常熟電化學廢水處理設備暖場活動資源

蘇里格氣田已進入穩定開發階段，氣田產出污水量不斷加大，據統計2014年蘇里格氣田平均污水處理量為1950m3/d，由于其水質復雜，如果處理不當，會造成很大的環境污染，目前蘇里格氣田對該類生產污水的處理，主要是采用“隔油+沉淀+過濾+回注"工藝，這樣的處理方式不但成本高，而且回注時引起受納水體的潛移性侵害，可能會影響其它井的正常生產，另外生產污水量增加也加大了污水處理廠的負荷，甚至有時為了減少天然氣處理廠的污水處理負荷，通過降低天然氣產量來實現，這樣大大的影響了生產，因此將生產污水快速處理并能投入使用，是解決日益增長污水量的有效途徑之一。本文通過自主研發的適用于生產污水的壓裂液體系，考慮現場實施條件，引入簡易的污水處理方式，成功應用于蘇里格氣田直井壓裂施工。

　　1、實驗部分

　　(1)實驗材料。

　　水源：蘇53-3號集氣站;生產污水配制壓裂液配套產品：壓裂用增稠劑生產污水用瓜爾膠JK106F、防膨劑JK05、助排劑JK01、殺菌劑JKSJ01、交聯促進劑JK04F、交聯劑JK03F，以上產品均由長城鉆探工程有限公司昆山公司自主研制。

　　(2)實驗儀器。

　　德國HaakeRheometer6000旋轉流變儀、瑞士萬通Metrohm850離子色譜儀、德國KrussK100表界面張力儀。

　　(3)實驗。

　　①水質分析采用Metrohm850離子色譜儀對蘇53-3號集氣站的生產污水進行水質分析。

　　②采氣生產污水用瓜爾膠增粘速率測定。量取400mL蒸餾水，利用ChandlerEngineering攪拌器在轉速為1500±10rpm的條件下，加入1.80g增稠劑，攪拌2.5min后，置于六速粘度計上，在低速100rpm，25℃(恒溫)條件下測定基液粘度。

　　③壓裂液交聯狀態、交聯時間測定。凍膠配制過程：攪拌條件下，向上述液體②中加入1.2ml防膨劑，2.0ml助排劑，0.4ml殺菌劑。量取100ml上述基液，攪拌條件下，同時加入0.50ml交聯促進劑JK04F和0.50ml交聯劑JK03F，攪拌形成凍膠。利用秒表記錄交聯時間，通過玻璃棒攪拌觀察凍膠狀態。

　　④壓裂液耐剪切性能測定。按上面③的操作方法，將形成的凍膠置于HaakeRheometer6000旋轉流變儀(或同類儀器)中，進行耐剪切性能測試。

　　⑤壓裂液破膠性能測定。將凍膠裝入具塞刻度試管中，放入90℃水浴中，使凍膠在恒溫溫度下破膠。按不同破膠劑的量以及不同時間，取破膠液上面的清液，用毛細管粘度計測定破膠液粘度，當粘度<5mPa·s時，可以確定壓裂液破膠。利用KrussK100表界面張力儀，以煤油和破膠液清液界面作油水界面，測定界面張力。

　在油田含油污水處理工作中，存在污水水質不達標的問題。造成這一情況的因素有很多，其中最重要的是過濾器問題，導致不能過濾。過濾是污水除懸浮物、除油最后的手段，即對污水中含有的懸浮顆粒、油、藻類及部分細菌進行截留、吸附，以便達到注水達到相應的標準。而改性纖維球過濾器在其中的運用，能提升處理效果。基于此，加強對改性纖維球過濾器在油田污水處理中運用的研究意義重大。

　　一、改性纖維球特點分析

　　改性纖維球濾料技術是一種較為新型的油田污水處理技術。在此基礎上，開發了改性纖維球過濾器設備，能有效的提升污水處理精度。同時，均具有可再生能力強、占地面積小等優勢，用于含油污水處理過濾單元中。這種新型的過濾設備，采用的特種纖維絲是由新的化學配方合成，改變了原有纖維濾料親油特點，而讓其具有了親水特性，能提升對懸浮物截濾效果。還可以通過加藥反沖洗，具有可再生特性。在油田污水過濾中，改性纖維球濾料技術運用具有可再生、過濾精細、不沾油等優點。

　　從改性纖維球外形上來說，其絲徑較細，比表面積每克可以達到2000m2。正是由于這一特點，經過有效的疊加后能減小濾層孔隙，保證孔隙度能夠高于80%，與傳統的濾料相比攔截效果更好，在低滲透油田注水處理中運用效果更好，也更適用與高懸浮物水排放過濾工作。經過特殊的化學配方合成，能提升改性纖維球的親水性。遇水后，在改性纖維絲表面會聚集大量的水分子，其表面形成一層水膜，在油、纖維球中間起到良好的隔離層。通過反沖洗，能將纖維球表面油污進行清洗，提高其再生性能。

　　在改性纖維球濾料使用中，沿著水流方向，濾層孔隙率越來越小，孔隙分布呈現上大下小的狀態，能增強對過濾物的攔截作用，將含油污水中懸浮物進步一截濾。

　　二、改性纖維球過濾器工作原理

　　在傳統的過濾機工作中，通常包括表層過濾與深層過濾兩種。其中表層過濾為集聚過濾機理，而深層過濾為多孔介質過濾。可以將改性纖維球過濾歸納為深層過濾。油田含油污水中含有固體懸浮物，通過改性纖維球過濾器，這些固體懸浮物會在介質表面積累，經過橋接、過濾等過程形成濾餅。而為了形成濾餅，要求含油污水中固體懸浮物大小是過濾器濾料孔徑三分之一以上。同時，保證其具有一定濃度，如果濃度低或懸浮物顆粒粒徑小，則無法實現橋接。在后續精細化的過濾過程中，由于濾餅形成，提高了過濾的精度。同時，濾料的孔隙也會降低，這也會增加過濾的阻力。當阻力增加到一定程度后，橋接關系會受到后續懸浮顆粒沖擊，繼而遭到破壞，新的較大懸浮顆粒會替代破壞掉的橋接關系，對含油污水中的懸浮物進行繼續截濾。

　　而對改性纖維球過濾器的反沖洗，一般采用機械攪拌模式。包括自動操作、手動操作兩種模式。從下到上用清水對濾料進行沖洗，一邊沖洗，一邊進行攪拌，被濾料截濾下來的污物就會逐漸被清理，以便更好地再次使用。

　　三、改性纖維球濾料和其他濾料的對比

　　核桃殼濾料：這種濾料技術開始于美國，到了上世紀八十年代才在我國國內發展起來。到了九十年代，在我國大慶外圍油田中開始使用。這種濾料技術具有吸附能力強、過濾量大、除油效果好的優勢，但在對含油污水中固體懸浮物的去除方面效果較差。

　　雙層濾料過濾器：這種濾料技術優點在于濾層納污能力較強，操作較為簡單，便于運行管理，在深度污水處理中較為適用。但這種濾料技術反沖洗效果差，在濾料表面會出現板結問題。同時，過濾器中罐體上部容易出現滯留空氣，以至于過濾器中并非滿水狀態，導致罐內水不均勻分布，對處理效果造成影響。

　　石英砂過濾器：石英砂過濾器是目前油田水處理系統中運用泛的設備。由于其結構簡單、便于維護，且操作簡單，具有較好的污水處理效果。但石英砂過濾器濾層納污能力較低，且濾速不足，往往工作中技能發揮表層過濾效果，而下部大部分濾層不能發揮作用，影響利用率。

　　相較于上述過濾器來說，改性纖維球過濾器具有以下幾個方面的優勢：一是適用范圍較廣，能有效提升其除油、去懸浮物的效率，二是過濾精度較高，三是濾速較快，能提升污水處理量。根據相關運行試驗對比，在達到同等過濾精度要求時，用一級改性纖維球過濾器情況，改用石英砂過濾器、雙濾料過濾器則至少用兩級，而為了實現同等污水處理量，采用改性纖維球過濾器，罐體直徑要比其他幾種過濾器小很多。同時，也至少能提升一個等級的含油污水出水指標。在石油企業選擇過濾器設備時，達到相同來水指標、污水處理量，選擇改性纖維球過濾器，能有效減少投資成本，且這種濾料使用壽命較長，一般在三年以上。

　膜生物污水處理技術在實際應用的過程中擁有很多較為強勢的優勢，不僅可以讓污水中的雜質得到有效凈化與分離，處理的過程中還不會產生過多的污染物。所以這幾年來這種技術一直得到專家的廣泛關注，這些關注也促使了這項技術繼續向前發展。膜生物反應技術是由膜分離與生物水處理技術結合而來的，這種新型的污水反應技術通過技術上的融合處理以后，不僅增強了水處理的應用效果，也在一定程度上增強了兩種技術的轉化應用率，與傳統的技術相比較的話，擁有更強的水處理能力。

　　2、幾種膜生物反應器在污水處理中的應用

　　2.1 EGSB-MBR組合技術

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　EGSB-MBR技術將EGSB和MBR兩種技術的優點組合在一起，EGSB反應器能夠處理有機的廢水，而且效率很高，它能夠使廢水當中的COD幾乎去除掉，但是對于一些懸浮物、氮、氨等去除效果有限，然而將膜生物反應器作為后續處理能夠彌補EGSB的缺點。

　　2.2 氣浮等膜生物反應器組合技術

　　通過組合上的工藝加工，可以將污水中的洗滌劑與膠體上一系列污染物的含量進行很大程度上的降低，可以為下一步的處理減輕符合，尤其是對于膜污染物上的延緩具有非常顯著的效果。膜生物反應器在污水處理中的運用就可以從這里進行體現，因為膜技術是一項非常的技術，并且可以進行應用的范圍也非常的廣，可以獨立的進行工作，也可以與其他技術進行組合，達到技術上的需求。

　　2.3 內循環動態生物反應技術

　　動態膜生物反應器，這種技術上的表現是一種通過廉價微網材料做膜的基底，在對活性污泥具有過濾性的特點對污染物進行過濾處理，就目前而言，一般采用側向曝氣形式的動態膜生物處理，為了對該類型反應器在工作的過程中出現錯流速度過小或是反應器內斷流現象的發生，相關的人員可以采取將外筒曝氣的豎向流動的膜生物反應器進行處理，這樣的處理就會取得良好的效果。

　　3、膜生物反應器的特點

　　3.1 分離效率高

　　在膜生物反應器進行反應的過程中處理上的手段不需要沉淀池與過濾單元，所以相對來說，反應占用的空間較小。同時不存在污泥沉降上的問題，該系統中因為MISS的濃度較高，所以系統上的容積負荷得到大大的提升，系統上的抗復合能力也會非常的強，就會使得該工藝可以將廢水進行有效的處理。

　　3.2 活性污泥的濃度高

　　膜生物反應器可以的將生物上的反應能力提高，其中反應池當中的MISS的濃度可以達到10000mg/L，這樣的一個濃度可以將高濃度的有機廢水進行有效的去除，將處理過的廢水水質進行提升，降低懸浮物的含量，減少污泥的體積，將大分子的降解率的進行大大的提升。

　　3.3 某些轉型細菌持有的性質

　　在反應器中，膜生物技術可以將廢水與活性的污泥進行分離，使廢水在膜腔中思維內部流動，然后再將出水槽與進水槽二者進行相連的處理，但是其中生物菌就會在膜外進行流動。這樣，廢水與微生物就分離開來了，也就達到了理想的處理效果了。

　　3.4 生物反應器內硝化細菌的滯留生長

　　在該工藝中，生物膜可以對硝化菌的流失進行有效的阻止，并在一定程度上將反應器中的硝化菌保持在一個高濃度的狀態，進而對硝化菌的效率進行提升。生物膜技術在這項操作上的優勢異常的明顯，不僅可以將反應中需要進行剔除的污染物給快速并的清除，還可以將需要進行保留的物質進行保護的處理。

　　3.5 對系統傳氧效率進行提高

　　膜生物反應的曝氣系統采用的是一種全新的透氣性膜，這種類型的膜具有傳質阻力小的特點，可以在高壓下運行，所以不會受到停留時間與氣泡的大小等其他因素上的影響，使得整個供氧系統可以更加的穩定，說明膜生物反應器對于氧氣上的高效運用與間歇性的運作方式可以對曝氣設備在運行上的壓力進行減小的處理。

　　4、膜生物反應器的應用前景

　　膜生物反應器可用于高層建筑廢水的回用，可以處理垃圾填埋場的廢水，并能處理高濃度的有機廢水以及水等。然而，膜生物反應器工藝成本較高，難以在中國。目前，隨著全球水資源的日益緊張，人們對環境保護的認識也越來越強，因此膜生物反應器技術將在我國得到廣泛的應用。