常熟电化学废水处理设备暖场活动资源

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苏里格气田已进入稳定开发阶段，气田产出污水量不断加大，据统计2014年苏里格气田平均污水处理量为1950m3/d，由于其水质复杂，如果处理不当，会造成很大的环境污染，目前苏里格气田对该类生产污水的处理，主要是采用“隔油+沉淀+过滤+回注"工艺，这样的处理方式不但成本高，而且回注时引起受纳水体的潜移性侵害，可能会影响其它井的正常生产，另外生产污水量增加也加大了污水处理厂的负荷，甚至有时为了减少天然气处理厂的污水处理负荷，通过降低天然气产量来实现，这样大大的影响了生产，因此将生产污水快速处理并能投入使用，是解决日益增长污水量的有效途径之一。本文通过自主研发的适用于生产污水的压裂液体系，考虑现场实施条件，引入简易的污水处理方式，成功应用于苏里格气田直井压裂施工。

　　1、实验部分

　　(1)实验材料。

　　水源：苏53-3号集气站;生产污水配制压裂液配套产品：压裂用增稠剂生产污水用瓜尔胶JK106F、防膨剂JK05、助排剂JK01、杀菌剂JKSJ01、交联促进剂JK04F、交联剂JK03F，以上产品均由长城钻探工程有限公司昆山公司自主研制。

　　(2)实验仪器。

　　德国HaakeRheometer6000旋转流变仪、瑞士万通Metrohm850离子色谱仪、德国KrussK100表界面张力仪。

　　(3)实验。

　　①水质分析采用Metrohm850离子色谱仪对苏53-3号集气站的生产污水进行水质分析。

　　②采气生产污水用瓜尔胶增粘速率测定。量取400mL蒸馏水，利用ChandlerEngineering搅拌器在转速为1500±10rpm的条件下，加入1.80g增稠剂，搅拌2.5min后，置于六速粘度计上，在低速100rpm，25℃(恒温)条件下测定基液粘度。

　　③压裂液交联状态、交联时间测定。冻胶配制过程：搅拌条件下，向上述液体②中加入1.2ml防膨剂，2.0ml助排剂，0.4ml杀菌剂。量取100ml上述基液，搅拌条件下，同时加入0.50ml交联促进剂JK04F和0.50ml交联剂JK03F，搅拌形成冻胶。利用秒表记录交联时间，通过玻璃棒搅拌观察冻胶状态。

　　④压裂液耐剪切性能测定。按上面③的操作方法，将形成的冻胶置于HaakeRheometer6000旋转流变仪(或同类仪器)中，进行耐剪切性能测试。

　　⑤压裂液破胶性能测定。将冻胶装入具塞刻度试管中，放入90℃水浴中，使冻胶在恒温温度下破胶。按不同破胶剂的量以及不同时间，取破胶液上面的清液，用毛细管粘度计测定破胶液粘度，当粘度<5mPa·s时，可以确定压裂液破胶。利用KrussK100表界面张力仪，以煤油和破胶液清液界面作油水界面，测定界面张力。

　在油田含油污水处理工作中，存在污水水质不达标的问题。造成这一情况的因素有很多，其中最重要的是过滤器问题，导致不能过滤。过滤是污水除悬浮物、除油最后的手段，即对污水中含有的悬浮颗粒、油、藻类及部分细菌进行截留、吸附，以便达到注水达到相应的标准。而改性纤维球过滤器在其中的运用，能提升处理效果。基于此，加强对改性纤维球过滤器在油田污水处理中运用的研究意义重大。

　　一、改性纤维球特点分析

　　改性纤维球滤料技术是一种较为新型的油田污水处理技术。在此基础上，开发了改性纤维球过滤器设备，能有效的提升污水处理精度。同时，均具有可再生能力强、占地面积小等优势，用于含油污水处理过滤单元中。这种新型的过滤设备，采用的特种纤维丝是由新的化学配方合成，改变了原有纤维滤料亲油特点，而让其具有了亲水特性，能提升对悬浮物截滤效果。还可以通过加药反冲洗，具有可再生特性。在油田污水过滤中，改性纤维球滤料技术运用具有可再生、过滤精细、不沾油等优点。

　　从改性纤维球外形上来说，其丝径较细，比表面积每克最高可以达到2000m2。正是由于这一特点，经过有效的叠加后能减小滤层孔隙，保证孔隙度能够高于80%，与传统的滤料相比拦截效果更好，在低渗透油田注水处理中运用效果更好，也更适用与高悬浮物水排放过滤工作。经过特殊的化学配方合成，能提升改性纤维球的亲水性。遇水后，在改性纤维丝表面会聚集大量的水分子，其表面形成一层水膜，在油、纤维球中间起到良好的隔离层。通过反冲洗，能将纤维球表面油污进行清洗，提高其再生性能。

　　在改性纤维球滤料使用中，沿着水流方向，滤层孔隙率越来越小，孔隙分布呈现上大下小的状态，能增强对过滤物的拦截作用，将含油污水中悬浮物进步一截滤。

　　二、改性纤维球过滤器工作原理

　　在传统的过滤机工作中，通常包括表层过滤与深层过滤两种。其中表层过滤为集聚过滤机理，而深层过滤为多孔介质过滤。可以将改性纤维球过滤归纳为深层过滤。油田含油污水中含有固体悬浮物，通过改性纤维球过滤器，这些固体悬浮物会在介质表面积累，经过桥接、过滤等过程形成滤饼。而为了形成滤饼，要求含油污水中固体悬浮物大小是过滤器滤料孔径三分之一以上。同时，保证其具有一定浓度，如果浓度低或悬浮物颗粒粒径小，则无法实现桥接。在后续精细化的过滤过程中，由于滤饼形成，提高了过滤的精度。同时，滤料的孔隙也会降低，这也会增加过滤的阻力。当阻力增加到一定程度后，桥接关系会受到后续悬浮颗粒冲击，继而遭到破坏，新的较大悬浮颗粒会替代破坏掉的桥接关系，对含油污水中的悬浮物进行继续截滤。

　　而对改性纤维球过滤器的反冲洗，一般采用机械搅拌模式。包括自动操作、手动操作两种模式。从下到上用清水对滤料进行冲洗，一边冲洗，一边进行搅拌，被滤料截滤下来的污物就会逐渐被清理，以便更好地再次使用。

　　三、改性纤维球滤料和其他滤料的对比

　　核桃壳滤料：这种滤料技术最早开始于美国，到了上世纪八十年代才在我国国内发展起来。到了九十年代，在我国大庆外围油田中开始使用。这种滤料技术具有吸附能力强、过滤量大、除油效果好的优势，但在对含油污水中固体悬浮物的去除方面效果较差。

　　双层滤料过滤器：这种滤料技术优点在于滤层纳污能力较强，操作较为简单，便于运行管理，在深度污水处理中较为适用。但这种滤料技术反冲洗效果差，在滤料表面会出现板结问题。同时，过滤器中罐体上部容易出现滞留空气，以至于过滤器中并非满水状态，导致罐内水不均匀分布，对处理效果造成影响。

　　石英砂过滤器：石英砂过滤器是目前油田水处理系统中运用泛的设备。由于其结构简单、便于维护，且操作简单，具有较好的污水处理效果。但石英砂过滤器滤层纳污能力较低，且滤速不足，往往工作中技能发挥表层过滤效果，而下部大部分滤层不能发挥作用，影响利用率。

　　相较于上述过滤器来说，改性纤维球过滤器具有以下几个方面的优势：一是适用范围较广，能有效提升其除油、去悬浮物的效率，二是过滤精度较高，三是滤速较快，能提升污水处理量。根据相关运行试验对比，在达到同等过滤精度要求时，用一级改性纤维球过滤器情况，改用石英砂过滤器、双滤料过滤器则至少用两级，而为了实现同等污水处理量，采用改性纤维球过滤器，罐体直径要比其他几种过滤器小很多。同时，也至少能提升一个等级的含油污水出水指标。在石油企业选择过滤器设备时，达到相同来水指标、污水处理量，选择改性纤维球过滤器，能有效减少投资成本，且这种滤料使用寿命较长，一般在三年以上。

　膜生物污水处理技术在实际应用的过程中拥有很多较为强势的优势，不仅可以让污水中的杂质得到有效净化与分离，处理的过程中还不会产生过多的污染物。所以这几年来这种技术一直得到专家的广泛关注，这些关注也促使了这项技术继续向前发展。膜生物反应技术是由膜分离与生物水处理技术结合而来的，这种新型的污水反应技术通过技术上的融合处理以后，不仅增强了水处理的应用效果，也在一定程度上增强了两种技术的转化应用率，与传统的技术相比较的话，拥有更强的水处理能力。

　　2、几种膜生物反应器在污水处理中的应用

　　2.1 EGSB-MBR组合技术

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　EGSB-MBR技术将EGSB和MBR两种技术的优点组合在一起，EGSB反应器能够处理有机的废水，而且效率很高，它能够使废水当中的COD几乎去除掉，但是对于一些悬浮物、氮、氨等去除效果有限，然而将膜生物反应器作为后续处理能够弥补EGSB的缺点。

　　2.2 气浮等膜生物反应器组合技术

　　通过组合上的工艺加工，可以将污水中的洗涤剂与胶体上一系列污染物的含量进行很大程度上的降低，可以为下一步的处理减轻符合，尤其是对于膜污染物上的延缓具有非常显著的效果。膜生物反应器在污水处理中的运用就可以从这里进行体现，因为膜技术是一项非常先进的技术，并且可以进行应用的范围也非常的广，可以独立的进行工作，也可以与其他技术进行组合，达到技术上的需求。

　　2.3 内循环动态生物反应技术

　　动态膜生物反应器，这种技术上的表现是一种通过廉价微网材料做膜的基底，在对活性污泥具有过滤性的特点对污染物进行过滤处理，就目前而言，一般采用侧向曝气形式的动态膜生物处理，为了对该类型反应器在工作的过程中出现错流速度过小或是反应器内断流现象的发生，相关的人员可以采取将外筒曝气的竖向流动的膜生物反应器进行处理，这样的处理就会取得良好的效果。

　　3、膜生物反应器的特点

　　3.1 分离效率高

　　在膜生物反应器进行反应的过程中处理上的手段不需要沉淀池与过滤单元，所以相对来说，反应占用的空间较小。同时不存在污泥沉降上的问题，该系统中因为MISS的浓度较高，所以系统上的容积负荷得到大大的提升，系统上的抗复合能力也会非常的强，就会使得该工艺可以将废水进行有效的处理。

　　3.2 活性污泥的浓度高

　　膜生物反应器可以的将生物上的反应能力提高，其中反应池当中的MISS的浓度可以达到10000mg/L，这样的一个浓度可以将高浓度的有机废水进行有效的去除，将处理过的废水水质进行提升，降低悬浮物的含量，减少污泥的体积，将大分子的降解率的进行大大的提升。

　　3.3 某些转型细菌持有的性质

　　在反应器中，膜生物技术可以将废水与活性的污泥进行分离，使废水在膜腔中思维内部流动，然后再将出水槽与进水槽二者进行相连的处理，但是其中生物菌就会在膜外进行流动。这样，废水与微生物就分离开来了，也就达到了理想的处理效果了。

　　3.4 生物反应器内硝化细菌的滞留生长

　　在该工艺中，生物膜可以对硝化菌的流失进行有效的阻止，并在一定程度上将反应器中的硝化菌保持在一个高浓度的状态，进而对硝化菌的效率进行提升。生物膜技术在这项操作上的优势异常的明显，不仅可以将反应中需要进行剔除的污染物给快速并的清除，还可以将需要进行保留的物质进行保护的处理。

　　3.5 对系统传氧效率进行提高

　　膜生物反应的曝气系统采用的是一种全新的透气性膜，这种类型的膜具有传质阻力小的特点，可以在高压下运行，所以不会受到停留时间与气泡的大小等其他因素上的影响，使得整个供氧系统可以更加的稳定，说明膜生物反应器对于氧气上的高效运用与间歇性的运作方式可以对曝气设备在运行上的压力进行减小的处理。

　　4、膜生物反应器的应用前景

　　膜生物反应器可用于高层建筑废水的回用，可以处理垃圾填埋场的废水，并能处理高浓度的有机废水以及水等。然而，膜生物反应器工艺成本较高，难以在中国。目前，随着全球水资源的日益紧张，人们对环境保护的认识也越来越强，因此膜生物反应器技术将在我国得到广泛的应用。