碳酸鎂對于高含油量含油污泥的助濾效果研究

岳中霞

摘要：在石油和天然氣開發過程中，會產生大量的含油污水及污泥，為避免含油污泥處理不當而影響油田生產和污染環境，針對污泥的脫水處理進行了試驗研究，找出脫水的影響因素。本文通過添加助濾劑處理含油污泥實驗產生的數據進行分析，研究發現含油量較高的污泥通過投加助濾劑可實現順利脫水。含油污泥的比阻隨助濾劑的投加量增大而降低，碳酸鎂的加入量為9m%時是最佳值。

關鍵詞：含油污泥；碳酸鎂；助濾劑

1、前言

油田在油氣生產過程中都會產生一定量的含油污泥，主要來自兩個方面：一是原油從地層中攜帶至地面在各類容器、大罐和回收水池等地面設施中淤積，應定期清理產生的污泥：二是油井作業、集輸油管道穿孔和盜油產生的落地污泥。目前，我國油田開采均采用早期注水保持底層壓力的方法，隨著油田的深度開采，采出的原油中，含泥水量越來越高，在聯合站的原油脫水處理過程中也會產生大量的含油泥沙。含油污泥的處理方法主要有污泥焚燒法、溶劑萃取法、調質一機械分離法等。含油污泥的機械脫水是污泥處理技術的關鍵，提高固體回收率和減少泥餅含水率對降低含油污泥處理總成本意義更大。

本論文針對一種含油污泥進行了實驗研究。其中本樣品取自污泥池。含油污泥外觀呈黑色，乳化嚴重，比較粘稠，而且含油和含水相對較多。

2、實驗

2.1 實驗裝置

本實驗是依據布氏漏斗過濾裝置改造，因為真空操作壓差很小，不適合本實驗的要求，因此根據此裝置的原理設計了本實驗所用裝置，使其能夠實現較大壓差，裝置流程簡圖見圖1。

2.2 買驗方法

由于所取的樣品沒有流動性，因此必須以水配比進行實驗。

（1）在不加任何助濾劑的情況下對樣品進行過濾，看是否能夠進行直接過濾。

（2）對于不能直接過濾的樣品，采取加助濾劑的方法進行實驗。加入不同配比的碳酸鎂，記錄不同時間的濾液的量，得出比阻數據，分析得出碳酸鎂的最佳加入量，確定合理的濾餅厚度，增大壓力、改變油泥與水的配比進行實驗，記錄不同時間濾液的累積量，通過計算得出污泥比阻的變化曲線，分析壓力和含水率對含油污泥過濾性能的影響。

3、實驗結果分析與討論

3.1 助濾劑對于含油污泥過濾性能的影響

在含油污泥中添加碳酸鎂助濾劑可實現順利脫水。在投加一定量的碳酸鎂作為助濾劑，含油污泥過濾后的污泥含水率相對較低，而且濾餅也很結實。

在含油污泥中改變碳酸鎂的添加量。在不同的壓差下進行壓濾實驗，測定濾液體積隨時間變化的數據。

用助濾劑處理含油污泥，可以改變含油污泥顆粒的結構，破壞膠體的穩定性，提高污泥的脫水能力。助濾劑的投加量對污泥脫水影響較大，圖2是碳酸鎂做助濾劑時不同含量，（其中碳酸鎂的含量=碳酸鎂質量/總濾漿的質量）及不同壓力下與污泥比阻的關系圖。

實驗表明，含油污泥中添加助濾劑碳酸鎂，在一定程度上可以改善污泥的脫水性。從圖2可以看出，在一定范圍內隨著藥劑投加量，含油污泥比阻均呈下降趨勢，壓力較小時，這個現象比較明顯?？梢钥闯?，當超過一定的投加量時，污泥脫水的趨勢不是很明顯，趨于平穩狀態。

從圖2可以看出，在碳酸鎂含量在9%左右之前，比阻隨著碳酸鎂的加入量逐漸減小，在9%以后，投加量越大，比阻趨于平穩。加入量為9%是最佳值，在大于9%的投加量，污泥的比阻將趨近與某個固定值。

污泥比阻與壓力的關系，如圖3所示。

由圖3可以看出.比阻隨壓力增大而增大，壓力與比阻應成指數關系。

3.2 助濾劑的評價

從實際試驗情況看.隨助濾劑投加量逐漸增加.污泥比阻逐漸減小然后趨于穩定。污泥比阻隨助濾劑投加量的變化趨勢在一定程度上可以反映實際污泥脫水的變化趨勢實驗對碳酸鎂做助濾劑的研究表明，碳酸鎂的作用是使濾餅孔隙增大，水能夠流出，但是碳酸鎂的形態是粉末，其不溶于水，粉末狀碳酸鎂可以吸收一部分水。

4、結論

1.對于含油污泥，助濾劑的添加可顯著降低污泥比阻，改善污泥的脫水性。污泥比阻隨助濾劑的投加量的增加而減小，當投加量一定時比阻趨于穩定，助濾劑的加入量存在最佳值，碳酸鎂加入量在9m%左右。

2.污泥比阻隨壓力的增加而增加.當助濾劑加入量較多時。污泥的比阻隨壓力的增加而增加的幅度較小，因此，壓力的選擇要配合助濾劑，在0.1～0.4MPa左右。