新型高效核桃壳过滤器在油田污水处理中的应用

丁志强　岳国斌　赵静　王立新　冯超

摘 要：油田污水处理是原油生产过程中的一个非常重要的环节，污水水质的好坏直接影响着注水质量、污水外排等一系列后續相关生产。本文将结合孔店油田的实际生产情况，对新投运的核桃壳过滤器工艺以及在运行过程中存在的问题进行简单介绍。

关键词：核桃壳过滤器；气水反冲洗

1 油田污水处理新型高效过滤器现状

孔店油田污水处理新工艺流程图：

现用的工艺流程与原工艺相比，减少了一级净化器的除油，但污水处理效果却比之前大有提高，生化池由之前的每周清油到现在的两周捞一次油。重点在于过滤器结构、滤料的材质、以及在气水反冲洗方式上的变化。

新型高效过滤器于2012.12.05日正式投产，试运行期间，滤后水质一直能够很好的控制在标准范围之内。但是在设备组装以及试运行的使用中我们也发现了不足之处，经过认真分析、研究、与厂家的交流与意见反馈，我们提出了改造意见，并得到了上级领导及厂家的认可并得以实施，使这一设备得到了很好的完善。

2 设计工艺之初存在问题

①过滤器原设计反冲洗排污管线和过滤器反冲洗放空管线同时连接在过滤器总排污汇管上，最后进入污水池（80方），再通过液下泵打回污油罐，之后通过污油泵打回8#系统沉降罐循环处理。

存在问题：一是，反冲洗一个过滤罐需要约100方水，而污水池只有80方容积，如果强行排入污水池，只能在反洗的同时就必须启动液下泵，否则污水池将溢流。而液下泵的运行效率本身较低，并且存在一定的安全隐患，不宜长时间高频次的运行，所以这种操作方法本质存在安全隐患。二是，反洗排污含油较多，需经过两级提升才能回到8#系统沉降罐，工艺流程较繁杂，耗能多；

②过滤器正常放空取样槽的排水管与过滤器总排污汇管连接在一起。

存在问题：在调试过程中由于反洗放空水量较大、液位高，总排污汇管排不急，导致污水易从取样槽溢出，污染环境；

③过滤器于2012年12月5日试运行，环境温度在零下10度左右。由于过滤器的反洗排污汇管在过滤器的上部，电动阀的位置低于汇管的位置，导致排油排气管线中的油污不能完全排除，每次排油排气后都有一部分污油残留在管线中。

存在问题：冬季气温低，在短时间内就会凝结，堵塞管线，使过滤器不能正常排污。

3 工艺改进解决方法

根据在生产实际当中发现的问题，我们经过对该装置结构、原理进行认真的分析和现场反复论证，提出了可行性方案：

①利用现有的200方热水罐。将反冲洗排污管线越过污水池直接连接在200方罐进口，反洗时污水（100方）进入有足够容积的200方热水罐。再通过污油泵（离心泵）直接打回8#系统沉降罐循环。这样避免了液下泵长时间高频次的运行，每年减少能耗4万度电。

反洗放空污水工艺不变，进入污水池。原因有二：一是反洗放空水量小，占反冲洗总水量的10%左右，污水池负荷可以承受；二是反洗放空利用静压排水，液位低、势能小，不足以将污水压入地上200方热水罐中；

②将取样槽的排水管单独分开，进入泵房的下水管，反洗排污管不做改动，这样反洗时就杜绝了取样槽溢水现象；

③针对排油排气管线冬季易冻堵问题，我们提出了两个解决方案：

方案一：降低反洗排污汇管的高度位置。

然而在实际生产中，此方法存在一定隐患。降低了反洗排污汇管的高度，相应的排污汇管末端的气水分离器高度也要降低。这样在反洗排污时气水分离器可能出现冒顶溢流现象。

方案二：为过滤器加装保温层，主要管线加电热带。

加装保温层和对过滤器排油排气管道、筛管反洗管道、强力反洗管道进行电热带保温的成本要比降低反洗排污汇管高度的成本要高，但是它能提高滤后污水的温度，有利于后续污水热能回收工程的运行。因此权衡利弊我们采用了方案二取得的效果：

①首先、保证了污水系统能够正常平稳的运行，杜绝了安全隐患的存在，同时为外排水质达标打下了基础；

②减少了电量的消耗、设备的折损率。针对反洗污水直接进回收罐的改造，每年减少能耗4万度电；

③解决了反洗排污时管线内残留污油凝结堵塞管道，从而导致过滤器无法正常反冲洗的现象。

4 总结

新型核桃壳过滤器在我站的应用与改进，使该设备在结构方面有了更进一步改进，更加保证了运行的安全有效。过滤器作为去除水中残留原油以及不溶性杂质的有效技术装备，已广泛应用于油田污水处理系统中。经过滤处理后的出水水质是体现过滤效果的主要依据，而出水水质主要处决于滤料的种类、粒径及级配状况，在过滤器长期的运行过程中，滤料的受污染程度直接影响出水水质的好坏。而新型高效核桃壳过滤器应用新的结构设计，有效的气水反冲洗技术，能够更深层次的清洗滤料，在油田污水处理中的应用取得显著的效果。