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      1. 微氣泡旋流氣浮裝置處理大慶油田含聚污水(一)

        2022-03-21  來自: 環保水圈 瀏覽次數:416

        大慶油田開發后期進入三次采油階段,隨著聚合物驅規模的不斷擴大,對聚驅采出水的處理形成了自然沉降→混凝沉降/傳統氣浮→壓力過濾(重力沉降+過濾)的工藝,并趨于成熟。


        大慶油田


        與油田常規的水驅采出水相比,聚驅采出污水具有黏度高、油水乳化嚴重、油滴和固體顆粒上浮或下沉阻力大等特性。這種水質特性的變化造成采出水乳化嚴重,并形成穩定的膠體,沉降分離難度加大,采用重力沉降+過濾的處理工藝,存在受來水水質變化造成處理效果和效率不高,出水達標率不高的問題。因此,如何提高聚驅采出水油水分離的效果及濾前處理水質,保證濾后水質穩定達標是本試驗的主要目的。試驗采用了分離效率高、運行穩定的微氣泡旋流浮選技術替代傳統的沉降、氣浮技術作為濾前含聚污水預處理設備,并開展了現場試驗。

        一、技術原理

        微氣泡旋流氣浮裝置MRF)是集微旋流和氣浮選技術于一體的水處理裝置。該裝置運行時首先是被處理的含聚采出水依靠重力或增壓泵提升,經過管道靜態混合器(主要是考慮加藥時藥劑與污水的混合作用),然后再經微氣泡旋流浮選器的進水管線沿切線方向進入微氣泡旋流浮選器內,同時與微氣泡發生裝置產生的微氣泡水混合,在旋流離心力+氣浮浮力的復合作用下進行油珠和雜質的聚集、黏附,從而快速實現離心浮選分離除油及去除懸浮固體雜質。其中的微氣泡水是在微氣泡發生單元產生,該單元包括氣體注入器和空壓機等設備。首先是從微氣泡旋流浮選器的出水管線上,按回流比取一部分水(回流水),經循環泵增壓后,進入到氣體注入器中,同時空壓機產生的帶壓氣體經濾清器過濾后也進入到氣體注入器中,并在氣體注入器中實現氣水混合,之后再進入到微氣泡發生器中,在高速旋流狀態下實現對氣泡的切割細化及篩分,生成帶有大量微細氣泡的溶氣水(微氣泡水)。

        二、現場試驗

        為了考察微氣泡旋流浮選裝置處理含聚采出水的處理效果和效率及其作為油田聚驅采出水濾前處理技術的可行性,試驗進行了處理量、回流比、溶氣水氣液比、加藥量的優化試驗。

        中試試驗地點選擇在某采油廠杏13-1含聚污水站,該污水站處理的含聚污水來自杏13-1聯合站采出液經油水分離后產生的含油污水,以此作為中試試驗裝置處理的進水,其油質量濃度≤500mg/L、聚丙烯酰胺260~280 mg/L、黏度≥0.8 mPa·s。

        1、處理量的優化試驗

        試驗在不加藥并固定溶氣水氣液比的條件下選擇了3種處理量進行試驗,現場測試聚合物質量濃度為260~280 mg/L,以下同。

        中試裝置在處理量分別為5.6、7.8、9.8m³/h條件下,處理后的出水油質量濃度平均為38.72、53.97、94.54 mg/L,懸浮固體質量濃度平均為18.89、22.00、29.11 mg/L。由此可見,在回流比變化不大的條件下,處理量低,相對污水在容器中的停留時間長,溶氣水壓力高(釋放微氣泡粒徑更細?。?,對油和懸浮固體的去除率高;同樣條件下,裝置對油的去除效果優于對懸浮固體的去除。

        2、回流比的優化試驗

        試驗在固定處理量為5.6 m³/h、氣液比1:10、排渣比1.87/100條件下,選擇3種回流比進行試驗。

        在處理量不變的條件下提高回流比,出水含油量隨回流比加大而降低,但過大提高回流比,出水含油量相對增高??芍?,溶氣水壓力的提高對除油有利,對含聚污水中的細小油滴黏附效果更穩定。

        3、溶氣水氣液比的優化試驗

        現場觀察,采用更高的注氣量時,制備的溶氣水微氣泡表觀濃度更高?,F場在固定處理水量為5.6m³/h的條件下,選擇3個溶氣水氣液比進行除油效果試驗。

        在處理量不變條件下提高溶氣水氣液比,除油率有所提高;氣液比提升到1.9:10時,現場觀察溶氣水大氣泡量增多,且出水含油量相對變大。由此可以得出,過大的氣液比不利于細小油滴的黏附去除,且出水含油量相對增高,適合的溶氣水氣液比為1:10。

        4、加藥量的優化試驗

        現場試驗中選擇投加杏十三含聚污水站投加的PAC絮凝劑,以及VM3055油溶性的反向破乳劑兩種藥,開展在固定處理量為5.6 m³/h條件下,不同加藥量和加不同藥劑的除油效果對比。其中VM3055+PACVM3055、PAC投加量為1:1同時投加。

        投加藥劑后,出水除油率明顯提高。其中VM3055PAC相比,加藥量小,并具有更高的除油率;PAC投加量加大時出水效果較好,但產生的絮狀懸浮物(浮渣排放量較投加VM3055+PAC方式上升百分之二十五)隨之上升,會增加后續處理負荷。綜合考慮出水含油量及除油率,選擇VM3055+PAC的方式更合適。

        現場觀察加藥后罐體上部浮渣急劇增多,且快速聚集,流動性差,現有的收油方式和排渣管易堵,故沒有選擇提高處理量進行試驗。

        關鍵詞: 大慶油田   含聚污水   衡美   水處理  

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