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    煤层气田含乳化油污水聚结法处理技术 华阴废水

    更新日期:2022-04-15 13:10
    铭盛环境——工业污水,工业废水处理专家,提供污水处理解决方案
     
      华北油田山西煤层气分公司建有集气站11座、煤层气处置中心1座,集气管道共计8条。其中,煤层气处置中心担负着沁南盆地各排采井采出煤层气搜集、脱水、过滤、别离及增压外输的任务。现有2台50×104m3/d和4台150×104m3/d往复式增压机组,在紧缩过程中高温高压环境下光滑油改性,并与煤层气中水份、粉煤灰混合排出而构成乳化油。每年耗费大量的光滑油,随污水进入生产废水处置系统。乳化油与管线中粉煤灰混合后构成了“水+乳化油+煤粉”的高乳化混合浊液,厂区原有斜板沉降法工艺及设备无法完成达标污水就地外排。
     
      随着聚结纤维材质的改性与提升,聚结别离办法成为一种高效率、低本钱的油水别离技术,并得到了普遍的研讨和应用。由于聚结技术采用物理破乳方式,关于后续油品回收、废油再生不产生任何影响而普遍应用于油水别离范畴,聚结除油技术因设备构造简单、易操作、污染少、除油效率高等优点而备受喜爱。
     
      1、聚结技术简介
     
      1.1 聚结别离原理
     
      所谓聚结又称粗粒化,就是有针对性的对资料外表实施改性,使水中分散、乳化油滴在流经资料外表时直径变大(粗粒化),依据Stock’s定律上浮从而到达油水别离目的。大多数观念以为,油滴的聚结有两种不同的机理存在:一是“润湿聚结”;二是“碰撞聚结”。
     
      碰撞聚结是经过油滴的物理碰撞,产生更大的油滴。例如将含油的水加热使油分子热运动加快,发作碰撞而聚结长大。
     
      润湿聚结是当含油污水流经由亲油性资料组成的粗粒化床时,分散油珠便在资料外表润湿附着,这样资料外表简直全被油包住,再流来的油珠也更容易润湿附着在上面,因此附着的油珠不时聚结扩展并构成油膜。由于浮力和反向水流冲击作用,油膜开端零落,于是资料外表得到一定更新。零落的油膜到水相中仍构成油珠,该油珠粒径比聚结前的油珠粒径要大,从而到达粗粒化的目的,原理如图1所示。
     
      依据两相液体在固体资料的润湿角不同理论,两相在接触面表现出不同的润湿角,当液体中的两相在同一外表润湿角之差大于70°时(α-β>70°),两相能够别离。亲油疏水改性资料外表使得油水两相润湿角大于70°,水相穿过资料外表而油相在资料外表大量汇集,最终得以粗粒化。
     
      1.2 改性聚结资料
     
      经过纤维资料的分子改性技术,使纤维经过改性之后具有亲油疏水的外表特性。
     
      可经过察看改性前与改性后纤维在不同进水状况下外表的变化状况来阐明纤维的吸油性能(应用OLYMPUSBX41光学纤维镜察看纤维外表的变化状况)。图2为改性前纤维与改性后纤维原状的比拟。
     
      图3是将改性纤维做成聚结芯用于50mg/L含油废水处置,察看一级过滤后的聚结芯。
     
      图4为处置浓度为100mg/L含油废水,运转2.5h后稳定,取聚结芯实施察看。
     
      由图4可看出,纤维先捕获油珠(图4-左、4-中),然后油珠在纤维外表聚结,聚结到一定水平,在纤维外表构成一层油膜(图4-右)。
     
      由此得到以下结论:
     
      (1)改性后的聚结资料具有亲油疏水的外表特性。
     
      (2)油膜优先润湿在纤维外表,当遇到两个纤维穿插时,油膜上的油粒长大脱离纤维外表上浮。
     
      2、聚结法污水处置系统
     
      2.1 水质剖析
     
      煤层气处置中心含油污水主要来自F4、F5、F9等各条集气管线清管作业接纳污水,水质剖析结果如表1。
     
      从表1中的剖析结果能够看出,处置中心含油污水属于低矿化度、高铁含量、高光滑油含量的清洗工业污水。
     
      综上所述,处置中心水样悬浮物与光滑油为煤气
    工业污水处理的重点,其中光滑油绝大局部以悬浮状态与乳化状态方式存在。
     
      2.2 实验室测试
     
      经过研讨剖析图5和图6电镜拍照含油污水中油、悬浮物存在状态后,采用室内小型聚结设备对含油污水实施除油实验(实验机由二级聚结式高精度油水别离器组成,流速120L/h)。小试结果标明:实验设备除油、除悬效果显著,出水石油类0.6mg/L、悬浮物7.2mg/L为工业化设备设计提供根底数据,实验结果详见表2。
     
      由检测结果能够看出,油水别离实验机除油和悬浮物效果明显,设计采用将原水去浮油后过快速过滤设备(减轻油水别离机负荷保证除油效率),然后过油水别离设备后进入下一步处置。
     
      2.3 工艺道路
     
      依据以上对废水的剖析及其本身的特性,经过认真剖析,本着投资少、占地小、运转费用低、处置效果好、管理便当、自动化水平高的目标,对煤层气处置中心污水处置系统工艺实施优化设计,工程设计的主体工艺流程见图7。
     
      2.4 工业设备
     
      以实验室实验处置效果为根底设计制造,并于煤层气处置中心装置了工业化设备,整个聚结系统由一个快速过滤器、二级聚结高精度油水别离器、活性炭过滤器和清水储罐组成。工作过程中PLC控制系统能完成全自动及手动控制,自动化水平高。
     
      聚结设备设计额定处置量为5m3/h,工作压力为0.3~0.4MPa,工作温度:25~90℃,整体撬块占地6000mm(L)×2300mm(W)×3300mm(H),总功率5kW。装置调试运转至今无运转毛病,出水廓清透亮,到达《污水排放综合规范》GB8978—1996中悬浮物、石油类指标一级排放规范,且契合原生产废水悬浮物设计处置出水≤70mg/L指标以及生活污水进水≤170mg/L悬浮物指标请求,水质送检至当地环境维护监测站监测,并出具监测报告,检测结果见表3。
     
      从表3中能够看出,聚结设备除油效果显著,出口石油类指标大多在1mg/L之下,同时对水中的悬浮物去除也到达了排放规范。
     
      3、应用效果评价
     
      聚结除油设备自运转之日起共计搜集废油20多桶,均匀每月搜集约2.5t废光滑油,设备出口水质均达标,彻底处理搅扰处置中心已久的环保问题,物理除油所搜集油品可回收,使油品资源合理化应用,得到厂家分歧认可,概述其特性包括别离速度快、别离精度高、过滤阻力小、节能、别离油品运用范围广、设备体积小、构造简单、模块化、占地小、别离效率高、自动运转、操作烦琐、维护便当、运转牢靠,无需动力和添加化学助剂,应用资料为微外表的聚合原理,平安的物理别离,无任何有害副产品和衍生物。由于为物理别离原理,故改性资料运用寿命极长。