内容发布更新时间 : 2024/12/23 4:01:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

<2mm的滤料油份去除率与2～3mm的滤料油份去除率比较4840油份去除率(%)32241680-80246810小时数122～3mm含油量去除率(%)<2mm油份去除率(%)14161820

图5-6 1.6~2.0mm填料与2.0~3.0mm填料除油率比较

从上述的两个图表中可知，粒径为1.6～2mm的填料处理含油废水的出水含油量在较长的时间内都低于5mg/L，而2～3mm的填料在较长的一段时间内才达到5mg/L以下，且波动很大。综上所述，粒径为1.6～2mm的填料的油份的去除效果明显优于粒径为2～3mm的填料，且其除油周期长于后者。

因此，此次实验选择的填料的粒径为1.6～2mm。

5.4.2 完整周期实验

选择粒径为1.6～2mm的填料，进行一个完整粗粒化周期的连续运行试验，找到出水水质的变化规律。尤其要考察在出水含油浓度超过要求（5mg/L）后，粗粒化填料层能否在几个小时内重新恢复除油能力。 5.4.2.1 粗粒化除油阶段

在一个完整的粗粒化周期内，通过测定出水的含油量、浊度及两者的去除率，从而得出油份的去除周期和悬浮物的去除周期；通过测定油份周期，从而得出填料层除油周期的破坏点。实验条件：填料粒径为1.6～2mm，上升流速v=5~6m/s。

实验结果，如下列图所示：

出水含油量与出水浊度关系图含油量(mg/L)与浊度(NTU)4035302520151050036原水含油量(mg/L)出水含油量(mg/L)浊度(NTU)9121518212427303336394245485154小时数

图5-7出水含油量及浊度变化曲线

由上图所知：

① 1.6~2mm的填料油份去除率高达80%；

② 填料的除油破坏点约在22h左右。此时，陶瓷滤料处理出水的含油量开始超过进水含油量，水质彻底破坏，即将反冲洗。因此，本实验验证的陶瓷滤料除油周期在22个小时左右； 5.4.2.2 反冲洗阶段

(1) 内循环反冲洗对粗粒化出水的影响

在本阶段中采用粗粒化与反冲洗同步进行，在出水管和反冲洗出水管分别接取出水，测定其出水浊度，从而以测定反冲洗对粗粒化过程的影响有多大。

下图为粗粒化除油后出水管出水浊度与反冲洗出水管出水浊度：

过滤出水管出水浊度与反洗出水管出水浊度关系图320290260230200170140110805020-1002468反洗出水管出水浊度(NTU)过滤出水管出水浊度(NTU)浊度值(NTU)1012141618202224分钟数(min)

图5-8 反冲洗时出水管与反冲洗出水管出水浊度比较

实验结论：① 反冲洗对开始的一段时间对粗粒化出水有较大的影响，在实际装置内应加以控制，以减小对出水水质的影响；② 对粗粒化出水影响最大的

为开始的6—8min，通过控制这段时间，可以很好地对填料的有效粗粒化层进行反冲洗，而从16min之后粗粒化出水 及反冲洗出水都趋于平稳，整个填料层等得到了有效地反冲洗，这一时间段可以作为对整个填层进行反冲洗的有效控制时间；③ 虽然20min之后，出水的水质已趋于平稳，但还需一段时间才能恢复到原始状态。

(2) 测定反冲洗耗水量

由于实验现场的反冲洗水来自高位水箱，而此水箱又有多种用途，不能通过测量高位水箱的水位变化来测定反冲洗耗水量，因此只有通过测定出水管单位时间流量及反冲洗时间进行近似计算。

表5-1 油田现场反冲洗耗水量

测定时间(s) 耗水量(L) 反洗时间(min) 总水量(m3) 10.8 10 11.5 12.0 10s内平均耗水量 11.43 20 20 1.296 1.380 1.440 1.372 5.5 本章小结

通过实验室实验与油田现场实验比较分析，可以得到以下几点结论： ① 对有效粗粒化填料层进行的反冲洗，随原水中成分的不同，将其清洗干

净的时间不同，总的来说，含油废水长于一般原水； ② 将整个填料层反冲洗干净的时间约为20min；

③ 实验室和油田现场的图形比较可知，内循环反冲洗与粗粒化同步进行，

反冲洗最初的几分钟内，反洗对粗粒化出水的影响较大，对含油废水影响长约8min，一般约5min；

第六章 结论与建议

6.1 结论

通过上述分析和讨论，本研究可得出的结论是：

(1) 石英砂滤料和陶瓷滤料处理含油废水都有较高的除油效果，但是石英砂除油波动较大，且成熟期较长，周期较短，而陶瓷滤料成熟期较短，除油周期较长，且除油率高且稳定，因此综合考虑选择陶瓷滤料。并且在D2、D3、D4三种无苯生态涂层类的疏油性陶瓷滤料与未改性的普通滤料对比静态试验结果中，D2的去除效率高于其它粗粒化滤料，故在试验中选用D2型陶瓷滤料。陶瓷滤料粗粒化反应器除油率高于斜板式反应器，且有效周期也要明显较长。

(2) 当聚结机理为润湿聚结和碰撞聚结同时作用时，聚结效率可得到大幅度的提高，聚结填料的表面性质和空间构成是影响聚结效率的重要因素。

(3) 粗粒化材料性质、含油废水性质以及反应器的运行条件都会对粗粒化效果造成影响。其中，主要影响因素为粗粒化材料的粒径、材料的亲油性、反应器的滤速。含油废水的pH值和水温会影响到粗粒化效果，但可以在进水前对原水进行略微的调试；进水流向也是为粗粒化的碰到聚结创造更好的条件，但实际影响不大。

(4) 根据小试试验得出的数据即填料粒径为1.6~3mm，上向流、水流上升速度为5~6m/h、填料在管体内的厚度为500~600mm，设计内循环连续流式粗粒化反应器。

(4) 从实验室静态实验和油田现场实验可得出下述结论：

① 粒径为1.6～2mm的填料对油份的去除效果最好，油份去除率高达80%，其出水中的含油量最低可以达到2.5mg/L，且在粗粒化过程中有12个小时以上可以达到5mg/L以下，以上指标均已经达到SY／T5329—94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》所规定的低渗透油田回注水A1级水质标准；

② 除油周期在22个小时左右；

③ 将整个填料层反冲洗干净的时间约为20min，单独反冲洗有效粗粒化填

料层的时间为5～8min；

④ 粗粒化和反冲洗同步进行，在开始几分钟内对粗粒化出水影响较大，

20min左右影响逐渐消失；

6.2建议

(1) 对粗粒化过程的精确数学描述尚刚刚起步，以后需要继续努力，以建立起能够用于指导实际现场设计的模型和规律。

(2) 可以在填料层被穿透之前提前进行一、两次反冲洗，仅重点反洗有效粗粒化段，能够有效地延长填料的周期，减少反冲洗水量。

(3) 在斜面以上装填足够厚度的填料，防止进水穿透填料层，出现短流。 (4) 对内循环反冲洗的原理和计算作进一步的水力学分析，得出详细的设计尺寸，可以提高反洗效率以及联合气-水反冲洗达到更好的经济效益。