提温反冲洗技术对滤料的再生效果影响

曾春海(大庆油田第四采油厂，黑龙江 大庆 163000)

0 引言

随着三采开发的不断深入，油田污水成分日趋复杂，处理难度日益增大。含聚浓度升高后，因为乳化程度更好的原因，造成油水分离困难，脱水、沉降效率变低，严重影响过滤段的处理效果。同时由于含聚浓度上升导致污水黏度增加，滤料上吸附的杂质更加难以处理，导致滤料污染越发严重，影响处理效果[1]。

针对以上难题，某聚驱污水站首次引入污水站提温反冲洗技术，但由于现场运行的工作流程、冲洗标准、冲洗参数还有待于摸索，因此开展污水提温反冲洗技术跟踪，进一步提高滤料再生效果，对提高污水站滤后水水质具有重要而迫切的现实意义[2]。

1 技术创新点与进展

提温反冲洗工艺与传统反冲洗工艺的技术区别在于反冲洗水加热部分。传统反洗工艺的反冲洗水直接利用反冲洗泵将外输水罐的滤后水直接用来进行反冲洗；提温反冲洗工艺的反冲洗水则是将部分滤后水进入热水罐，然后利用热水循环泵和加热炉对滤后水进行加温，当温度到达一定工艺条件时再进行反冲洗[3]。

1.1 现状调查

从技术及管理的角度掌握过提温反冲洗工艺运行情况。调查分两部分进行：一是日常管理部分。调查提温反冲洗工艺应用情况，发现目前无有效的指导参数；调查提温反冲洗工艺运行制度及反冲洗管理制度，发现目前两项制度为空白。二是基础工艺部分。对工艺流程、机泵数量、排量、扬程及运行状况、热洗水罐数量及规格、加热炉数量及能力、过过滤罐设计反冲洗强度及时间进行调查，取得了相关资料，为下一步工作打下了坚实的基础[4]。

1.2 编制方案

为保障提温反洗效果，围绕运行参数优化，制定内容，实现运行效果最佳。通过明确跟踪试验步骤，明确工作组织机构，明确具体跟踪内容，明确项目成员分工，明确计划进度安排，明确数据录取标准；确定关键技术节点，即提温反冲洗温度、提温反冲洗效果、过滤罐压差变化情况、提温反冲洗周期、提温反冲洗能耗，将提温反冲洗技术的技术使用情况摸索到最优[5]。同时编制提温反冲洗跟踪进度安排表，明确跟踪内容和工作安排，通过科学系统的安排使此项工作顺利进展。

1.3 开展提温反冲洗参数优化试验

在开展技术跟踪过程中，应根据实际情况，个性化制定工作内容。选取6座过滤罐，并将反冲洗水加热到75 ℃、70 ℃、65 ℃、60 ℃、55 ℃、45 ℃，然后再进行反冲洗操作，根据水质及过滤罐情况个性化确定温度；明确确定的标准，以恢复到提温反洗之前的状态为标准，确定适合的反冲洗周期[6]。

通过建立提温反冲洗工艺温度确定方法流程图和提温反冲洗工艺周期确定方法流程图，达到了摸索热洗参数方法清晰，标准明确的目的，如图1所示[7]。

图1 提温反冲洗工艺参数优化流程图

2 该技术在本区块的可行性分析

2.1 试验条件

试验地点为某聚驱污水站，水质为聚驱污水，来水含油248 mg/L，悬浮物69 mg/L，含聚浓度229 mg/L，污水温度38 ℃。

2.2 温度对滤料再生效果影响

选取9#、10#、11#、12#、13#、14#过滤罐采用75 ℃、70 ℃、65 ℃、60 ℃、55 ℃、45 ℃进行提温反冲洗操作，反冲洗时间为10 min，反冲洗强度为680 m3/h，并及时记录反洗前后的化验数据，如表1所示，着重对含油和悬浮物的去除率进行对比。

通过对提温反洗前后滤后水和含油和悬浮物的去除率的化验结果看，提温反冲洗将除油率和除悬率分别高了5.5%、4.6%。从不同温度对反冲洗效果影响看，温度越高，过滤罐除油率上升越显著。

表1 提温反冲洗效果对比统计表

进一步对比不同温度时加热炉的耗气量，来确定较为经济的反洗温度，数据如表2所示。

表2 提温反洗效果及耗气量对比表

从耗气量来看，45 ℃最为节省，但反洗效果最不明显，65 ℃时耗气量相对较少，且除油率为75%左右。因此，选取65 ℃作为提温反洗温度。

2.3 提温反洗周期的确定

以9#过过滤罐为例，常温反洗时除油率为58.0%、除悬率为56.4%，经过提温反洗后，除油率上升到76.5%、除悬率上升到73.0%。在提温反洗后第2天进行常温反洗，除油率和除悬率均有下降，直至第6天，“两率”下降到最初常温反洗状态时，在第7天时再次提温反洗，除油率和除悬率均有大幅度提升，1#过过滤罐提温反洗周期为7天。通过上述方法，摸索出其他过滤罐的热洗周期为6～10天[8]。由以上试验数据可以看出，提温反冲洗工艺对于提高过滤效果有着很大的作用，较为适宜在某油田聚驱污水处理站中使用。同时为了完善制度流程，制定提温反冲洗工作流程运行图，如图2所示，明确当班岗位员工职责，做好工作衔接，保证提温反洗顺利进行[9]。

图2 提温反冲洗工作流程运行图

3 结语

以上通过提温反冲洗技术对滤料的再生效果影响的过程研究和技术分析，通过对某聚驱污水站在反冲洗温度上的优化，对比优化前后的化验数据，除油率和除悬率分别上升5.5%、4.6%，达到了预期的指标[10]。

通过使用提温反冲洗技术，提高了反冲洗效果，可减少过过滤罐滤料污染清洗的费用，某聚驱污水站共计过滤罐14座，每座过滤罐更换滤料需费用6.9万元，滤料使用寿命延长一年，当年可节约生产成本14×6.9万元=96.6万元；每座过滤罐清洗滤料需费用6.2万元，节约生产成本14×6.2万元=86.8万元[11]。