油田注水中用纖維球過濾器的工作原理與工藝

       目前國內油田注水用的過濾器主要有石英砂過濾器、核桃殼過濾器、纖維球過濾器及少量纖維束過濾器。石英砂過濾器、核桃殼過濾器對污水處理精度不高, 難以達到低滲透油田注水水質指標要求。實踐證明, 要進一步提高污水處理效果和過濾精度, 采用壓緊纖維過濾器既經濟實用, 技術上也完全可行。筆者對這類過濾器的結構進行了對比分析, 設計出一種新型結構的過濾器, 該型過濾器具有反洗徹底、對濾料傷害小、過濾精度高和節約反洗用水等特點。油田現用纖維過濾器技術分析11纖維球過濾器纖維球過濾器有非壓緊式和機械壓緊式2種。從前2種過濾器來看, 壓緊式纖維球過濾器的過濾精度較高, 但由于結構原因, 反洗不徹底,機構較復雜, 故障率較高, 結構需進一步改進。有生產廠家嘗試在反洗方面擯棄攪拌葉片, 從罐壁側向直接泵水反洗, 可減輕對濾料的傷害。但過濾及反洗效果如何未見報道。

       高效纖維球濾料在設計上纖維球被限制在壓盤和波輪之間。上部采用旋轉電動機通過螺旋傳動帶動壓盤做往復運動, 下部波輪承托。壓盤和波輪盤上均勻布滿布水孔, 起到布水的作用。反洗時, 反洗水從下部進入罐內, 從上部流出, 罐內充滿清水后進出口閥門關閉; 同時壓盤上行松開濾料, 下部電動機旋轉, 帶動大波輪交替正反轉, 從而帶動罐內靜止清水迅速正反轉, 使濾料受到較大的水力振蕩沖刷。此過程重復數次, 直至濾料洗凈。過濾時濾液高進低出,波輪停止旋轉, 壓盤下行壓緊纖維球, 其壓緊程度由編碼器預先控制。

       在罐壁上也可設計捕集管, 以收集散纖維。根據纖維散落多少決定濾料的添加和更換。該過濾器實現了過濾、反洗及壓緊的完全自動化控制和調節, 通過編碼器及控制系統控制上部旋轉軸的旋轉圈數和角度, 從而控制壓盤的行程, 所有控制均在一個控制面板上實現。這種新型波輪式纖維球過濾器結構簡單, 不易出故障。反洗充分利用水力振蕩, 反洗徹底; 采用大波輪可實現在水中快速造旋, 故其轉速不高且反轉容易、迅速, 波輪葉片較平滑, 使其對纖維球的傷害最小。由于在反洗過程中間斷使用反洗清水,比原來的反洗方式節約清水, 這在水資源稀缺的北方地區具有很大的環保意義和經濟意義。與前述纖維束過濾器相比, 在同等排量下, 旋轉電動機功率大為減小, 更換濾料比纖維束過濾器方便得多, 整體高度也較低。