武汉福达乐管道工程有限公司

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油田快速油水分离器
快速油水分离器简介


  针对油田污水实际处理情况，通过引进国外先进技术，成功研制出适应现状的快速油水分离
器。快速油水分离器如果在联合站应用，采出液经过一次沉降罐后，进入快速油水分离
器处理，再经过过滤去除悬浮物，即可回注或外排；如果应用在注水站，来水直接进入快速油水分离器
处理，再经过过滤去除悬浮物，即可回注或外排。 


  快速油水分离器是处理含油污水的新型技术设备，因其效率高，停留时间短、处理速度快而得名。




快速油水分离器与国内外同类产品对比
            快速油水分离器     国内外同类产品
浅池原理           有           有
粗粒化原理          有          部分有
选择性截留          有           无
停留时间         ≈30分钟        ≥1小时
设备体积           小           大
助剂             无           有
长期运行稳定性       稳定         不稳定
处理指标         ≤10mg/L        差异大


设备适用条件


1.来水含油量≤3000mg/L；出水含油量：≤10mg/L
2.水温≤80℃ 
3.悬浮物含量≤200mg/L 


工作原理介绍


  油分在水体中以三种状态存在：即浮油（以较大颗粒存在于水中，处于不稳定状态，比重比水小，利用比重差，易于从水中分离出来）、浮化油（以较小的颗粒存在于水中，用一般隔油方法很难把它们分离出来）、溶解油（用一般物理方法分离很困难，但石油类污油在水的溶解度极小，不作为油水分离器处理的重点）。
  根据含油污水含油量的不同，快速油水分离器由三或四级装置构成。对于含油量高的污水（含油量＞3000mg/l），采用四级结构，含油量较低的污水（含油量≤3000mg/L），采用三级结构。四级结构油水分离器，是在三级结构油水分离器前增加一级采用浅池原理除油单元，用于除去水体中的大颗粒悬浮油，主要用于极端情况，现实中应用较少。


  浅池原理：设沉淀池池长为L，池中水平流速为V，颗粒沉速为u0，在理想状态下，L/H=V/u0。可见L与V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板，将H分为3层，每层层深为H/3，在u0与V不变的条件下，只需L/3，就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3.如果池长不变，由于池深为H/3，则水平流速可正加的3V，仍能将沉速为u0的颗粒去除，也即处理能力提高3倍。同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初，哈真（hazen）提出的浅池理论。
快速油水分离器在油田污水除油领域的优势


设备型式灵活，适应性强：


一体化 分体化 立式型式 卧式型式 操作简单，易于实现自动化控制


处理效率高，节约成本：


停留时间短，依据水质、油品性质不同，停留时间不同，总停留时间在30-50min
体积小，占地面积小，一次性投资少，压降小（0.005-0.2MPa），节省动力
无需加药，节约运行成本
反冲洗工艺介绍


反冲洗条件：
         a.出水含油量超过10mg/l
         b.进出口压降达到0.15MPa
         c.时间（例如2周）


  反冲洗采用气水混合反冲，反冲水用油水分离器处理后水，流量为油水分离器设计处理能力的2-4倍，例如处理能力为100m3/h推荐3倍流量300m3/h，气流量400m3/h（0.4Mpa），反冲洗时间20min。


  油水分离器顶部集油室设有蒸汽加热管，排油管线设蒸汽管伴热，用于给分出的油加热，防止油凝结无法排出。
  油水分离器设有在线油分检测仪，即时检测出水含油量，当出水含油量超过10mg/l时，发出信号对油水分离器进行反冲，保证油水分离器的处理效果。


  油水分离器进水口和出水口设有电接点压力计，当出水含油量未达到10mg/l但进出口压差达到0.15Mpa，发出信号对油水分离器进行反冲，消除油水分离器的堵塞，清洁内部填料，保证油水分离器的使用寿命。
  反冲洗周期与含油污水中悬浮物的含量有直接的关系，悬浮物含量越多，反冲洗周期越短。以初次反冲洗周期为标准，但反冲洗周期降低到初次反冲洗周期的1/2时，用清洗剂溶液进行一次反冲洗，以恢复油水分离器的处理能力。所有设备安装完成后需做保温，排油管线设蒸汽管伴热，防止油凝结无法排出。


 第一级采用新型的粗粒化材料，使油水混合物中油滴直径迅速增加而达到油水分离的目的。


  设备内置有粗粒化介质，该介质由两种成分构成：
  （1）亲油物质（2）斥油物质


  含油污水进入该处理单元，油水液滴的物理分离（分层）就发生在这个内部粗粒化介质层面上，随着液滴直径的急剧变化而发生迅速的破乳和聚集作用。通过这种分离器的作用，典型情况下，油滴直径可迅速增加100倍。实验表明，10μm（或更小）的油滴直径，最后可达1000μm甚至更大，这使水当中的油滴可以稳定上浮，其上浮速度可达50mm/秒甚至更快。随着这种现象的持续，油水界面逐渐形成，最终完成油水分离。
第二级：强化粗粒化


 第二级采用高弹性高密度特种树脂滤油，这种树脂材料具有良好的吸附解吸能力，对含油污水的微小乳化油滴具有良好的去除能力，对于其高弹性的特点，在处理含油污水时产生微动，从而使其处理活性能够长期有效的得到保持。
第三级：选择性截留


 第三级采用新型阻油树脂材料，这种材料的特性是对通过它的流体根据性质不同而呈现出不同的阻力，根据测定，这种材料的对油阻力是对水阻力的50万倍以上，因而，当含油污水通过它时，油成分被选择性地截留，使油水得到分离。这级处理是对快速油水分离器的有力保证，当前面两级因玷污、中毒、老化而处理效率下降时，本级处理可保证最终出水指标。