處理量 |
3000m3/h |
加工定制 |
是 |
品牌 |
天環(huán)凈化 |
黃石市油田壓裂污水處理一體化設備自動控制 油氣井壓裂作業(yè)過程中產生的壓裂廢水已成為當前油田水體的主要污染源之一。壓裂后產生的廢水成分復雜,
黃石市油田壓裂污水處理一體化設備自動控制
油氣井壓裂作業(yè)過程中產生的壓裂廢水已成為當前油田水體的主要污染源之一。壓裂后產生的廢水成分復雜,主要有4項特點:一是所含懸浮物的質量濃度偏高,黏度較大;二是化學需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)質量濃度高,一般為2000~10000mg/L;三是礦化度高(水的硬度高),含有質量濃度較高的重金屬陽離子以及大量陰離子(如Cl-和SO42-等);四是含有許多有機物添加劑,具有穩(wěn)定性難分解且抑制生物降解、處理難度大的顯著特點。壓裂廢水未經處理直接外排或挖坑填埋會對周邊生態(tài)環(huán)境造成極大危害。
目前,壓裂廢水處理方法主要有物理法(包括膜分離法、氣浮法等)、物理化學法(包括混凝沉淀法、吸附法等)、生物化學法、高級氧化法等。根據不同壓裂廢水的水質特性,可以采用單一方法或聯合工藝進行處理。受現場條件和技術水平的限制,國內油田對壓裂廢水多采用采油廢水的常規(guī)處理工藝,不能實現有效的達標排放。因此,開展壓裂廢水處理與再生利用技術研究,對于保障油田的正常生產和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義,且對環(huán)境保護和人類健康具有深遠意義。
與傳統(tǒng)的水處理方法相比,膜分離技術具有高效節(jié)能、無相變、常溫操作、占地面積小、易操作以及穩(wěn)定性好等優(yōu)點。納濾是一種介于反滲透和超濾之間的新型壓力驅動膜分離過程,其截留分子量為200~1000,孔徑為納米級。與反滲透相比,納濾具有操作壓力低、滲透通量大、能耗低等優(yōu)點。筆者采用“高效絮凝+納濾"聯用工藝技術處理油田壓裂廢水,可實現壓裂廢水的規(guī)?;赜媚康?。
1、膜法再生利用技術的實驗材料與工藝原理
1.1 膜法再生利用技術的實驗材料與試劑
壓裂廢水由國內某大型油田企業(yè)提供;F-01,F-02,F-033種絮凝劑與ACB-01專用膜清洗劑由同舟縱橫(廈門)流體技術有限公司提供。
1.2 膜法再生利用技術的實驗儀器與設備
膜分離實驗設備和納濾膜芯由同舟縱橫(廈門)流體技術有限公司提供。壓裂廢水先經過絮凝沉淀后,取上清液倒入膜分離實驗裝置的料桶中。依次啟動輸料泵和高壓泵,利用高壓泵提升進入膜表面的料液壓力,使其超過1.5MPa。通過膜的截留將進料分成兩部分:一部分為濃縮液,回流至高壓泵前和進料桶,繼續(xù)進行濃縮;另一部分形成透析液,排入透析液收集槽。
在實驗過程中,定時記錄實驗時間、壓力、溫度等相關數據,定時測定過濾速度并取樣分析。在操作結束后,首先排除濃縮液,其次用清水沖洗系統(tǒng)后,再次加入ACB-01專用膜清洗劑的水溶液進行清洗,在40~45℃運行
在優(yōu)化后的實驗操作條件下(運行壓力為1.5MPa,運行溫度為25~35℃),在確保高回收率(90%~95%)的同時,多實驗批次的平均膜通量達到48~55LMH,可滿足工業(yè)化生產的設計要求。
黃石市油田壓裂污水處理一體化設備自動控制
3個批次納濾實驗的濃縮倍數分別為13,15,11,實現壓裂廢水的回用率達到90%以上,大大降低了壓裂廢水的排放量。
2.2.3 膜污染與膜清洗
膜污染按污染位置的不同可分為膜外污染和膜內污染,其中膜外污染是由于污染物吸附沉積在膜表面而增加了過濾阻力,從而降低了膜通量;膜內污染是由于污染物在膜孔內吸附沉積而減小了膜孔徑,從而降低了膜通量。本研究一方面通過高效絮凝沉淀的預處理工藝,有效去除壓裂廢水中的懸浮物,大大降低了納濾膜分離工藝的膜外污染;另一方面,優(yōu)選適合的膜材質、膜構型和膜孔徑的抗污染納濾膜,降低膜外污染和膜內污染。
在此基礎上,針對壓裂廢水中的污染物類型,本實驗采用ACB-01專用膜清洗劑及清洗方案,進行了3個批次膜清洗實驗。圖3為膜清洗后的水通量恢復情況。從圖3可知,經純水沖洗后,納濾膜的水通量可以恢復到80%以上,再經過ACB-01專用膜清洗劑清洗后,納濾膜的水通量恢復,表明該清洗方案高效