1、微濾膜污水處理一體化撬裝裝置概述
低滲透油田是指油層儲(chǔ)層滲透率低、豐度低、單井產(chǎn)能低的油田，低滲透油氣資源分布具有含油氣多、油氣藏類型多、分布區(qū)域廣以及“上氣下油、海相含氣為主、陸相油氣兼有”的特點(diǎn)，而微濾膜污水處理一體化撬裝裝置具有去污能力強(qiáng)、占地面積小、操作簡(jiǎn)單的一種油田污水處理裝置，能夠用于油田污水處理。
1.1 處理流程
在進(jìn)行污水處理時(shí)，污水會(huì)先進(jìn)入沉降罐進(jìn)行重力沉降，之后進(jìn)入混合處理階段，充分利用化學(xué)藥劑進(jìn)行絮凝沉降。這樣化學(xué)藥劑就能夠不將油田污水懸浮物進(jìn)行凝聚，接下來(lái)經(jīng)過(guò)沉降后的污染便會(huì)進(jìn)入到微濾膜污水處理一體化撬裝裝置；再經(jīng)過(guò)離心器，油水便會(huì)分離；而之后經(jīng)過(guò)旋流油水分離器的污染就會(huì)進(jìn)入到中間水箱，出水后會(huì)由二次提升泵提升到多層機(jī)械過(guò)濾裝置中。該裝置中的細(xì)核桃殼過(guò)濾器會(huì)進(jìn)一步處理水中油分子和較大的懸浮顆粒，出水后繼續(xù)進(jìn)入到改性纖維過(guò)濾器，除去機(jī)械雜質(zhì)和油分子，然后會(huì)再進(jìn)入到雙濾料過(guò)濾器，利用過(guò)濾器的金屬膜去除水中微米級(jí)的懸浮物、溶解油等雜質(zhì)，至水處理達(dá)標(biāo)即可進(jìn)行進(jìn)行出水回注。
在污水處理過(guò)程中，污水以此經(jīng)過(guò)的處理裝置依次分別為：混合處理裝置、一次提升泵、旋流油水分離器、中間水箱、二次提升泵、核桃殼過(guò)濾器、精細(xì)核桃殼過(guò)濾器、改性纖維過(guò)濾器、雙濾料過(guò)濾器、金屬膜過(guò)濾器以及注水罐。
1.2 核心技術(shù)
微濾膜污水處理一體化撬裝裝置涉及到的核心處理技術(shù)包括金屬膜微濾技術(shù)、多級(jí)過(guò)濾預(yù)處理技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)。這幾種技術(shù)具有很好的污水處理效果。在實(shí)際使用中還會(huì)選擇與其他傳統(tǒng)污水處理技術(shù)混合使用，以達(dá)到最佳的污水處理效果。
首先，金屬膜微濾技術(shù)是一種應(yīng)用鈦材膜為過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾方法。就金屬屬性而言，鈦金屬屬于惰性金屬。而鈦金屬膜主要是選擇具有一定直徑的鈦金屬粉末經(jīng)高溫?zé)贫�，使得鈦材膜具備很好的抗腐蝕性能，能夠在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的介質(zhì)進(jìn)行污水過(guò)濾。另外，鈦材膜的粗纖維可以作為支撐材料，而細(xì)纖維則可以用于過(guò)濾，這樣粗細(xì)纖維結(jié)合便能夠形成一個(gè)完善的真空整體，使得鈦材膜的機(jī)械性能進(jìn)一步提高。況且就該裝置而言，其涉及到了多個(gè)過(guò)濾預(yù)處理流程，而鈦濾膜在低壓狀態(tài)下能夠截留比膜孔徑大的粒子，從而實(shí)現(xiàn)大小粒子的分離，實(shí)現(xiàn)污水的凈化和濃縮。為此，可以選擇切線螺旋進(jìn)水過(guò)濾器，保證設(shè)備的進(jìn)水速度能夠大于2m/s；更重要的是切線螺旋進(jìn)水過(guò)濾器能夠減少金屬膜的表面積污，降低金屬膜的運(yùn)行壓力。
其次，多級(jí)過(guò)濾預(yù)處理技術(shù)。金屬膜過(guò)濾技術(shù)是該裝置的核心技術(shù)，但是需要注意的是金屬膜容易被污染，且無(wú)法再生。為此，在該裝置中添加了旋流分離器、多級(jí)機(jī)械過(guò)濾器等實(shí)現(xiàn)污水的預(yù)處理，以保證金屬膜過(guò)濾器的進(jìn)水水質(zhì)，從而延長(zhǎng)金屬膜的使用壽命，提高金屬膜的過(guò)濾性能。
最后，自動(dòng)控制技術(shù)。就目前而言，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中。而在油田污水處理中，自動(dòng)化技術(shù)更是發(fā)揮了非常重要的作用，不僅實(shí)現(xiàn)了污水的自動(dòng)化處理，還大大減輕了工作人員的工作量和工作難度，在實(shí)際的污水處理中通過(guò)簡(jiǎn)單的指令即可完成污水處理。對(duì)于本裝置而言，在選擇自動(dòng)化部件時(shí)選擇PLC自動(dòng)控制零件以及氣動(dòng)蝶閥閥門，并假設(shè)壓力開(kāi)關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，從而真正確保污水系統(tǒng)部件不受損壞。
2、影響微濾處理的因素分析
影響微濾處理的因素包括溫度、金屬速度、污水酸堿度、操作壓力等。本文所提到的微濾膜污水處理一體化撬裝裝置其主要運(yùn)行壓力是1kPa，其操作溫度為80℃。但是溫度和壓力這兩個(gè)因素仍屬于可控制因素，也就是可以通過(guò)人為控制進(jìn)行提高或降低，以保證污水處理的正常進(jìn)行。
2.1 溫度對(duì)微濾污水處理的影響
為了驗(yàn)證溫度對(duì)微濾污水處理裝置的影響，在實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了三個(gè)溫度節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別是40℃、60℃以及80℃，同時(shí)通過(guò)檢測(cè)污水出水的油含量和懸浮物含量作為指標(biāo)，評(píng)價(jià)溫度影響。據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示：在40℃時(shí)，油含量未能檢測(cè)出，懸浮物含量為0.92每毫克每升；60℃時(shí)，分別為1.69和1.64；80℃分別為4.02和3.00�？梢�(jiàn)，在低溫狀態(tài)下，該裝置的金屬鈦膜污水處理能力較好。但是如果采用低溫則會(huì)影響到預(yù)處理效果。為此，應(yīng)當(dāng)將設(shè)備的運(yùn)行溫度設(shè)定為70~80℃之間。
2.2 操作壓力對(duì)微濾污水處理的影響
為了驗(yàn)證操作壓力對(duì)微濾污水處理的效果，在實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)置了三種不同的操作壓力，分別是：0.8、1.0、1.2kPa，并確保設(shè)備的運(yùn)行溫度能夠穩(wěn)定在80℃。同時(shí)仍然以出水的油含量和懸浮物含量指標(biāo)評(píng)價(jià)壓力影響。據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：在0.8MPa時(shí)，其油含量和懸浮物含量分別為：3.84、1.71mg/L；在1.0MPa時(shí)，其油含量和懸浮物含量分別為：4.09、2.97mg/L；在1.2MPa時(shí)，其油含量和懸浮物含量分別為：4.12、3.21mg/L；顯然，隨著操作壓力的逐漸提升，出水的油含量和懸浮物含量會(huì)出現(xiàn)小幅度地升高。也就是說(shuō)，隨著操作壓力的提高，污水的油分子顆粒直徑逐漸變小，懸浮物也更加容易透過(guò)金屬膜，就是指水污染加重。綜合考慮各種因素，可將操作壓力穩(wěn)定在0.8~1.0MPa之間，從而保證微濾污水處理的最佳效果。
3、該裝置的缺點(diǎn)
雖然該微濾膜污水處理一體化撬裝裝置能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)污水裝置的不足，但是也存在一定的問(wèn)題。如忽略了細(xì)菌、污垢離子對(duì)污水處理效果的影響。細(xì)菌離子在油田污水中的繁殖速度更快，不僅能夠增強(qiáng)水質(zhì)污染，更會(huì)造成過(guò)濾器的堵塞，甚至還有可能導(dǎo)致空隙喉道的堵塞。
為此，在使用該裝置時(shí)，可以考慮向其中投放殺菌劑，并增加殺菌流程、加藥流程，從而減少油田污水中細(xì)菌的含量。除此之外，該裝置的流程較為繁瑣，在實(shí)際應(yīng)用中還可以結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)簡(jiǎn)化污水處理流程，從而保證高效率的油田污水處理效果。
4、總結(jié)
綜上所述，加強(qiáng)油田污水處理新技術(shù)的研究，并將其結(jié)合低滲透油田的實(shí)際污水處理情況創(chuàng)新污水處理技術(shù)，更能提高油田污水的處理率，減少水污染，從而促進(jìn)油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。（來(lái)源：（新疆科力新技術(shù)發(fā)展股份有限公司）
