一.纖維球過濾工作原理

    纖維球過濾的原理主要是機(jī)械截留，孔隙度越小，濾層越密實(shí).處理水質(zhì)越好.如設(shè)法壓實(shí)纖維球濾層，即可相應(yīng)提高處理水質(zhì).為此，某油田對纖維球精細(xì)過濾進(jìn)行了試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果表明，纖維球精細(xì)過濾技術(shù)達(dá)到了新水平，懸浮物去除率為94.8%，處理后水中懸浮物含量為0.13mg/L,顆拉體積比粒徑小于2um的為95.3%,位徑小于1um的為93.1%，使處理后水質(zhì)能滿足低滲透油層對注水水質(zhì)的要求.與國內(nèi)現(xiàn)用的幾種精細(xì)過濾技術(shù)相比.具有處理水質(zhì)好、使用壽命長、能反復(fù)再生等優(yōu)點(diǎn)。

    纖維球精細(xì)過濾試驗(yàn)的關(guān)鍵是纖維球?yàn)V層密實(shí)度的可調(diào)性。即在過濾時(shí).要求將纖維球?qū)訅旱煤苊埽蕴岣咛幚硭|(zhì)。但當(dāng)被污染的纖維球?yàn)V層需沖洗時(shí)，纖維球又能處于非常松散的懸浮狀態(tài)，以利于纖維球的再生.為此，要設(shè)計(jì)一種有上下兩層濾板的過濾器，即下濾板固定不動(dòng).上濾板可由絲杠上下調(diào)節(jié).使纖維球?yàn)V層可松可密。

二.定量試驗(yàn)

    在定性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別對各技術(shù)參數(shù)作了定量測試，以確定本試驗(yàn)的實(shí)用性。

(1)處理水質(zhì)與濾速、池層厚度的關(guān)系

    ①濾速與處理水質(zhì)成反比關(guān)系.濾速不宜太大，當(dāng)濾速小于15m/h時(shí)，小于1um粒徑的顆粒體積比大于90%。

    ②濾層厚度與處理水質(zhì)成正比關(guān)系，濾層厚度大于250mm時(shí)，小于15m粒徑的順粒體積比大于90寫.

    ③濾層密實(shí)度與處理水質(zhì)成正比關(guān)系，235mm濾層的處理水質(zhì)遠(yuǎn)比440mm濾層要好，原因是235mm濾層經(jīng)過二次壓實(shí)，密度較大，容重為0. 38t/m'，而440mm濾層的容重為0.30t/m',

(2)懸浮物的去除率

    過濾前水樣中懸浮物為2.52mg/L.過濾后水樣中懸浮物為0.13mg/L,懸浮物的去除率為94.8%.

(3)纖維球的壓縮比

    壓實(shí)時(shí)濾層厚度為440mm.松散狀態(tài)下此濾層的纖維球共裝6筒.筒高510mm,濾層厚3060mm,則纖維球?yàn)V層的壓縮比為7.此纖維球?yàn)V層稱重為0.9kg,則纖維球容重為:松散時(shí)為0.047t/m3，壓實(shí)時(shí)為0.327t/m3。

(4)纖維球?yàn)V層的再生

    1.過濾周期.全部過濾時(shí)間經(jīng)歷1個(gè)半月，但由于晚上停水，過濾中斷，則全部過濾時(shí)間按10天(240h)計(jì).由于試驗(yàn)設(shè)備未做防腐處理，故銹蝕嚴(yán)重，纖維球有結(jié)塊現(xiàn)象，濾層被嚴(yán)重污染的厚度約為80mm.

    2.反沖洗方法.采用氣水間斷混沖法進(jìn)行纖維球濾層的再生.沖洗時(shí)水面應(yīng)保持在2/5罐高處，但以不形成反濾層為原則.氣水混沖時(shí)，需時(shí)沖時(shí)停，間斷混沖，增加攪動(dòng)量，且定時(shí)排掉污水，補(bǔ)充部分干凈水。在沖洗結(jié)束前.需用干凈水沖洗2min.將纖維球洗凈。對于受到嚴(yán)重污染的纖維球，沖洗時(shí)應(yīng)先加洗滌劑浸泡反洗.以提高去污能力。

    3.反沖洗壓力。水沖洗初始壓力為0.08MPa，正常時(shí)為0.02MPa.氣沖洗初始壓力為0.05MPa，正常時(shí)為0.01MPa.

    4.沖洗強(qiáng)度。主要是氣沖強(qiáng)度，實(shí)測為30L/s·㎡，沖洗結(jié)束前的水沖強(qiáng)度為15L/s·㎡.氣沖時(shí)間:采用間斷氣沖，每次約1min.沖洗5-6次即可.

    5.沖洗水量。采用間歇排污，用水量很小，排污6次，水量為0.005L.結(jié)束前的沖水派為11L。共用沖洗水11.005L。在一個(gè)過濾周期中，處理水量為5.1m3，沖洗水量約占處理水量的0.2%。

    6.濾層膨脹率.由于纖維球很輕.濾罐空間有多高，膨脹高度為多高。考慮到纖維球能上下自由翻滾，膨脹高度以濾層厚度的5-7倍為好。

(5)濾層阻力

    濾層阻力與下列因素有關(guān):a層密度越大，其阻力也越大。撼層厚度越大，其阻力也越大;過濾時(shí)間越長.原水水質(zhì)越差，濾層污染(堵塞)越嚴(yán)重.其阻力也越大.

纖維球精細(xì)過濾的*佳技術(shù)參數(shù)

    通過試驗(yàn)結(jié)果分析.可獲得纖維球精細(xì)過濾裝里的*佳技術(shù)參數(shù):

    (1)濾速不宜小于20m/h,濾層厚度不宜小于200mm,

    (2)纖維球在壓實(shí)時(shí).容重不小于0.33t/m3為好;纖維球?yàn)V料的壓縮比應(yīng)為7.

    (3)一般深井水的過濾周期約為10天左右.

    (4)反沖洗方法:需用氣水混沖，間斷混沖，定時(shí)排臟水，沖洗時(shí)間為6-7min，沖洗強(qiáng)度氣為30L/s ·㎡.水為15L/s·㎡，濾層膨脹率為5-7.對于纖維嚴(yán)重污染的濾層，應(yīng)加洗滌劑浸泡反洗.以提高其去污能力。

    (5)當(dāng)為層流滲濾時(shí)，其滲濾速度與水力坡度之間應(yīng)成線性關(guān)系.即V=Ki；過濾水頭一般控制在4-8m即可。