海上石油平台污水处理工艺及其效果评价
陈剑辉
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陈剑辉,. 海上石油平台污水处理工艺及其效果评价[J]. 中国石油工业,2024.5. DOI:10.12721/ccn.2024.157352.
摘要:
本文探讨了海上石油平台污水处理工艺及其效果评价。首先介绍了斜板除油器、加气浮选器和聚结除油器等处理工艺,并分析它们在海上石油平台污水处理中的应用。然后,通过对核桃壳过滤器的研究,评价了这些处理工艺的效果。研究结果表明,这些处理工艺能有效去除石油平台污水中的污染物,提高水质达到排放标准。最后,对未来海上石油平台污水处理工艺的发展方向进行了展望。
关键词: 海上石油平台斜板除油器加气浮选器聚结除油器核桃壳过滤器
DOI:10.12721/ccn.2024.157352
基金资助:

引言:

随着海上石油平台的广泛应用,其产生的污水处理成为环境保护和生态平衡的重要问题。有效的污水处理工艺能够减少对海洋生态系统的影响,保护海洋环境。本文将探讨海上石油平台污水处理工艺及其效果评价,旨在为改善海洋环境提供理论支持和实践参考。

一、海上石油平台污水特点

海上石油平台污水具有以下几个显著特点:

高含油量: 由于石油开采和生产过程中的油水混合物,海上石油平台污水通常含有较高的油类物质,这些油类物质对海洋生态环境造成严重影响。

高盐度:海水的高盐度也会影响到海上石油平台污水的处理方式和效果,因为高盐度对许多传统污水处理工艺具有挑战性。

复杂组分:海上石油平台污水中不仅含有油类物质,还可能含有各种化学品、生物残留物以及其他工业污染物,因此其处理工艺需要考虑到这些复杂的组分。

孤立环境:海上石油平台位于海洋中,远离陆地,处理污水的设备和资源受到限制,因此污水处理工艺需要在孤立的环境下运作并保证其高效性和稳定性。

严格排放标准:因海洋环境的特殊性,海上石油平台对污水排放的标准要求较高,需要处理工艺能够有效去除污染物,确保排放水质达到规定标准,以保护海洋生态环境。

二、斜板除油器的工艺原理及应用

斜板除油器是一种常见的油水分离设备,其工艺原理基于油水密度差异和重力分离。其主要应用于海上石油平台污水处理中。

工艺原理:斜板除油器内部结构通常包括一系列斜板,污水从入口进入斜板除油器后,经过斜板的引导,污水中的油类物质在重力的作用下逐渐上浮到水面形成浮油层,而水则通过斜板之间的间隙向下流动。随后,浮油层被集中收集并排出,而经过斜板除油器处理后的水则达到一定的净化效果。

应用:在海上石油平台污水处理中,斜板除油器常被用于初步去除污水中的大部分油类物质,从而减轻后续处理工艺的负担。它通常作为污水处理系统的首要处理单元,能够快速、高效地去除污水中的浮油,提高后续处理工艺的效率。斜板除油器在海上石油平台上占据较小的空间,并且操作简便,因此被广泛应用于海上石油平台的污水处理系统中,为保护海洋环境和满足排放标准提供了有效的技术手段。

三、加气浮选器在海上石油平台污水处理中的效果评价

加气浮选器是一种常见的污水处理设备,其工艺原理是利用气体的气泡将悬浮在水中的固体颗粒或油脂等污染物带至水面并形成浮渣,从而实现固液或液液分离。在海上石油平台污水处理中,加气浮选器常被用于去除污水中的悬浮物、胶体物质以及一部分油脂等。

加气浮选器作为海上石油平台污水处理系统的关键组件,在处理污水方面展现出了显著的效果。其高效的去除效率使其能够有效地将污水中的悬浮物、胶体物质和油脂等污染物带至水面形成浮渣,并通过集渣器集中去除。加气浮选器具有适应性强的特点,能够处理各种类型的海上石油平台污水,包括含油量较高或盐度较高的污水。其操作简便、维护成本较低,节能环保且不需添加化学药剂,使其在海上环境中得到广泛应用[2]。通过加气浮选器处理后的污水水质良好,悬浮物和油脂等污染物得到有效去除,从而满足了海上石油平台的排放标准要求,有效保护了海洋生态环境。

四、聚结除油器的工艺及其在海上石油平台污水处理中的应用

聚结除油器是一种常见的污水处理设备,其工艺原理基于聚结材料的添加和聚结作用,用以去除污水中的油脂等污染物。根据聚结材料的不同,聚结分离器主要有板式、填料式和滤芯式三种基本形式。

板式聚结分离器结构基于浅池原理设计,流体在板组通道内流动过程中,油滴碰撞或上浮到聚结板表面而被分离。常用聚结板材料包括聚丙烯、不锈钢、碳钢等。填料式聚结分离器以规整或散装的各种规格聚结介质作为媒介,流体在介质床层通道内流动时,油滴在介质表面聚结而被分离。常用亲油介质有聚四氟乙烯、聚丙烯等,常用亲水介质有玻璃纤维、金属纤维等。填料可采用单一介质或多种介质组合。滤芯式聚结分离器将材料加工成致密的滤芯置于分离器内,适用于精细分离,但易堵塞。

在海上石油平台污水处理中,聚结除油器常被用于处理含油量较高的污水。其工艺具有去除有机污染物效果好、操作简单、处理效果稳定等优点,能确保排放水质符合相关环保标准。聚结分离技术在油气开采、石油炼制与化工、煤化工、船舶含油污水、金属工业等领域均有应用。如在某海上气田平台生产污水处理中,以纤维聚结分离技术为核心的工艺使处理后生产污水油含量远低于排放标准。在某石化电脱盐污水处理中,使用纤维和板式聚结除油装置使出口污水油含量稳定低于规定值。

五、核桃壳过滤器的研究及其在海上石油平台污水处理中的效果评价

核桃壳过滤器是一种新型的污水处理设备,其工艺原理是利用核桃壳的多孔结构和吸附性能,将污水中的有机物、重金属离子等污染物吸附在核桃壳表面,从而实现对污水的净化。在海上石油平台污水处理中,核桃壳过滤器逐渐受到关注并得到应用。

核桃壳过滤器的研究主要涉及以下几个方面:首先,对核桃壳的物理和化学性质进行研究,了解其吸附性能和适用范围。其次,研究核桃壳过滤器的结构设计和工艺参数,包括过滤速度、压力损失等。然后,通过实验和模拟研究核桃壳过滤器在不同条件下对污水中有机物、重金属等污染物的吸附效果。最后,对核桃壳过滤器的稳定性、再生性以及处理效率进行评价[1]

在海上石油平台污水处理中,核桃壳过滤器具有以下优点:首先,核桃壳作为一种天然材料,具有良好的环境友好性和可再生性。其次,核桃壳过滤器的吸附性能强,能够有效去除污水中的有机物和重金属等污染物,提高水质。此外,核桃壳过滤器的设计和操作相对简单,维护成本较低,适合海上石油平台等场所的应用。

六、海上石油平台污水处理工艺效果评价

海上石油平台污水处理工艺的效果评价是评估处理系统性能和水质达标情况的重要环节。通过对工艺效果的评价,可以验证处理系统的可靠性和有效性,确保排放水质符合相关标准,保护海洋生态环境。

针对海上石油平台的污水特点和处理要求,需要对采用的各种处理工艺进行综合评估。这包括斜板除油器、加气浮选器、聚结除油器以及核桃壳过滤器等处理单元的性能评估,例如去除效率、稳定性、操作方便程度等。评价海上石油平台污水处理工艺的效果需要考虑排放水质是否符合相关的环保标准和法规要求。这包括污水中各项污染物的浓度和去除率,如悬浮物、油脂、化学需氧量(COD)、氨氮等。只有当排放水质达到或超过规定的排放标准时,才能确保对海洋生态环境的保护。需要评估处理系统的稳定性和可靠性。海上石油平台处于孤立环境,处理设备的稳定性对保障长期运行至关重要。因此,需要考察处理工艺在不同操作条件下的稳定性和适应性,以及设备的维护保养情况。

最后,还需考虑处理工艺的经济性和可持续性。海上石油平台污水处理系统的建设和运行成本需要在可控范围内,同时需考虑能源消耗、化学药剂使用、废物处理等方面的影响,以确保处理工艺的可持续性和环境友好性。

结语:

海上石油平台污水处理工艺的研究对于保护海洋环境具有重要意义。本文从斜板除油器、加气浮选器、聚结除油器和核桃壳过滤器等多个角度探讨了不同的处理工艺及其在实际应用中的效果。通过评价这些工艺的效果,为海上石油平台污水处理提供了有效的技术支持,并对未来的发展方向进行了展望。

参考文献:

[1] 原佳甲.海上平台含油污水处理工艺应用实践[J].资源节约与环保,2020(05):66+68.DOI:10.16317/j.cnki.12-1377/x.2020.05.060.

[2] 李旗,钱光磊,谢陈鑫.海上石油平台生活污水处理装置的设计与开发[J].计算机时代,2020(05):5-8.DOI:10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2020.05.002.

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