實驗室萃取設(shè)備在油田污水處理中的應(yīng)用實驗

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????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，及其在國內(nèi)幾個油田的中試試驗情況。試驗結(jié)果表明，該油水分離器處理效果相當明顯，除油率平均達94. 59%，具有相當?shù)慕?jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

????由于油田的大力開采，產(chǎn)生了大量的污水，除少量外排之外，大部分都要經(jīng)過處理后回注地層。近年來，隨著人民物質(zhì)生活水平的日益提高，對周邊環(huán)境的要求也不斷提高。根據(jù)“中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準SY/T5329-94，碎屑巖油藏注水推薦指標”規(guī)定:A，極回注水的含油量小于5mg/L ; AZ級回注水的含油量小于6mg /L ; A3級回注水的含油量小于8mg/L，這對回注水的含油量提出了很高的要求。新型離心萃取機在油田污水處理中的應(yīng)用實驗|離心萃取機|新型離心萃取機|油水分離|液液萃取|萃取槽?

油田含油廢水的分離難度高，我們采用奧地利費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)鍵站點進行油水分離試驗，并對現(xiàn)行的含油廢水處理工藝、設(shè)施進行了調(diào)研，以確定能進一步實現(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

????在過去的幾十年中，我國油田根據(jù)自己的特點，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)過一次自然沉降除油罐，二次混凝沉降除油罐，再經(jīng)過石英砂濾罐，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。新型離心萃取機在油田污水處理中的應(yīng)用實驗|離心萃取機|新型離心萃取機|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)備的開與推廣應(yīng)用力度，污水處理工藝自動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，開展了外排污水達標治理改造，大力開發(fā)、引進污水處理新工藝、新設(shè)備，進一步提高了回注與外排污水質(zhì)量。先后開展了“采油廢水COD達標排放導(dǎo)向技術(shù)”、“石油企業(yè)污染物總量控制及外排達標治理技術(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，個別超過1000mg/L. ;懸浮物含量一般在150mg/L左右，個別超過300mg/L;水溫一般在60℃左右，同時含有SRB, TGB和鐵細菌等微生物。油田在開采過程中，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，由于石油開采分離工藝過程比較長，同時在高礦化(有的含鹽量高達30000mg/L)廢水的作用下，給含油廢水的分離帶來了難度。

2目前油田含油廢水處理工藝介紹

????(1)沉淀過濾法，

????流程為:含油廢水→一級沉降罐→污泥池→污泥→二級沉降罐→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:油站來水→接收罐→壓力除油器→過濾罐→濾后水罐

(3)氣浮選除油法：油站來水→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格意義上來說，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。含油廢水通過進口管進入油水分離器。由于在進口處設(shè)有圍堰配流裝置，含油廢水在改變流動方向后，產(chǎn)生平穩(wěn)的層流，緩慢進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。波紋板一塊一塊地疊加起來的，間距一般為firnm(當水中懸浮物含量較高時，可采用間距12mm的設(shè)計)。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即可到達上一層波紋板。當液體流過，油滴被波紋板迅速捕獲，即會聚集在波紋板上，并與水分離開來。由于聚集器的原理，小顆粒的油滴會逐步聚集成為大油滴，油滴沿著波紋板移動到其隆起部分的頂部。波形板頂部開著直徑為12mm的小孔，通過這些小孔，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。新型離心萃取機在油田污水處理中的應(yīng)用實驗|離心萃取機|新型離心萃取機|油水分離|液液萃取|萃取槽?

????在出口處，設(shè)置一根浸入式管子。分離出來的污油排出可通過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格遵循Stokes定律，利用油和水的比重差進行無動力的重力分離。

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，可以看出，只要在油水分離器的設(shè)計中注意含油廢水在波紋板中的停留時間和油滴上升的時間之間的關(guān)系，就能保證出水中的含油量。

5中試試驗方法及其數(shù)據(jù)匯總

5. 1中試試驗方法

????本次中試試驗均在現(xiàn)場進行。新型離心萃取機在油田污水處理中的應(yīng)用實驗|離心萃取機|新型離心萃取機|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，通過控制進水流量，每天24h連續(xù)運行。由所在油田授權(quán)有關(guān)部門進行取樣和化驗分析。

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5. 2裝置情況說明

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

5. 3中試試驗結(jié)果

????中試試驗的平均值如表2

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由表2可見，不同油田，不同站點，不同油品特點，不同廢水情況，費一雷公司的油水分離器平均除油率高達94.59%

6含油廢水處理中試試驗總結(jié)

????通過對實驗現(xiàn)象的觀察，可以看到，該公司的油水分離器效果相當明顯，除油率可以達到94. 59%，完全適應(yīng)在不同現(xiàn)場條件下穩(wěn)定安全運行。這不僅對現(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)計提供了可靠的設(shè)計依據(jù)。使用后，將會給各大油田帶來可觀的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

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