连续流砂过滤器在油田水处理中的应用

臧芳++刘佰秋++闫红娜

摘 要：过滤设备是被广泛应用的油田水处理设备及其在油田水处理中的发展要求。本文综述了常用油田水处理过滤设备及存在的问题，介绍了连续流砂过滤器的结构、工作原理、特点及在水处理中的应用和优点。

关键词：水处理；过滤器；连续；过滤

中图分类号：X703 文献标识码：A

0.引言

随着油田的连续开发的不断开采，原油资源逐年减少，开采难度随之增加。注水开采技术是通过向油层注入高压水来驱动原油，提高原油采收率的最有效手段，也是被绝大部分油田所采用的开采技术。然而，在开采原油的同时，水资源浪费、产生大量油田污水、环境保护问题也日益突出。如果对含油污水进行有效处理并回收利用是油田实现可持续开发和提高油田经济效益、节约成本的一个重要途径。

油田污水具有含油、悬浮物量、矿化度、COD高的特点，且其化学成份复杂、含有多种结垢离子，使得油田污水处理困难，污水中的化学成分和结垢离子容易在管道、容器中结垢，造成腐蚀和堵塞。因此，对油田水处理设备要求更高。

在油田水处理技术中，被广泛应用，处理效果好、技术成熟的水处理技术为过滤技术。油田水处理过滤技术的主要处理设备为过滤器。

1.常用油田水处理过滤设备及存在问题

在油田水处理设备过滤器中，应用最多的是压力式固定滤床过滤器，固定式滤床过滤器在过滤过程中，去除进水中油、悬浮物会积聚在滤层表面，随着过滤的继续运行，从水中去除的和贮集在滤床中的物质会降低滤床的孔隙率，造成水头压力损失，使通过滤罐的水头损失可能接近或等于水流按预定流量通过滤罐时所需的水头，或者絮体颗粒有可能漏入或穿透到滤罐出水里去，这时滤罐必须停止工作，对滤料进行清洗滤料。周期性地停止过滤工作清洗滤料，降低了水处理过滤的运行效率，清洗滤料时还需要大功率、大排量的清洗泵，既增加了设备投资又浪费了水资源，且费时、费工。

因此，压力式固定滤床过滤器在处理过程中主要存在以下问题：一是不能连续运行，且需要定期反冲洗；二是反冲洗时，反洗水量大，浪费水资源；三是反洗时产生的反洗污水水量大，加重了污水处理系统的负荷。

2.连续流砂过滤器的原理与特点

连续流砂过滤器将水处理常规过滤工艺中固定滤床改进为可流床，将常规过滤罐周期性反冲洗改进为连续过滤连续清洗滤料。正常过滤时污水由进水管经布水器均匀布置过滤器内滤床下部，水自滤床下部向上经过滤床，完成污水的过滤分离，去除污水中杂质。过滤的同时，滤床下部截留污物的污砂，由提砂器将提升到罐体上部的洗砂系统内进行清洗，由于下部的滤砂被不断地带走，滤床就会自上而下缓慢移动，污砂不断被提升到洗砂器内进行清洗，清洗后的滤砂子又重新回到滤床内，滤砂不断地被循环清洗，使滤罐内的滤料始终都是干净的，从而保证了出水水质稳定，不会因滤砂的污染程度而出现周期性的波动。

连续流砂过滤器实现了过滤流程与洗砂流程两者的有机结合。不但可以连续过滤运行不停机、而且具有工艺简单、耐冲击负荷、自动循环清洗滤料、载污量大、过滤效果好、产水率高、清洗用水少、过滤效率高，设备投资少、节约能源和人力资源，易于操作、维护简便等优点。

3.连续流砂过滤器的结构与功能

连续流砂过滤器主要由过滤器罐体、布水器、出水堰、滤床、洗砂系统、人字布砂器、支撑架、排污系统、气体分离系统等组成。

过滤功能的主要构件是布水器、滤床、出水堰。过滤时，污水由过滤器罐体下部的布水器均匀布流入罐体内，经滤床截流去除污水内杂质，经过滤后的清水由上布出水堰汇集流出，完成污水过滤功能。

洗砂功能的主要构件是洗砂系统、人字布砂器、支撑架、排污系统、气体分离系统。连续流砂过滤器共设有4套洗砂系统，分别在过滤罐体中心设置1套，边缘圆周方向均匀设置3套，每套洗砂系统由提砂器、洗砂器、集砂器等组成。洗砂系统、排污系统和气体分离系统通过支撑架固定在过滤罐体内上部。提砂器进口连接气源控制器，并且气源控制器的另一端连接提砂泵，提砂器通过提砂泵提供的压缩空气将集砂筒内的污砂吸入到提砂器内，然后再将污砂输送到位于罐体上部的洗砂器内进行清洗。洗砂器通过管道连接有排污系统，可将洗砂产生的污水排出。洗砂器内部还设有气体分离系统，由提砂器输送来的污砂在气体分离系统内将提砂泵带入的空气分离出去。过滤罐体下部均匀设有布水系统和人字布砂器各3套。反洗再生后的滤料通过人字布砂器均匀布置在过滤器内，重新回到滤床内，对从布水器来的污水进行过滤。

结语

目前，连续流砂过滤器已在大庆油田得到广泛应用并取得良好的效果。随着油田开发技术的发展，油田污水的成份也越来越复杂，难于处理，原有的固定滤床过滤器已经无法满足油田水处理的要求，而采用连续流砂过滤器不但解决了现有过滤器在水处理应用中的存在的问题，而且具有过滤效果好、工作效率高、滤料清洗彻底、无流失、操作简单、运行及维护方便等优点，原固定滤床过滤器已被连续流砂过滤器逐步取代。

参考文献

[1]吴晓，吴霞，李中元.流砂过滤器应用于污水深度处理的研究[J].江西化工，2014（4）：18-20.

[2]汤景鹏.流砂过滤器在污水深度处理中的应用[J].科技与企业，2016（4）：113-113.