改性纤维球过滤技术用于海上油田污水的深度处理

同的处理方式也2页遥目前含油污水常用处理技术主要有重力分离法尧旋流分离法尧粗粒化法尧过滤法尧吸附法尧浮选法和膜分离法等也3页袁由于上述方法各有其局限性袁在实际应用中通常是两三种方法联合使用袁使出水水质达到排放标准遥近年来袁污水处理技术的发展主要体现在高效油水分离技术尧精细过滤技术和膜分离技术尧生物处理技术尧高效新型设备以及油田用处理药剂的选择等遥这些技术与装置的成功开发袁对提高含油污水的处理效率尧改进设备的处理性能以及实现处理设备功能的一体化都大有裨益遥2平台污水处理技术选择该综合处理平台原污水处理设施包括撇油罐和水力旋流器两级处理袁如图1所示遥其中撇油罐属于重力分离技术袁水力旋流器属于离心分离技术袁经过两级处理后袁污水中的绝大部分浮油及分散油已经去除袁剩余油主要是浮化油和溶解油袁其质量浓度为20~30mg/L袁已经达到了整个污水处理系统的最佳状态袁但还不能达到叶海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值曳规定的油质量浓度臆20mg/L的要求遥图1改造前生产水处理流程通过对国内外污水深度处理技术比选袁选择了改性纤维球过滤技术尧荷电膜过滤技术以及气浮选技术进行现场试验袁现场试验数据表明袁气浮选技术针对该平台污水处理效果不佳遥改性纤维球和荷电膜过滤技术处理效果较好袁处理后污水都能满足海上碎屑岩油藏注水水质A2级指标也4页遥按照进水油质量浓度为30mg/L袁出水质量浓度为15mg/L袁处理量为1万m3/d为设计要求袁分别制定了改性纤维球快速过滤和荷电膜过滤基本方案袁然后针对这两种方案新增设备进行安装空间核实尧结构强度校核等遥经过校核可知袁该平台空间能够满足改性纤维球快速过滤和荷电膜过滤两种方案安装要求曰改性纤维球快速过滤方案也满足平台结构强度要求袁而荷电膜过滤方案桩基承载力操作工况下不满足API规范要求也5页遥最终选定了深圳某有限公司制造的改性纤维球快速过滤装置做为此次改造的系统袁该平台所选择的改性纤维球快速过滤装置由若干单独的过滤罐体和一套PLC统一控制袁单个过滤罐体尺寸较小仅为D1160mm伊3500mm袁可以根据海上平台剩余空间及结构承重情况灵活选择过滤罐体数量成撬袁单罐采用不锈钢罐体尧内部单体采用无缝钢管连接遥该系统使用改性纤维球为过滤材料袁材料性质亲水疏油遥在该平台水力旋流器出口增加一套改性纤维球快速过滤装置袁其工艺流程如图2所示遥图2改造后生产水处理流程3改性纤维球快速过滤装置运行效果及讨论该平台所选择的改性纤维球快速过滤装置由10个单独的过滤罐体和1套PLC控制系统组成袁10个单独的过滤罐体根据平台安装空间组成两个橇块袁其中一个橇块布置4个过滤罐体袁另一个橇块布置6个过滤罐体袁每个单个过滤罐体做为整体过滤器的一个组成部分袁设计生产水处理量为9000m3/d遥该平台所选择的改性纤维球快速过滤装置依据单个过滤单元的进出口压差或者设定时间间隔来实现自动反洗袁保障生产水的处理效果遥当进出水压差达到设定值时袁压差开关给PLC一个信号袁或者当程序计时器达到设定时间间隔40min时袁PLC执行反洗程序袁每个过滤单元按照顺序进行反洗袁而剩余过滤单元继续运行袁承担整个系统污水处理任务袁并为反冲洗过滤单元提供干净的反冲洗水源遥每个罐体为一个过滤单元袁工作时罐体上部的汽缸将过滤材料压紧袁需要过滤的水流入压紧的滤料袁经过滤料过滤后袁由集水器流出袁完成过滤过程遥当滤料截留物质增多时袁水头损失加大袁需要进行反冲洗袁反冲洗时袁汽缸将滤料松开袁天然气首先从罐体底部进入将纤维球填料吹松散袁然后水再从罐体底部的集水器流入反洗袁经过过滤单元后由反洗出水口进入到平台闭排系统遥在反冲洗过程中袁反冲洗水来自其他过滤单元的过滤出水袁不需要反冲泵及反冲水池袁不必停机袁设备过滤程序照常进行遥该改性纤维球快速过滤装置于2009年4月初完成海上安装调试袁并成功投用袁取得了良好的效果袁图3尧图4为污水中的油尧固相颗粒含量的监测结果遥可以看出袁经过处理后的排海污水中油质量浓度从30mg/L降至了15mg/L以下袁固相颗粒质量浓度从50mg/L降至5mg/L以下袁由此可以计算出袁该油气田水处理工业水处理圆园14-11袁34渊11冤78平台每年将减少石油烃的排放达49.5t遥图3改选后污水含油监测结果图4改选后污水中固相颗粒含量监测结果该海上平台改性纤维球快速过滤装置投用近5a来袁运行稳定袁处理后的污水含油和固相颗粒都达到设计要求遥但是运行过程也出现了一些问题袁后期又进行了一些优化改造袁问题主要表现在院渊1冤由于改性纤维球快速过滤装置设计过程中袁泥砂在运行过程中需要定期手动排放至开式排放罐袁当进口污水中含有大量泥砂渊泥砂高达20%冤时袁比如钻井液或完井液袁很容易污染改性纤维球袁并且此过程不可逆袁只有更换改性纤维球填料袁由此增加了操作成本遥对于钻完井或修井作业频繁的海上平台采用改性纤维球快