油田污水过滤罐清洗方法的研究及应用

吴建伟

摘要：随着原油含水逐步增高，含油污水处理在油田生产中起到越来越重要的作用。污水过滤罐是含油污水处理工艺的关键环节，过滤水质的好坏直接影响到注水质量和排放的环保问题。本文主要对油田污水过滤罐清洗方法及应用进行分析探讨。

关键词：污水过滤罐；清洗方法

1 过滤技术简介

过滤技术是使液体通过一定的过滤介质时，把所含的固体颗粒或有害物质分离出来的一种技术。过滤技术在水处理行业是非常重要的技术之一，也是油田水处理的重要技术之一。

目前在油田常用的过滤设备有重力式过滤器和压力式过滤器两种，其中重力式过滤器就是单阀过滤器，而压力式过滤器的种类较多，有石英砂单层滤料过滤器、石英砂与磁铁矿组成的双层滤料过滤器、无烟煤、石英砂、磁铁矿组成的多层滤料过滤器、核桃壳过滤器、纤维球过滤器等等。

2 过滤罐存在的相关问题

1）二级过滤罐加药方式不合理，药液渗透不到滤层中，起不到浸泡作用，发挥不了药效，导致反洗效果不佳。

2）由于污水聚合物含量逐年增加，对滤料破坏严重，导致滤料的使用寿命越来越短，内部滤料结壳严重。反洗使用的清洗剂量逐年增多，反冲洗时间逐年增长，不但增加了电量而且加重了系统负荷，反洗效果也不好，水质超标现象不断出现。

3 改进方案、解决措施

3.1 加药管线的改进

原来的加药管线设置在过滤罐上端，为顺流加药。由于过滤罐内部压力作用，药液渗不到滤层中，只能在滤层上部停留。在反洗时，所加的清洗剂大部分从上部流出，不能进入滤料中，无法发挥清洗剂清洗滤料的作用，导致反洗效果不好。而且无法对加药量进行控制，只能根据经验确定反洗加藥量或全程加药。

了解加药管线存在的问题后，把管线设计在过滤器下部。这样，在关闭进出口阀门后，所加清洗剂可以充分和滤料结合，穿透滤料。同时从溢油管线放空处实时观察药液浓度，达到浓度后关闭加药管线。这样既保证了加药和滤料完全混合，又节省了加药量。

3.2 滤料加热除油技术

污水压力过滤罐随着污水量的增加及聚合物的增多，整个过滤系统负荷越来越大，滤料的使用期也越来越短，随着滤料的使用期及水质变化，尽管逐渐增加清洗剂药量及加强了反冲洗的次数和时间，但过滤器的压力一直上升不下，内部填料不到半年就结板，内壁污油增多。根据原油遇热分离的原理，经过试验，我们进行了科学的技术改造。

在污水过滤罐的反冲洗进口增设蒸汽工艺流程，在过滤罐加完清洗剂泡罐时，打开蒸汽阀门，向过滤罐内通蒸汽加热再闷罐3～4小时，提高罐内温度。罐内滤料吸附的污油悬浮物及内壁上的油就被分离蒸发出来。这些污油及悬浮物随着罐顶部溢油管线流入污油池回收。待油被高温分离后，此时再进行反冲洗，罐内的污油及悬浮物只需20分钟就洗得干干净净，罐内滤料松软不结板。

改造后，每台过滤罐的洗罐时间明显下降，同时也减少了洗罐次数和时间，泡罐时间也得到明显减少，充分利用了设备的运行时间。加药量下降，大量节约了化学药品。滤料的使用期延长，大大地延长了滤料的使用寿命，节约了更换滤料的开支，水质也得到了大幅度提高。

4 实例

A污水站设计处理能力2.4×103m3/d，由于B污水站停产改造，致使A站处于超负荷运行。同时，污水系统供求矛盾加剧造，A站反冲洗水无法正常外输。一次过滤罐反冲洗进出口压力差由0.02MPa上升到0.04MPa。经开罐检查，滤料污染严重需要进行清洗。为降低滤料清洗成本，开展了投加破乳剂与过滤罐热洗的实验。

5 实验原理

洁滤剂（破乳剂或高温热水）从滤罐加药口进入到过滤罐，自下而上经过垫层、滤层到达上部水箱，然后启动搅拌器，对上部污染的滤层进行搓洗，上部污染滤层中的污油在洁滤剂（破乳剂或高温热水）及搅拌器的搓洗作用下，与滤料脱离，溶入清洗液中，然后进行反冲洗操作，将清洗液通过反冲洗出口及排污口排至污水回收池中。

6 实验过程

6.1 投加破乳剂实验

投加破乳剂清洗过滤罐的流程为：将破乳剂倾倒到加药罐中；打开过滤罐反冲洗出水阀门，启动加药泵，关闭过滤罐反冲洗出水阀门；启动搅拌器；对过滤罐进行反冲洗。

实验效果见下表。

6.2 过滤罐热洗实验

热洗过滤罐的流程为：过滤罐停产；连接好锅炉车、水罐车热洗供水管线，点炉升温；将锅炉车热洗橡胶管线头连接到加药管线上；关闭反冲洗进口、过滤罐进出口阀门，打开反冲洗出口阀门；待将过滤罐注满热水后，启动搅拌器；过滤罐反冲洗。

实验效果见下表。

7 实验效果分析

1）压差差值对此：两组实验中最优值分别为投加60L的破乳剂和注入70℃的水。热洗的效果远远好过投加破乳剂。

2）含油差值对此：通过实验后水质含油情况，热洗效果也好于投加破乳剂的效果。

3）经济效益对比：对洁滤剂与热洗的清洗方法，进行经济分析。

（1）清洗过滤罐需要洁滤剂2吨，每吨6000元，则为1.2万元。

（2）热洗一座过滤罐需要40m3热水，清水每吨6元。加上热洗车的费，则每清洗一座过滤罐需要2240元。

通过热洗的方法每个过滤罐节约费用9760元。

8 结束语

（1）对过滤罐进行热洗，清洁效果比较明显。应进一步加强对热洗方法的研究，并应用到生产中，使其最大限度的发挥作用。

（2）提高水质应从源头抓起，提高联合站一、二段放水水质，可以使集输、污水处理系统运行进入良性循环。

参考文献

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