[发明专利]采用植物滤料的油田含油污水处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用植物滤料的油田含油污水处理装置及方法，即利用植物滤料过滤含油污水的装置及滤料制备方法，主要用于油田采出水的过滤处理以及其它工业领域的含油污水处理。

背景技术

目前，国内大部分油田采用注水方式开采，随着开采时间的延长，油田采出液含水量迅速升高，因此，对这部分含油污水进行有效处理后回注地层或排放，对于保障油田的可持续发展、节约水资源与保护环境都具有重要意义。同时，低渗透油田的出现和越来越严格的注水指标要求使污水处理更加困难，而过滤通常作为污水处理的最后一步，对污水达标回注、提高原油产量至关重要。传统的装有石英砂、核桃壳、人造纤维等滤料的装置体积庞大，组件笨重，很难保证污水在过滤器内的均布，致使滤床利用率极低，滤料失效时间短，过滤效率低；而滤料过滤性能与反洗再生之间的矛盾是这种传统过滤技术的最大难题。油田生产中滤料再生过程的反洗水通常返回油水分离系统，致使油水分离器中老化油积聚，严重影响分离器的分离效果，因此造成采用传统过滤、反洗技术的总体油气处理工艺性能差，出水含油与悬浮物超标而影响油藏驱油效果。另外，频繁的反洗操作给生产运行管理带来困难，而且反洗需要消耗一定的水、能源，造成浪费。废弃滤料的处理也是一大难题，如目前常用的聚丙烯人工合成纤维等不可生物降解，用后掩埋或焚烧处理都会污染环境。总之，传统滤料过滤-反洗-过滤循环总体效果差，油田采出水难以达标回注的难题亟待破解。

禾本植物秸秆和木材粉末是农业和林业生产加工过程中产生的副产品，在油田周边广泛存在，数量巨大，成本低廉。由于得不到有效利用，每年有大量的农林副产品被弃置于自然环境或露天焚烧，既严重污染环境，又浪费资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用植物滤料的油田含油污水处理装置及方法，能够提高油田污水环保处理的效率，克服传统过滤技术效率低的难题，以弥补现有技术的不足。

对常见的各类农林副产品研究表明，禾本植物秸秆(如麦秸、芦苇、稻草、玉米秸等)和木材粉末(如杉木、松木、杨木等)比其他韧皮植物(如大麻、棉秆皮等)、半木材植物(如棉花秆等)具有更大的表面积和孔隙度，对各种油品都可高效地截留、吸附，作为滤料应用于含油污水处理时有很好的除油性能，而且含油植物滤料具有更高的热值，可以作为燃料使用。因此过滤后植物纤维可以先经挤压处理回收油品，然后直接作为原油加热炉燃料，从而减少天然气、原油等燃料消耗，对于陆上油田具有重要意义。

用于油田含油污水处理的植物滤料，其特征在于，所述的滤料是用如下方法制备的：

1)清洗步骤：首先选择植物滤料原材料并进行清洗；

2)干燥步骤：然后将清洗后的植物滤料原材料进行干燥，使植物滤料原材料中含水率不超过5％；

3)粉碎、筛分步骤：再把干燥后的植物滤料原材料粉碎后，用标准分样筛进行筛分后，得到植物滤料。

上述的植物滤料原材料为禾本植物秸秆或木材粉末。

上述的植物滤料大小为200～600μm。

上述的植物滤料用于油田含油污水处理。

将上述的植物滤料用于油田含油污水处理的装置，包括有位于底部的带有出水口的底座、固定在底座上的筒体和位于筒体上方的，带有进水口的封盖；其特征在于，还包括有位于进水口和筒体之间的布水孔板和位于出水口与筒体之间的支撑孔板，且支撑孔板上铺有无纺布。

上述布水孔板和支撑孔板上面均匀分布孔径大小为2mm的小孔，总孔面积占孔板总面积的40％；上述无纺布防止滤料进入过滤后水。

该装置的使用方法如下：

1)填装植物滤料：首先将封盖打开，把筛分好的植物滤料装到筒体内；

2)含油污水过滤：填装好植物滤料后，再将封盖密封固定在筒体上，然后从进水口流入进行过滤；

其特征在于，步骤1)的填装植物滤料，是将不少于两种的植物滤料分层填装到筒体内。

所述滤料填装指把筛分好的滤料按照一定的填装密度、顺序填装到筒体中。填装双层或者多层不同种类的滤料，要求吸油性好的滤料在筒体下部，吸油性差的在筒体上部，滤料填装密度为180～460kg/m³。

本发明解决了传统滤料过滤-反洗-过滤循环总体效果差，滤床利用率低，油田采出水难以达标回注的难题，同时把农林废弃物变废为宝，在有效过滤含油污水的同时，既保护了环境，又节约了能源。

附图说明

图1：本发明圆筒形过滤装置的结构示意图。

图2：本发明三种滤料(木材粉末、禾本滤料、两者组合双层滤料)过滤实验的出水含油量-时间曲线。