的設(shè)計(jì)中注意含油廢水在波紋板中的停留時(shí)間和油滴上升的時(shí)間之間的關(guān)系，就能保證出水中的含油量。

5中試試驗(yàn)方法及其數(shù)據(jù)匯總

5. 1中試試驗(yàn)方法

????本次中試試驗(yàn)均在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。新型離心萃取機(jī)在油田污水處理中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)|離心萃取機(jī)|新型離心萃取機(jī)|油水分離|液液萃取|萃取槽

如圖2所示，含油廢水靠工藝流程的壓力，流入油水分離器中，通過(guò)控制進(jìn)水流量，每天24h連續(xù)運(yùn)行。由所在油田授權(quán)有關(guān)部門進(jìn)行取樣和化驗(yàn)分析。

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5. 2裝置情況說(shuō)明

本次油田中試試驗(yàn)采用了二個(gè)型號(hào)的油水分離器，以便測(cè)試不同水質(zhì)的含油廢水。

5. 3中試試驗(yàn)結(jié)果

????中試試驗(yàn)的平均值如表2

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由表2可見(jiàn)，不同油田，不同站點(diǎn)，不同油品特點(diǎn)，不同廢水情況，費(fèi)一雷公司的油水分離器平均除油率高達(dá)94.59%

6含油廢水處理中試試驗(yàn)總結(jié)

????通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，可以看到，該公司的油水分離器效果相當(dāng)明顯，除油率可以達(dá)到94. 59%，完全適應(yīng)在不同現(xiàn)場(chǎng)條件下穩(wěn)定安全運(yùn)行。這不僅對(duì)現(xiàn)有油田廢水處理工藝的改造提供了可靠的技術(shù)手段，而且為今后油田廢水處理工藝的設(shè)計(jì)提供了可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。使用后，將會(huì)給各大油田帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

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