纖維球過濾器以其結構簡單、成本低、處理量大等優點成為油田注水主流精細過濾設備。但隨著使用時間的增加,纖維球過濾器因其結構因素暴露出以下問題:
①每個纖維球均用線繩捆紮,球心密實、球表疏鬆,導致粘附於球心的雜質和油污不易脫附,造成濾球不能徹底反洗,影響後續過濾水質;
②纖維球濾料在濾罐內處於隨機分佈狀態,濾床厚薄不一,導致同一平面內的濾阻分配不均勻,造成濾床薄弱處易被擊穿;
③纖維球由短纖維捆紮而成,在反覆搓洗過程中,短纖維易脫落,脫落後的短纖維易將濾罐進、出口篩管堵死,影響過濾器正常工作流程。
基於以上原因,纖維球過濾器在油田現場出現濾后水質波動較大,不能穩定達標;篩管堵塞頻繁,需要不定期停運清罐,致使注水生產不能連續有效進行。因此,纖維球過濾器已逐漸受到油田用戶的冷落。
纖維束過濾器的結構原理與纖維球過濾器截然不同,濾料以纖維束的型式均勻懸挂在可以正、反交替旋轉的旋轉託盤上,濾料密實度(或濾床高度)由升降托盤來調節。正常過濾流程採用低進高出,水中懸浮物自然沉降,不污染濾料;反洗操作流程採用高進低出,濾層表面堆積的泥餅、油污很容易被衝掉。
反洗時釋放纖維束的壓力,並正向、反向交替旋轉纖維束,提高了反洗的效率和效果,使反洗更徹底、更乾淨,後續工作性能更加穩定。纖維束過濾器的設計生產廠家以江漢機械研究所為主,自推出后,因其濾后水質精度高、濾料反洗再生徹底、壽命長等優點受到油田用戶的推崇。該過濾器整體為塔式結構,較纖維球過濾器複雜。由於受其結構強度的,目前其單台設計處理量最大為60
m3/h,只適用於油田小型污水處理站。
在保持纖維束過濾器結構原理不變的條件下,再適應大處理量而放大過濾器的結構尺寸將導致:①加工難度、運行成本、故障幾率呈幾何級數增加;②機械反洗系統的結構強度不足和反洗死區增大,影響後續處理效果。由此可見,有必要根據油田現場需要並著眼於油田後續生產,從過濾器的反洗技術入手,再研製一種處理量大、過濾精度高、後續效果穩定、可靠性高、結構簡單、操作簡便的污水精細過濾設備。
過濾時,下托盤上升,形成適當密實度的濾床,含油污水低進高出,油和機雜在濾床上得到吸附和攔截。反洗時,反洗水高進低出,下托盤在液壓執行機構作用下,作上、下往複活塞式振動,吸附在濾料上的油和機雜被擠壓沖洗出來,使濾料得以均勻反洗再生。
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