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改性纤维球在稠油污水回用锅炉用水的应用

浏览量: 点击次数:48 更新时间:2022-09-14   时间:2022-09-14

    稠油污水处理后*好的出路是回用于热采注汽锅炉用.但稠油污水粘度大、油水密度差值小、乳化严重等,使稠油污水回用水质难以达到回用标准。稠油污水具有较高的含油及固体悬浮物,而稠油热采锅炉软化器进口要求悬浮物与油的质量浓度均小于2.0mg/L。因此,稠油污水处理回用于锅炉对过滤器要求较高,传统的砂滤与多层滤料技术具有较多缺点:滤速低、滤料密度大、不适用于机械反洗,滤料再生能力差;过滤后水质不能满足深度处理对水质的要求。核桃壳滤料的密度略重于水,具备亲水憎油性,滤料反洗再生性能好,但其过滤精度不高,只适用于油田中渗透地层注水要求。普通纤维球是用聚脂纤维制成的球状滤料,具有截污能力强、耐磨性和抗化学侵蚀性较强等特点,但其对稠油的吸附性能以及再生性能还有待提高。改性纤维球由于对纤维丝进行了改性处理,使它其有了亲水疏油的特性,反洗时能将粘附在其表面的原油彻底清洗干净,再生性能好。

改性纤维球滤料对油的静态吸附

    吸附等温线可以初步确定改性纤维球滤料对油的吸附能力。改性纤维球对油的吸附曲线基本吻合Freundlich吸附,当进水油的质量浓度大于100mg/L后饱和吸附量基本不变,与其它滤料相比改性纤维球对油的饱和吸附量*大,可达到52.9mg/g,由于改性纤维球的球丝径细,比表面积大,具有多孔结构,因此对油有很好的吸附性,其吸附性能优于其它滤料。双滤料对油的吸附性能较差。

改性纤维球滤料对油的吸附效果

    随着过滤时间的增加,过滤器出水含油量开始稍微增加,过滤器进水油的质量浓度小于130mg/L时,改性纤维球出水油的质量浓度小于2mg/L,与其他除油滤料相比,过滤效果更加稳定,出水水质更好。改性纤维球对油的动态吸附性能*好,核桃壳与普通纤维球对油的吸附性能相近,而石英砂和无烟煤双层滤料过滤器对油的吸附性能较差。

改性纤维球对固体悬浮物的截留性能

    当进水悬浮物的质量浓度小于100mg/L时,改性纤维球过滤器出口悬浮物的质量浓度小于2mg/L,能达到热采锅炉对固体悬浮物含量的要求。而双滤料褐普通纤维球过滤器出口悬浮物的质量浓度为5mg/L,核桃壳过滤器出口悬浮物的质量浓度为15mg/L左右,可见,过滤器进口悬浮物含量过高会影响出水水质。由于改性纤维球较以前使用的普通纤维球密度大,在过滤时能下沉到罐底,滤层孔隙结构好,形成了比较理想的滤料上大下小的孔隙分布状态,拦截作用增强,更有利于悬浮物的去除,过滤效果更好。

改性纤维球反冲洗周期

    试验得出结论,过滤器进水水质相同,在24h内,改性纤维球出水浊度小于2NTU,当过滤器运行超过24h后,改性纤维球的出水浊度呈增加的趋势,在24h时出水浊度为2.8NTU。而普通纤维球在过滤时间为16h时出水浊度已达到3.5NTU。从外观来看改性纤维球已呈黑色,表面附有较多的油污和污泥。

改性纤维球的再生

    对改性纤维球反洗20min后再运行,24h为1个周期,数据表明经过反冲洗后改性纤维球恢复了过滤性能。取现场试验中的一枚改性纤维球做浸油清洗试验多次仍可试验。因此改性纤维球滤料在用于实际油田采出水处理时,具有比较理想的反冲洗再生效果。由于反冲洗只能把过滤中截留超出平衡值的油。泥洗净,但不能使滤料回复到刚投入使用时的状态。经过长期使用以后,由于纤维球上附有少量剩余油泥,球的颜色会由白色逐渐变成灰褐色,但不会影响处理效果。

    与普通纤维球、核桃壳滤料及石英砂滤料、无烟煤滤料双层滤料相比,改性纤维球过滤器可使油、悬浮物质量浓度均小于2mg/L。达到热采锅炉回用水质的要求。改性纤维球过滤反冲洗周期可达24-48小时,具有过滤精度高,处理量大,再生效果好等特点。


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