深层滤床反冲洗技术及其油田水处理领域应用进展

深层滤床过滤作为油田污水高效处理最重要的环节之一,滤床稳定运行的关键在于有效反冲洗。随着含油废水中聚合物浓度不断增大,聚合物吸附和滞留于滤床内,与滤料颗粒相互黏结,滤床反冲洗不彻底,导致滤床板结、过滤效率降低甚至作用失效。为了解决这一问题,本文介绍了重力作用下滤料反冲洗再生原理,回顾了单独水反冲洗技术、气水联合反冲洗技术及其加载场强化水力反冲洗技术,提出了一种颗粒滤床复合场反冲洗的新方法,将旋流场加载于滤床重力场的水力反冲洗过程,可以突破重力作用下滤料反冲洗再生效率低的技术瓶颈,丰富和发展了滤床水力反冲洗理论,为油田颗粒滤床反冲洗再生开辟新途径。     

曲板涡轮模型及Fluent模拟

针对油田核桃壳滤床反冲洗技术中存在的问题,建立了轴向涡轮为动力的轴向动态反冲洗方法,轴向涡轮流体力学性能好坏是反冲洗效能的关键。研究利用翼型理论和曲面方程构建涡轮翼型叶片方程,并基于叶栅理论建立组合多维叶片涡轮模型。分析涡轮场分布规律,探讨压能场和速度场分布以及流场耦合规律。     

轴向动态橡胶/金刚砂滤床过滤效能和反冲洗特性研究

利用轴向动态橡胶/金刚砂滤床处理油田三元复合驱污水,考察滤床结构和过滤速度对油及悬浮物的去除效果,以及反冲洗强度和时间对滤料反冲洗特性的影响。结果表明,(D 1.2~1.6 mm)×800 mm/(D 0.15~0.25 mm)×600 mm的橡胶/金刚砂强化滤床的过滤分离效果较好,过滤速度为4 m/h时油和悬浮物的去除率分别在80.0%、70.0%以上,较金刚砂单滤床的去除率提高了28.1%和22.1%。提高过滤速度,橡胶/金刚砂强化滤床的除油率降低。反冲洗强度为8.8 L/(m~2·s)、反冲洗时间为15 min时橡胶/金刚砂滤床的除油率在90.0%以上,滤料反冲洗再生效果较好。     

颗粒滤料反冲洗技术现状与应用进展

过滤是水处理的常用手段之一,反冲洗是保证滤料过滤性能的重要手段。重点介绍了颗粒滤料反冲洗技术的工作原理及特点,反冲洗方式、工艺优化及工艺理论研究进展及应用现状,并分析了颗粒滤料反冲洗技术的发展趋势。     

核桃壳过滤罐工艺改造及运行效果分析

随着油田开采时间的不断增长,油田污水处理的难度也日益加大。而注水水质的好坏对油田的后续开发也起着至关重要的作用。本文主要是针对油田污水处理难度加大的问题,对滤罐结构和反冲洗工艺进行改进,缩短了滤料成床时间,保证了外输水质的合格率。     

滤池反冲洗理论和实际反冲洗强度的控制

滤池反冲洗时,利用上升水流剪力使滤料得到清洗,滤料颗粒间的碰撞摩擦作用可忽略不计,这是当今颇具影响的反冲洗理论。本文在简要介绍该理论的同时,着重分析该理论所存在的问题,并在此基础上,对实际反冲洗机理作了定性描述。同时,对实际反冲洗强度和滤层膨胀度提出建议。鉴于尚缺乏充实的实验资料,本文的分析意见只是初步的,仅供进一步研究参考。     

节能型除铁过滤器在蒸汽凝结水回收系统中的应用

介绍了在复杂的工况条件下,回收总铁的蒸汽冷凝水技术,采用脉冲式气水复合反冲洗技术和高温烧结高分子陶瓷滤料的新型节能过滤器,解决了反冲洗水量大、滤料污染的问题,使处理后的冷凝水在品质和能耗方面有较高的经济价值.     

污水站个性化反冲洗技术研究与应用

在油田开采的过程中,难免会产生一定的污水,而随着油田开采工作的不断发展和深入,油田污水的产生量也越来越高,油田污水的成分也越来越复杂,因此针对于油田污水站中的污水的处理难度也越来越高。成分比较复杂的污水在进入到过滤系统之后,会造成严重的污染问题,对于滤料的污染和损害比较严重。而目前所采用的自动化反冲洗技术已经无法满足成分日趋复杂的污水的处理要求,因此需要实现个性化反冲洗技术的研究,接下来,本文将结合污水站反冲洗技术的应用现状,探讨污水站个性化反冲洗技术的研究与应用。     

核桃壳滤料反洗再生对水质影响试验

本文对核桃壳滤料滤罐连续反冲洗及单罐反冲洗试验,评价在成床过程中连续反冲洗及单罐反冲洗出水水质对整站外输水质的影响。     

核桃壳过滤器运行现状分析与改进

对曹妃甸油田水处理系统中的核桃壳过滤器的运行现状进行了全面分析.发现:反冲洗频度和时间不足导致核桃壳滤器超负荷运转、筛管被黏附污油的滤料堵塞、滤料层填充不符合技术要求等因素是导致核桃壳滤器运行效果不佳的主要原因.通过采取在反冲洗出口汇管加装限流孔板,并对筛管进行临时改造等措施,解决了核桃壳过滤器滤料更换周期短、除油效率低、运行效果差的问题,保证了油田正常生产.     

天然气过滤器反冲洗技术探讨

我国天然气中粉尘含量较高,经常影响生产设备的使用,急需研究高效反冲洗技术。研究适合天然气过滤的设备,具有非常大的经济效益。目前反冲洗技术在制药、纯净水生产等领域使用很广泛,使用效果非常好,但是国内外都还没有研究出适合天然气领域的反冲洗技术。根据其它行业反冲洗技术的经验,对天然气反冲洗过滤器的设计提出两点建议:在天然气领域反冲洗技术只适合立式过滤器,滤管要使用采用不锈钢密纹网过滤管和膜分离滤管。     

搅拌式过滤器的研制及在油田污水处理中的应用

为了解决大庆油田现有石英砂过滤器反冲洗憋压、跑料、滤料再生困难等问题,在对原有过滤装置分析的基础上,根据反冲洗特性,对过滤器进行了改造,开发出搅拌式过滤器。经现场测试,搅拌式过滤器反冲洗压力由原来的0.27～0.46M Pa降低到0.17～0.20M Pa,且均能实现罐群水反冲洗。改造后搅拌式过滤器出水油平均含量5m g/L以下,平均去除率达到75%以上;出水悬浮物平均含量为9.8m g/L,去除率达到80%以上。     

核桃壳过滤器超声波辅助反冲洗实验研究

基于国内油田常用的核桃壳过滤器,对反冲洗进行了深入系统的实验研究。确定单独水反冲洗的反冲洗时间为10min、反冲洗强度为12m3·.h-1,但对于滤料的再生效果不够理想,且反冲洗强度较高、耗水量大;采用正交实验,确定超声波辅助反冲洗的超声波频率为30kHz、超声波功率为0.7kW、反冲洗时间为12min、反冲洗强度为8m3·h-1;并对两种方式的反冲洗效果进行了对比,发现超声波辅助反冲洗初始过滤压降下降极为明显,反冲洗效果优于单独水反冲洗,并能延长过滤周期、减少反冲洗次数、节约能耗及用水量,应用前景广阔。     

高温烟气陶瓷过滤材料研究进展

高温烟气过滤技术在工业领域应用广泛,而陶瓷过滤技术是目前高温烟气过滤最有效的手段。本文详细介绍了传统多孔陶瓷过滤材料、陶瓷纤维过滤材料和陶瓷复合微滤膜在高温烟气过滤方面的国内外研究现状及其过滤机制和发展趋势。     

低压稳流核桃壳过滤器的开发及在油田废水处理中的应用

为了解决现有核桃壳过滤装置反冲洗憋压、跑料、滤料再生困难的问题,经过分析,根据反冲洗理论,对过滤器进行改造,开发出低压稳流核桃壳过滤器。通过现场测试,证明低压稳流核桃壳过滤器反冲洗压力可以由原来的0.15~0.40 MPa降低到0.03~0.06 MPa,且能够实现罐群水反冲洗,反冲洗效果好,滤料再生效果好。干净的滤料使进水压力由原来的0.15~0.30MPa降到0.10~0.20 MPa,改善了出水水质,含油质量浓度平均<10 mg/L。     

蒸汽冷凝水回用过滤技术探讨

在对蒸汽锅炉冷凝水回用状况的市场调查和新型过滤器研制的基础上,提出了一种新的工艺组合--高温烧结陶瓷过滤和脉冲式气水复合反冲洗工艺,用于去除蒸汽冷凝水中的铁,以提高冷凝水的品质,并使之达到回用标准.通过采用该工艺,解决了普通过滤器处理蒸汽冷凝水中存在的反洗用水量大、滤料板结和滤料产生溶出物等问题.     

纳米材料改性水性聚氨酯的研究进展

综述了纳米材料改性水性聚氨酯(PU)研制的进展情况,介绍了纳米材料在水性PU乳液中的分散方法和水性PU纳米复合材料的制备方法,并对纳米技术在水性PU中的发展应用作了展望。     

Operation of Fixed‐bed Bioreactor for Polluted Surface Water Treatment

Abstract

Dissolved organic matters and ammonia nitrogen are serious contaminants of surface water in Taiwan. These contaminants can interfere with the water treatment process and cause biological instability in the finished water. One solution is to employ a biological treatment stage prior to the conventional water treatment process. A continuous flow biological filter packed with reticulated PU foam was used to remove ammonia nitrogen and organic materials before the conventional water treatment practice. The effect of its operation mode, namely, empty bed contact time (EBCT) and backwash, on the removal efficiencies of ammonia and organic matter was examined. The results suggested that ammonia nitrogen and organic nitrogen can be effectively removed by controlling the operation mode of the biological fixed bed. Efficient ammonia nitrogen removal was achieved upon the combination of the backwash mode with short EBCT or extended EBCT without the backwash. Efficient organic nitrogen and DOC removals were observed at short EBCT without the backwash. This study provides insights into the function of biofiltration, which benefits the design of a fixed‐bed bioreactor for the treatment of polluted surface water.