文档介绍：EDUR泵气浮技术在油田稠油污水处理中的应用
雷乐成
(浙江大学环境工程研究所,杭州玉泉,310027)
摘要
针对油田稠油污水水温高溶气效果差、含油和悬浮物浓度高,油水密度接近等特点,在充分吸收DAF和CAF气浮技术的基础上,首次将EDUR气液多相泵应用于高温含油污水的气浮处理。通过在相同进水条件下的工程现场实际运行数据对比,EDUR多相泵气浮具有气浮效率高、微气泡直径小、操作维护简单、工程造价和运行费用低等诸多优点。应用EDUR气液多相泵处理高水温超稠油污水,油和悬浮物去除率均高于95%。
一、前言
随着油田开采进入中后期,采出的原油含水量高达60~70%,有的油田甚至已高达90% [1]。大量的含油污水直接排放到水环境中,一方面造成严重的环境污染,同时也造成宝贵的水资源和油资源的严重浪费。关于油田采出水处理,国内外有不少成果已见报导,其中气浮工艺在含油污水处理中发挥了较大的作用[2-8]。但对于稠油污水,由于稠油污水水温高、含油量大、所含污油粘度大、流动性差、比重与水接近并且乳化严重,目前油田通常采用一级或二级混凝沉降的方法加以处理[9],由于污水水温高,一般在65~75℃左右,直接影响了混凝沉降的效果。而常规含油污水处理的气浮工艺由于本身存在的技术缺陷,不能适应高水温、高含油、高粘度污水处理的需要。常规加压溶气气浮的不足之处是释放头易堵塞、水温高溶气效果差、操作维护要求高、工程造价和日常运行费用较高[10,11]。因此针对上述传统溶气气浮的缺点,我们采用气液多相溶气泵(EDUR)技术,和传统的加压溶气气浮技术相比,EDUR溶气泵在进水端吸入空气,利用泵内特制叶轮的多次切割,达到泵内溶气的目的。该气液多相泵气浮技术省却了溶气罐、空压机、稳压罐、回流泵、溶气释放头,工程造价低,运行费用低,操作维护简单,可以取代传统溶气气浮(DAF)、涡凹气浮(CAF)、射流气浮,尤其适合于油田稠油和超稠油污水处理,以及原有气浮工艺的技术改造。
二、气浮在油田水处理中的应用现状
石油在开采过程中地下水与原油一同回到地面,称为采出液。采出液通过适当的方式,实现油和水的初步分离。原油作为产品,输送至下游加工,脱出的水称为含油污水进入污水处理站处理,一般含油量在1000mg/L左右。以辽河油田为例,每天产生含油污水约为15x10
4m3/d,污水处理后的出路主要回注地层以补充地层的能量,其污水去向如图1所示。
图1 处理后油田污水去向
油田污水根据其含油的种类可分为轻油、重油污水,以辽河油田为例,稠油污水占有较大的比重,而稠油污水的处理也更具难度。图2是辽河油田污水种类的分布。
图2 辽河油田污水种类分布
据调查,胜利油田、尤其是新疆油田稠油比例逐年增加,相应的稠油污水产生量也逐年提高,因此对稠油污水的处理技术提出了更严格的要求。
八十年代末期,为适应稠油污水处理的要求,辽河油田首先引进了国外诱导浮选机,并对其进行了测试和研究。试验和实践均证明,浮选技术比较适用于油水密度差小的稠油污水的除油。从那以后,陆上油田的除油流程渐渐由早期的沉降、过滤,发展到沉降、浮选、过滤的模式。国内厂家在仿制的基础上,将溶气浮选引入油田污水处理。国外厂商也开始将改进或改型的浮选设备介绍到国内。表1给出了一组实际运行数据。
表 1 浮选设备运行数据
序号
站名