改性纤维球滤料在油田污水处理中的应用
改性纤维球滤料在油田污水处理中使用较为广泛,在处理含油污水时,能保证进入过滤器的水质较好,并且稳定。改性纤维球比普通纤维球比重大且不粘油,在过滤时能下沉到罐底,上松下紧滤层孔隙结构好;改性纤维球滤料运行时滤层孔隙率沿水流的方向逐渐变小,形成了比较理想的滤料上大下小的孔隙分布状态,拦截作用增强,过滤效果好。
改性纤维球滤料由特种纤维经过改性制成,是针对含油污水处理研制开发的新型材料,其纤维丝具有亲水憎油性,对油及悬浮物吸附能力强;反洗再生能力强,即使在原油中长时间浸泡,也能利用常温水在短时间内清洗干净。改性纤维球滤料为球状结构,滤料所用的纤维丝具有较好的弹性,而且丝径较细,制成的纤维球滤料比表面积较大。纤维球滤料在过滤器中形成的滤层孔隙沿水流方向逐渐变小,形成了理想的上大下小孔隙分布状态,增强了截污能力,更有利于油及悬浮物的去除。
改性纤维球滤料有良好的厌油亲水性,所以具备易反洗、再生能力强、过滤精度高、抗油污染等优点,适合于油田过滤回注水使用。利用深床过滤过程原理,采用改性纤维球作为滤料,机械搅拌方式进行反冲洗。过滤时水流自上而下,通过过滤罐及改性纤维球滤料,依靠直接拦截、惯性拦截、表面吸附等机理除去水中机械杂质及油类。由于采用了新型的改性纤维球滤料,它的纳污量要比砂滤料纳污量大,过滤阻力要小。当滤料污染到一定程度,超过滤料纳污量时,过滤器就要进行反洗。反洗时水流自下而上逆向流经过滤器,搅拌器桨叶不断旋转,使滤料上下运动,不断翻滚,进行反洗,待反洗完毕,设备进入过滤状态,进入下一个工作周期。在同等水处理量的情况下,改性纤维球过滤器与砂滤罐和双滤料滤罐相比,滤罐直径小,节省钢材,减少占地面积,降低运行成本。
过滤机理概括起来分两种形式,即多孔介质的过滤机理(即深床过滤机理)和集聚过滤(即表层过滤)。深床过滤也叫纵深过滤,即分离过程仅出现在介质内,其微粒常常远小于介质的孔隙。深层过滤型滤材包括:砂滤、无烟煤、石榴石、核桃壳、纤维球滤料、特种纤维滤层、各种纤维丝缠绕式滤棒等。固体物质在介质的表面累积,经过短时间的沉积、桥接形成滤饼而对介质的过滤。表层过滤型滤材包括滤膜、滤布、PE烧结滤棒等。形成桥接的条件是:水中固相颗粒约为滤料孔径的1/3以上,且具有一定的浓度。在水中固相颗粒太小,浓度太低时桥接有可能长期不能形成。在形成滤饼后,过滤精度得到提高,随之过滤阻力进一步提高,在阻力增高后,桥接中疏松的固相颗粒有破碎倾向,破碎后的微粒通过滤层流到下游,损坏的桥接将由其它较大颗粒替补,形成新的桥接。
1.深床过滤原理,立式罐,采用机械搅拌方式进行反冲洗,可手动操作和自动操作。
2.改性纤维球去除油及机杂的机理为:直接拦截、惯性拦截和电化学吸附。
3.过滤时污水从上到下流过滤层,油及悬浮物等被拦截,大部分污物被去除。
4.反洗时干净水从下到上冲洗滤料,边冲边搅拌,被滤料拦截的污物逐渐清洗干净。
改性纤维球滤料在油田污水处理中的应用