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气浮选工艺在处理含油污水中的应用

北极星水处理网  来源:石化技术  作者:王璐  2019/11/18 10:49:40  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:含油污水 气浮选 油田污水

北极星水处理网讯:摘要:随着采油技术的不断调整与发展,聚合物驱油和三元驱油在杏北油田得到广泛应用,这使得油田采出水中聚合物含量不断增加,粘度也随之增加,乳化油更加稳固,油水分离难度大,而地面集输系统原有的处理工艺已经无法对其进行有效的处理,进而导致污水处理站的放水水质不达标,因此,杏一联合站引进了气浮选工艺来解决这一问题。

关键词:污水含油气浮选应用

杏一联合站主要负责9个转油站以及杏六联放水站的原油集输、脱水和集气的任务,原有流程为来液经加药后先进入游离水脱除器,根据油水密度差进行自然沉降,脱后的含水油进入电脱水器,在电场的作用下脱水。然后,两岗的脱后污水在污水沉降罐中沉降后进入污水站进行处理。但随着油田开发进入后期,采出油的含水越来越多,同时,采油技术的不断调整也导致了污水中聚合物浓度的升高,如何提高脱水站的脱水技术、保证水质达标,已经成了当前工作的重中之重。为解决这一问题,规划设计研究所结合杏一联合站针对污水系统工艺流程特点及设备运行情况展开了探讨,并决定引进气选浮工艺来改善水质。

1影响油田污水水质的两大主要因素

油田污水含有多种杂质的工业废水,其中,污水中的原油以及悬浮物是影响油田污水水质的两大主要因素。

1.1污水含油

原油以大小不同的油珠分散在采出水中。从显微镜下观察,绝大部分是以微小的油珠分散在采出水中,形成“水包油”乳状液,一般污水中含有1000~2000mg/L的原油,甚至有些含油量可达5000mg/L以上。原油或是漂浮在污水表面,或是以微小油珠的形态悬浮于水中。其中,浮油粒径大于100μm,稍加静置即可浮升至水面,分散油的粒径为10~100μm,需要足够的静置时间,乳化油的粒径为0.1~10μm,具有一定的稳定性,而溶解油含量极少,粒径小于0.1μm。

1.2悬浮固体

在采出水中分散体为矿物杂质的悬浮物,常称为采出水中悬浮固体含量,悬浮固体按粒径大小分为三个基本粒级:泥质:粒径<100μm;粉质:粒径为10~100μm;砂质:粒径>100μm。

在污水处理方面,由于采出原油含聚浓度的升高,油水分离难,原有的二段处理工艺已经无法充分发挥作用,致使滤罐系统负担重,滤料反冲洗再生能力差,外输污水水质不达标。这样不仅会使油田地面设施不能正常运行,大量的悬浮固体也会导致地层堵塞而带来危害。因此,杏一联合站引进了气浮选工艺来处理这一现象。

2气浮选工艺的设备组成及工作原理

2.1设备组成

气浮选设备是由高效管式反应器、溶气系统、罐内溶气释放装置以及控制系统组成。

2.2工作原理及工艺流程

杏一联合站在现有流程的基础上,增加气浮选装置,即由原来的“游离水脱除器+电脱水器+污水沉降罐”,改为“游离水脱除器+电脱水器+气浮选装置+污水沉降罐”。

气浮选设备是基于浮选、聚结、沉降等原理,在含油污水中通入大量的微小气泡,并将其作为载体与污水中的油珠和悬浮颗粒相互粘附,形成整体密度小于水的浮体,进而上浮水面,使污水中的油珠和悬浮状的物质与污水分离,达到油水分离的目的,同时,在保证原油油品性质的基础上,提高原油回收率。

气浮选设备的工艺流程:一级沉降罐来水进入管式反应器,在管式反应器中加入制氮机产生的氮气,使气泡与污油预结合,以利于污油在沉降罐内的分离。经预处理的污水进入沉降罐,在沉降罐内布水口下方设置的溶气释放装置处,污水与溶气释放的气泡充分混合,这些微小气泡粘附在污水中的絮体上,形成比重小于水的气浮体。气浮体上升至水面凝聚成浮油,通过收油槽排出。

3效果分析和存在的问题

3.1效果分析

杏一联合站气浮选工艺分别在2012年11月6日和2013年5月14日进行投产运行。

第一阶段运行时,气浮选装置投运近10天,其效果如下:

1)从污水岗外输水质来看,如图1所示,水质状况略有下降趋势。

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2)有助于加大收油力度,气浮选装置投运以后,污水岗收油状况较好,热化学脱水器见油时间较长,有助于提高老化油回收率,提高经济效益。

第二阶段运行时,气浮选装置投运20天,投运后,杏一联污水沉降罐放水水中含油降低50%以上,悬浮物含量降低40%以上,效果较好。

3.2存在问题

(1)冬天温度低,污水岗收油难度大,当罐顶老化油积累到一定厚度时,油水界面进而下降,溶气泵吸入污水的过程中,由于旋流会将老化油吸入,影响泵的运转。

(2)一、二段有时会出现油水分离状况较差而导致的“跑油”现象,致使含油量较大的污水进入管式反应器,与溶气混合致使管式反应器里存在进油情况。

4结束语

以上内容阐述了气浮选工艺在处理油田污水中的应用,通过效果分析,发现气浮选工艺对含油污水的处理有一定的效果。同时,有助于加大收油力度。今后将会在现有的基础上,进一步改善工艺,为油田的发展做出更大的贡献。

本文转自:乾来环保

原标题:气浮选工艺在处理含油污水中的应用

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