油气集输 5-2

1、1,5-2 油田污水的除油,目前常用的有重力除油、化学除油、旋流除油、聚结除油、气浮除油和过滤除油等多种。,2,一、重力除油 重力除油是利用油和水的密度差，使油从水中上浮，达到油水分离的目的。 重力除油常用的设备主要有除油罐和隔油池。 1立式除油罐,3,立式除油罐结构,污水进口,配水室,配水管,集水管,中心柱管,出水口,集油槽,出油口,斜板组,溢流管,蒸汽,排污口,4,5,目前常用1000m3立式除油罐 特点：分离效率不高，除油效率比较低，主要用于除去污水中的浮油和大部分分散油，兼有调节和储存的功能。,6,2、斜板（管）式除油罐,相邻两板（管）间就相当于一个小的沉降罐，含油污水每通过一组板（管

2、），就相当于进行了一次分离，与自然沉降除油管相比，在容积相同的情况下，过水面积增大，其处理能力和除油效率都有明显的提高。,7,3 隔油池,隔油池也是目前最常用一种重力除油设施，适用于含泥砂较多的含油污水的处理。 按其结构不同，可分为平流式隔油池和斜板（管）式隔油池两种。,8,（1）平流式隔油池,特点：油、水、砂的混合物从进水管进入隔油池，经整流板后，分布均匀，流速减慢，大部分泥砂沉降于排泥斗； 油水混合物在向前平流的过程中，逐渐分离，到达出水口附近时，底部的污水从溢流墙和阻油板之间进入出水管排出，表面的原油在刮油机的作用下进入集油管。 特点：这种隔油池的除油效率不高，通常只能除去粒径大于150

3、m的油滴，适用于处理含油量较少，含泥砂较多的污水。,9,图55 平流式隔油池结构 1进水管；2出水管；3排泥管；4集油管；5刮油刮泥机； 6排泥阀；7整流板；8溢流墙；9阻油板；10排泥斗,10,11,（2）斜板（管）式隔油池,图56 斜板（管）式隔油池结构 1进水管；2整流板；3斜板组；4出水管；5集油管；6回收油池,12,斜板式隔油池的原理,斜板式隔油池的机理是“浅层沉淀”理论，油、水、砂混合物从进水管1进入隔油池，经整流板2后进入斜板组3。再次将其分割为若干层，使得分离表面积增大，深度减少，从而提高了油水分离的效率。 斜板式隔油池的特点：在处理量相同的条件下，斜板式隔油池的结构尺寸小，占

4、地面积少，投资小，除有效果好。,13,二、化学除油,定义：向含水污水中加入一定的化学破乳剂，使乳化液破乳，并使油滴聚合，沉降，分离的方法称为化学除油，也称为混凝除油或絮凝除油。 1化学除油常用的药剂 目前，常用于污水除油的药剂有：硫酸铝Al2(SO4)3、硫酸铁Fe2(SO4)3、硫酸亚铁FeSO4.7H20、碱式氯化铝Aln(OH)mCl3n-m等无机混凝剂和一些高分子絮凝剂等。 对这些药剂的要求：用量少、混凝快，适用范围广，来源丰富，价格便宜，对污水水质无不良影响。,14,2.混凝除油罐,2混凝除油罐,图5-7 混凝除油罐结构示意图 1罐体；2反应器；3连通器；4斜板箱；5中心柱管；6进水

5、管； 7溢流管；8分配器；9出水调节器；10出水管；11集油槽 进水口；出水口；溢流管口；人孔；透光孔,15,混凝除油罐工作原理,加入药剂的含油污水由进口管6沿切线进入反应器2，在反应器内进行油水分离，污油携带大部分悬浮物上浮至反应器顶部经过油管流出罐外； 污水经中心柱管5、出水管10出反应器后，由分配器8沿除油罐周围均匀分布，经斜板箱4进一步分离除油后，经出水调节器9排出； 经斜板箱分理出的原油上浮至除油罐顶部，经集槽11、出油管排出。,16,三、过滤除油,过滤除油是指将含油污水通过一定厚度且多孔的粒状物质，通过物理、化学作用除去其中的微小悬浮物和油珠的方法。 1滤料与过滤层 目前，常用于含

6、油污水过滤除油的材料有石英砂、无烟煤、核桃壳、石榴石、钛铁矿砂、磁铁矿砂、金刚砂、铝矾土、陶粒、活性炭等。 对滤料材料的要求：具有一定的相对密度、机械强度和化学稳定性；具有合适的粒度、孔隙度和级配的要求。 滤料的粒度表示粒径的大小，级配表示粒径的均匀程度。选择滤料时，既要考虑粒度，又要考虑级配。 级配通常以不均匀系数K80表示，,17,滤料的孔隙度指滤层中的孔隙体积与滤层总体积的比值。其值与滤料颗粒的形状、均匀程度以及压实程度等因素有关。常用的石英砂滤料的孔隙度在0.42左右，无烟煤滤料的孔隙度大约在0.50.6之间。 为防止滤料从配水系统中流失，并保证反冲洗过程中的均匀布水，滤料层底部往往需

7、要加一层承托层。 承托层一般采用天然卵石，其粒径和厚度取决于反冲洗的强度，反冲洗强度越大，要求卵石的粒径和厚度越大。,18,2滤罐,滤罐的分类： 根据作用的不同：压力式、重力式 根据滤料的不同：单滤料、双滤料、多滤料 根据过滤速度快慢的不同：慢滤、块滤、高速过滤和超速过滤等。,19,（1）压力式滤罐,过滤过程： 反冲过程: 适用于大阻力配水系统的污水过滤。,20,（2）重力式滤罐 重力式滤罐与大气相通，在大气压力下工作，污水靠自身的重力通过过滤层。这种滤罐适用于小阻力配水系统的污水过滤。 目前常用的有重力式无阀滤罐和重力式单阀滤罐。,21,重力式无阀污水过滤系统，是靠水力控制实现污水过滤和自动

8、反冲的。在正常工作时，含油污水由进水分配槽经进水管进入滤罐内，自上而下依次通过滤料层、承托层，到达底部空间；通过底部空间进入连通渠，上升至反冲洗水箱，最后经出水管排出罐外。,22,重力式无阀滤罐,23,重力式无阀滤罐的反冲洗是依靠虹吸现象进行的。 随着滤料层吸附浮化油和悬浮杂质的增加，其通过能力减弱，阻力增大，虹吸上升管的水位升高；当水位到达虹吸辅助管的顶端时，水从该管流出，并通过抽气管将虹吸上升管的空气抽走，形成虹吸；反冲洗开始； 当反冲洗水箱中的液位下降到虹吸破坏斗的位置时，空气由此进入，虹吸被破坏，反冲洗结束，,24,图5-12 重力式单阀滤罐结构图 1进水管；2出水管；3进水挡板；4反

9、冲洗水箱；5阻力圈；6滤料层； 7配水系统；8集水室；9连通管；10承托层；11电动排水阀； 12反冲洗排水管；13放空管；14进水阀；15溢流管；16虹吸破坏管,25,3.精细过滤 精细过滤采用成型材料作为过滤器的滤芯,可去除污水中直径为15m的乳化油和其它细小悬浮物，通常在对水质要求较高的情况下，用于其它处理措施之后，对净化水质起把关作用。 常用的精细过滤器有烧结滤芯过滤器、纤维缠绕滤芯过滤器和微过滤器等。,26,（1）烧结滤芯是由陶瓷、玻璃砂、聚乙烯、聚氯乙烯等粉末材料，通过烧结形成的微孔滤件。过滤器工作一段时间后，会因烧结滤芯吸附或截留的浮化油、悬浮物增多，而出现出水量减小，净化效果减

10、弱的情况。此时，可停止运行，卸出滤芯，进行清洗或更换新的滤芯。,27,（2）纤维缠绕滤芯过滤器，是由纺织纤维缠绕在多孔管骨架上制成的，通过改变缠绕密度，可制成不同精度的滤芯。目前，常用的聚丙烯纤维聚丙烯骨架滤芯，最高使用温度为60；脱脂棉纤维不锈钢骨架滤芯，最高使用温度为120。 纤维滤芯过滤器具有体积小、过滤面积大、流动阻力小、过滤效率高、使用寿命长等优点，在水质深度净化处理中得到广泛的使用。,28,（3）微过滤器 微过滤是以天然或合成高分子材料制成的滤膜，对水质进行处理的精密过滤技术。滤膜具有整齐，且孔径分布均匀的多孔结构。 在油田水处理深度净化过程中，常用的微过滤器有管式过滤器和折叠式过

11、滤器两种。 管式过滤器制作方便，可以多滤芯组装，过滤面积较小，适用于中等处理量的场合。折叠式过滤器的过滤面积较大，适用于处理量较大场合。,29,四、旋流除油,30,影响旋流器除油效果的因素，主要有旋流器的结构尺寸、操作条件、油和水的性质等。 其中，水的相对密度大、液体温度高、油滴尺寸大，除油效果好； 油的相对密度大、粘度高，表面活性剂含量高，除油效果差。增大操作压力，可提高旋流器的处理量，便于调节，在设计范围内对除油效果影响不大。,31,五、聚结除油,聚结除油又称粗粒化除油，是将含油污水通过一个装有粗粒化材料的装置，使油滴在粗粒化材料上得到吸附，并聚结合并成大的油滴，从而从污水中分离出来。这种

12、方法可从污水中除去浮离态和乳化态的原油。 用于污水除油的粗粒化材料种类很多，根据其形状不同，可分为粒状和纤维状两类；根据其来源不同，可分为天然材料（如无烟煤、蛇纹石、石英砂等）和人造材料（如聚丙烯塑料球和陶粒等）两类。,32,33,六、气浮除油,气浮除油就是在含油污水中通入空气（或天然气），使水中产生微细气泡；污水中的细小油滴或悬浮颗粒粘附在气泡上，随气泡一起上浮到水面，从而达到从水中除油的目的。 按产生气泡的方式不同，常用的有溶解气浮、布气气浮和电气浮三种类型。,34,工作时，先在加压、加药的条件下，在溶气罐中将气体溶于含油污水中；再将溶于气体的含油污水引入浮选装置的底部，随着体积增大，压力

13、降低，溶入水中的气体便释放出来；随着气泡在被水中的上浮，将油珠和悬浮物吸附并携带至浮选装置表面，通过排油口排出；除油后的污水从浮选装置底部经隔板，从位于浮选装置顶部的净化水出口排出。,35,（2）布气气浮除油 布气气浮除油的机理与溶解气浮除油相同，所不同的使含油污水中产生气泡的方法不同。它是利用机械剪切力将混合于水中的空气粉碎成小气泡，常用的布气装置有旋转型和喷射型两种型式。,旋转型布气装置工作时，机械转子在电机带动下旋转，气液界面处产生液体旋涡；随着转速的升高，旋流加剧，气液界面向分离室底部扩展；在旋涡中心的气腔中，压力低于大气压，分离室上部的气体下移，通过转子与水混合形成气水混合体；气水混合体在转子的旋转推动下，向周边扩散。在装置的四周，溶于污水中的气泡释放出来，携带油滴、悬浮物等上浮至表面，通过浮渣堰口排出，实现污水除油的目的。,36,喷射型布气装置工作时，加压后的净化水经循环通道，从喷射器的出口快速喷出；在喷射器出口处形成低压区，将进气管内的气体入；气、水在