油田含油污水处理过滤器滤料评价探讨

《科技与企业》杂志2012年10月（下）315科技专论油田含油污水处理过滤器滤料评价探讨【摘要】由于油田含油污水处理过滤器纤维球填料没有检测的标准，因此无法对每一批的纤维球填料的质量进行鉴定，部分纤维球填料使用一段时间后，出现纤维断裂、填料板结现象，造成过滤器憋压，无法正常过滤及反洗，影响生产。预料通过本课题研究，通过对改性纤维球填料的各项指标进行评价，通过制定的指标，为日后的改性纤维球填料的选型提供依据，选择优质的纤维球填料，保证水质稳定的同时，减少频繁更换填料的人工和费用。【关键词】含油污水；纤维球；评价方法1、概述随着油田污水处理规模的扩大和技术的深入发展，纤维球过滤技术在新疆油田得到广泛应用，纤维球过滤器在整个处理流程中起着重要作用，水质的最终净化与稳定主要在纤维球过滤器中进行。纤维球是用普通的纤维材料加工制作而成的一种球状滤料，与传统的钢性滤料相比，纤维球具有孔隙率高、比表面积大、吸附性能好、质量轻、弹性好等特点，可有效地增大滤床的截污纳垢能力。由于该材料具有疏水亲油性，吸附油污不易清洗，不能用于含油污水处理。对普通纤维球材料表面经过改性（改变亲油性）处理，使之具有疏油亲水性，用其加工制作而成的一种球状滤料。该滤料具有吸附油污易清洗的特性，可以用于含油污水处理。其主要特点是经过本质的改性处理将纤维滤料由亲油疏水型改变为亲水疏油型，使得纤维球不易粘油，便于反洗再生。改性纤维球属于弹性滤料，空隙率大，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，因此滤料比表面积大，过滤阻力小，使得过滤器滤速高、截污量大、工作周期长。其改性后特别适合于含油污水的处理。2、纤维球/改性纤维球的评价方法表1为纤维球/改性纤维球评价指标。在生产实践中，通过这些评价方法，可以正确、全面的评定纤维球/改性纤维球是否能达到指定的生产实践使用标准。表1纤维球/改性纤维球评价指标序号项目指标1密度，kg/m31.36~1.402比表面积，m2/m32800~32003球体直径，mm±34球体外观白色或淡黄色球状、椭圆状5破碎率≤5%6涤纶丝强度，N/D61.8×10-3~88.3×10-37耐酸性35%HCl、75%H2SO4、65%HNO3，对强度无影响8耐碱性10%NaOH、28%NH3H2O，对强度无影响9适用温度℃≤8010油污可洗率,%90~96注:油污可洗率是改性纤维球的指标，纤维球不具备这一项指标。文章就部分项目测定方法列举如下：3.耐破碎性的测定方法(1)原理通过模拟现场使用状况，将纤维球/改性纤维球放入蒸馏水中进行搅拌，计算完整纤维球/改性纤维球碎屑的比重，测定纤维球/改性纤维球的耐破碎性。(2)试剂与材料实验用电动搅拌器一台，转速1500r/min、纤维球/改性纤维球、蒸馏水、容器、烘干箱(3)分析步骤a将干燥的纤维球/改性纤维球先称重，再放入容器中，按1：2的比例添加蒸馏水。b使用搅拌器对纤维球/改性纤维球与蒸馏水的混合物以1500r/min的速度连续搅拌24小时。c统计出完整的纤维球/改性纤维球个数，并将其烘干称重，计算出纤维球的破碎率，≤5%的为合格。4.涤纶丝强度的测定方法采用现行的《化学纤维、短纤维拉伸性能试验方法》（GB/T14337-2008）进行测定。(1)原理单根纤维在规定条件下，在等速伸长型拉伸仪上将纤维拉伸至断裂，从负荷-伸长曲线或数据显示采集系统中得到试样的断裂强力、断裂伸长、定伸长强力、初始模量等拉伸性能的测定值。5.耐酸性的测定方法(1)原理测定纤维球/改性纤维球在酸溶液中浸泡前后的外观和物理性能，即可比较纤维球/改性纤维球的耐酸性。(2)试剂及材料35%盐酸溶液、75%硫酸溶液、65%硝酸溶液、纤维球/改性纤维球、烘干箱、烧杯、玻璃棒(3)分析步骤a将纤维球/改性纤维球用蒸馏水浸泡30min，并用蒸馏水冲洗3次。b取出纤维球/改性纤维球放在烘箱中，在80℃的条件下烘干30min，取出后放入干燥器冷至室温。c按照《化学纤维、短纤维拉伸性能试验方法》（GB/T14337-2008）的方法测定纤维球的涤纶丝强度，做好记录。d将不同的纤维球/改性纤维球分别浸泡在盛有35%盐酸溶液、75%硫酸溶液、65%硝酸溶液的烧杯中，用玻璃棒搅拌5min,再静置浸泡30min后取出。e用蒸馏水冲洗纤维球/改性纤维球，直至冲洗水的PH值呈中性。f按步骤b进行操作。g参照《化学纤维、短纤维拉伸性能试验方法》（GB/T14337-2008）测定纤维球/改性纤维球的强度，与实验前的强度对比，差值小于5%的算合格。总结本课题主要研究了纤维球/改性纤维球在生产实践中的技术要求及评价方法，特别是在处理稠油污水这种成分相对复杂的含油污水时，纤维球/改性纤维球更容易结块、积泥、松散，新疆油田重油开发公司运行纤维球过滤器已有十年之久，认识到纤维球/改性纤维球