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溶气气浮装置在安塞油田污水处理中的应用
作者:黄致平刘凤林周浪花彭航真
来源:《科技创新导报》2011年第17期
        摘要:本文通过溶气气浮装置在安塞油田的应用情况,对气浮过程作了较详细地描述,通过对存在问题进行具体分析,讨论影响气浮处理效果的因素,并为其下一步优化运行提出合理建议,预测了气浮技术在国内油田含油污水处理中的应用前景。
        关键词:油田污水处理气浮装置水质除油
        中图分类号:X74 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(b)-0085-02
        目前我国油田以向油层注水保持油层压力来提高原油采收率为主要采油手段,所注水98%都是经处理达标后的油田采出水。原油开采中,若注入的水不合乎要求,则会导致油层能量不足及油井产量下降,因此研究回注水处理技术具有一定的使用价值和现实意义[1]。特别是安塞油田是我国陆上最早开发的特低渗亿吨级整装油田,被原中国石油天然气总公司确立为“安塞模式”而享誉石油界,因“低渗、低压、低产”的特点,对回注地层采出水水质要求更高。随着人们对浮选理论和气浮分离工艺条件的深入研究,气浮分离技术已成功地用于给水和排水的净化处理中。由于这种分离技术具有处理装置简单、处理速度快、占地面积小、投资省及使用可靠等优点,因此已发展成为一种重要的污水处理技术,在油田具有很好的应用前景。
        1 气浮装置设备结构及工作原理
        溶气气浮(Dissolved air flotation-DAF)是一种高效的物-化处理技术,主要应用于去除各类含油废水中的乳化油、植物油(O&G),颜料、油漆、橡胶制革废水中的悬浮固体(TSS)及COD,造纸废水中的纸桨纤维回收,印染、漂染、毛纺废水中的除COD、BOD、SS,色度等,电镀废水中的重金属离子。压力溶气气浮还普遍用于污泥的浓缩,中水回用,食品加工业等。
         气浮装置简介
        (1)溶气系统:有许多种方法可以产生气浮所需要的微小空气泡,其中加压溶气常压释放法是应用最广泛,技术最成熟的一种方法。加压溶气常压释放法是利用压力将空气溶于水中,通过骤然减压,释放出大量微小空气泡。泵系统采用多相溶气泵,完成吸水、吸气、混合、加压、溶解过程。
        (2)混合区:水-气-粒三相混合过程发生在气浮机最前端的反应池里,经絮凝其充分凝结好的絮凝体和水及微小空气泡在这里充分混合,形成三相混合絮凝体,进入分离区进行分离。
        (3)分离区:分离上浮过程发生在气浮机的中部分离室里,三相混合絮凝体的密度远远小于水,从反应池出来后经水流调节器进入分离室,密度大的干净水沉到出水口由出水管流出,密度小的絮凝杂质浮于液面上面。密度比水大的沉淀物沉到气浮机的底部集污斗里。
        (4)刮渣机构:浮于液面上面的絮凝渣由表面刮渣机定时刮入集渣斗排出。沉到气浮机的底部集渣斗里的沉渣用底部排放口排放出去,图1。
         气浮工作原理
        气浮工艺是将微小空气泡(20~50mm)通入充分絮凝、凝结的污水中,气泡与废水中的絮体在水中形成水-气-粒三相混合体,絮凝杂质与气泡形成气-粒浮出水面。由于空气的密度仅为水的密度的1/755,故粘附了絮凝杂质的气泡体系的整体密度仍远比水的密度小,混合体系的上浮速度也就增大,从而能把絮凝的杂质快速分离上浮于液面上面,通过刮渣机构将浮渣从水中刮离出来,达到净化目的。压力溶气气浮装置采用多相溶气泵(Air-handling?pump)气浮新技术,是一种高效环保型值得用户信赖的气浮装置[2]。
         气浮装置主要技术指标
        ,收油时间间隔2小时,每次3分钟,排污时间7天处理能力50m3/h,回流比46%~60%,停留时间25-30min溶气效率>90%。
        2 气浮装置现场应用情况
        安塞油田侯市集输站采出水处理能力可达到1200m3/d,2008年为提高采出水系统处理效果,安装处理能力为50m3/h溶气气浮装置一套,每日实际处理水量约为750m3,图2。
         水处理加药位置及浓度
        根据新工艺运行情况,有计划实施药品投加试验,试验过程中调整加药位置及浓度,选择出最佳投加位置及浓度如表1:
         气浮装置投运前后水质对比
        采出水处理系统气浮装置投运前三相分离器出口污水含油152ppm、,除油罐/、。气浮装置于2008