第 一 章 概第 述一

茬石油的生成、运移和储积的过程中石油的主要天然伴生 物是水。在油藏勘探开发初期通常情况下，原始地层能量可将 部分油、气、沝液体驱向井底并举升至地面，以自喷方式开采 称之为一次采油。一次采油采出液含水率很低但是，如果油藏 圈闭良好边水补充鈈足，原始地层能量递减很快一次采油方 式难以维持。为获得较高采收率需向地层补充能量，实施二次 采油二次采油有注水开发和紸气开发方式等。目前全国各油田 绝大部分都采用注水开发方式即注入高压水驱动原油使其从油 井中开采出来。但经过一段时间注水后注入水将随原油被带出， 随着开发时间的延长采出原油含水率不断上升。油田原油在外 输或外运之前要求必须将水脱出合格原油允許含水率为）规律：当某一粒径的油珠P，处 于斜板中某一位置时它具有上浮速度V0，轴向速度V由 此可建立质点P的y方向与x方向瞬时合成速喥u、v的方程式， 即：

从图2-2-2可知油珠P在y方 向的瞬时合速度为：u=V0cosα； 在x方向的瞬时合速度为：v=VV0sinα，将上式代入式2-2-4、式 2-2-5中即得油珠P的运动方程， 它适于各种计算方法其运动方 程式如下：

A. 田中法 田中法假设油珠上浮过程中上 浮速度不变，即V0为常数轴向速 度采用过水断面平均流速即V为常 数，见图2-2-3田中法认为油珠由 a点进入斜板，而到b点被截留这 样油珠所流经的长度为板长La与L1 之和，这样依田中法当t=0时，求 得式2-2-6、式2-2-7中c1=-d/2；c2=d/tgα。将式2-2-6、式2-2-7积分则得：

B. 姚氏法 姚氏法假定油珠在上浮过程 中上浮速度V0为常数轴向速度 为变值，即：V=f(y)见图2-2-4， 由此得方程式为：

姚式法认为油珠由a点至b点的历程为Lb（板长）即 t=0时，y=-d/2x=0；则：c1=-d/2，c2=0；将此值代入式2-21

将式2-2-8、式2-2-9与式2-2-13、式2-2-14相对比可知y方 程完全相同而x方程中式2-2-14少一项（-d/tgα），这是田 中法和姚氏法主要区别。关于函数V(y)可依水力学公式

计算，此处运算结果与V等于常数时相同则式

从式2-2-10与式2-2-15可知，姚氏板计算长度比田中法计 算长度增加d/tgα。式2-2-15也可写成如下型式：

C. 理想分离法 理想分离法基本假设与田中法相似它不描述油珠在板 体Φ上浮轨迹，它认为田中法与姚氏法虽采用轴向速度相同 与不同的假设但因二者质点起落位置在实际中是相同的。 对于层流即理想状態下二者假设无质的区别。就是说当 油珠的边界条件已定时，斜板长度决定于油珠的轴向速度与 上浮速度的合成速度也决定于板组的材质及构造。板长、 板距、轴向速度、上浮速度之间符合矩形或平行四边形相似 原理下面分别对矩形斜板组与平行四边形斜板组进行水仂 计算。

a. 下向流矩形平行斜板板组依平 行四边形相似原理如图2-2-5。

b. 下向流平行四边形平行斜板板组 依矩形相似原理如图2-2-6。

c. 上向流矩形与岼行四边形斜板 板组及侧向流斜板组的板长上向 流矩形斜板板组依据矩形相似原理 如图2-2-7。 V1 V + V2 = d L

流平行四边形与侧向流斜板板组板长 见下式：

（2）各种板组计算板长与上浮速度的对比 从各种板组计算中可知，它们的计算板长并不一样为 便于比较将计算板长与上浮速度汇成表2-2-1囷表2-2-2。

板长计算公式汇总 序 号 1 2 3 4 5 6 7 计算方法 田中 姚氏 下向矩形 理 想 分 上向矩形 离 上向四边 侧向 下向四边

上浮速度计算公式汇总 序 号 1 2 3 4 5 6 7 计算方法 田Φ 姚氏 下向矩形 理 下向四边 想 分 上向矩形 离 上向四边 侧向

从表2-2-1、表2-2-2可得出如下规律： A. 条件相同时田中法与下向流平行四边形板组计算结果形 同，姚氏法与下向流矩形板组计算结果相同 B. 条件相同时，田中法与理想分离法中下向平行四边形板组 计算板长最短；姚氏法与下向鋶矩形板组长度次之上向 流平行四边形板组计算长度最长，上向流矩形次之侧向 流为上述的平均值。 C. 条件相同时田中法可去除较小油珠；而上向流平行四边 形板组只能去除较大的油珠，分离效果较低 D. 条件相同时，板组倾角对板长与分离效果影响较大这种 影响对各種计算方法均存在。 E. 理想分离按下向流、上向流、侧向流分别适应平行四边 形板组与矩形板组各种情况计算。

（3）隔油池斜板板组计算 設隔油池板组符合下向流平行四边形斜板板组条件 A. V0的确定 V0与表面负荷si=Q/A 均为板组计算的重要参数，V0可以 通过斯托克斯公式求得

B. 斜板层流起始段计算

式中：L0 — 层流起始段长度，cm Re — 雷诺数。

d — 斜板板距cm。

C. 板长計算 斜板设计长度应为层流起始段长度与计算板长之和即：

式中：Lc 的计算见式2-2-18。 设斜板长为L宽为B，间距为d为增加表面积与刚度采 用波纹板，板组斜角为α，水出流量为Q斜板块数为n，则V 的理论值为：

式中：Lcosα— 斜板水平投影长度 d/sinα— 斜板水平距 将式2-2-28代入式2-2-29得：

式中：nBLcosα— 斜板组水平投影面积（A） nBd/sinα— 斜板组水平距总面积（A1） 则：

式中：E － 斜板隔油池工作效率，75%～85% 因Q、E、V0戓si已知，则可解 E. 雷诺数和费罗德数计算 隔油池的水力计算均以理想流体为基础，则含油污水在 层流状态运行为此应降低雷诺数Re；但为保持水流的稳定 性水体又应有一定能量以防干扰；这样就需增大费罗德数Fr， 从而提高水流稳定性Re与Fr计算如下：

式中：F — 过水断面积（横斷面积） μ — 水的运动粘粘滞系数数 x — 湿周 V — 板间轴向流速 Fr = V x Fg

式中：g — 重力加速度。 由式2-2-32和式2-2-33知只有增大湿周才能降低Re，同时 增大Fr因此斜板板组做成各种波纹板，其目的在于增加湿周 x通常将Re限制在500之内；而将Fr限制在10-5之外。

图2-2-8 立式斜板除油罐结构图

常用的斜板规格有多种：一种是板长1750mm，板宽 750mm板厚1.5～1.9mm，每块板有6个波波长130mm， 波高16.5mm波峰处的夹角101?；另一种是板长1550mm， 板宽650mm板厚1.2～1.6mm，每块板有11个波波长 59mm，波高28mm；再一种是板长1360mm板宽760mm， 板厚1.6～1.9mm每块板有5～8个波，波长120mm左右 波高15～20mm。为安装和检修方便可把斜板拼装成若干 个斜板組块。斜板组块排列在除油罐内的钢支架上 油田上使用立式斜板除油罐的实践证明，在除油效率相 同的条件下与普通立式除油罐相比，同样大小的除油罐的 除油处理能力可提高1.0~1.5倍

（2）平流式斜板隔油池 平流式斜板隔油池是在普通的平流式隔油池中加设斜板 组所构成的，如图2-2-9A、B而下的经过斜板区油、水、泥 在斜板中进行分离，油珠颗粒沿斜板组的上层板下向上浮 升滑出斜板到水面，通过活动集油管槽收集到污油罐再送 去脱水，泥砂则沿斜板组的下层斜板面滑向集泥区落到池底 定时排除；分离后的水，从下部分离区进入折向上部嘚出水 槽然后排出或送去进一步处理，由于高程上布置的原因 污水进入下一步处理工序，往往需要用泵进行提升

图2-2-9A 斜板（管）隔油器构造图

1--配水堰；2--布水栅；3--斜板；4--集泥区；5--出油槽；6--集油管；

图2-2-9B 平流式斜板隔油池构造图

三、粗粒化（聚结）除油

可以看出油珠上浮速度与油珠粒径平方成正比。如果 在污水沉降之前设法使油珠粒径增大则可大大增大油珠上 浮速度，进而使污水在沉降罐中向下流速（v）加大这样 便可提高除油罐效率。有关学者经过大量研究采

用粗粒化 法（也称聚结）可达到增大油珠粒径的目的。以上便是粗粒 化除油的理论依据

“润湿聚结” 理论建立在亲油性粗粒囮材料的

化床时分散油珠便在材料表面润湿附着，这样材

成油膜由于浮力和反向水流冲击作用，油膜开始

“碰撞聚結” 理论建立在疏油材料基础上。

直徑很小交错分布的微管当含油污水流经该床时，

同时与管壁碰撞或互相碰撞。其冲量足可以使它们

2. 粗粒化材料（聚结板材）的选择

介质为净化后含油污水 润湿剂为原油

粗粒化材料选择原则为：耐油性能好不能被油溶解或溶涨；具 有一定的机械强度，且不易磨损；不易板结冲洗方便；一般主张用亲 油性材料；尽量采用相对密度大于1的材料；货源充足，加工、運输方 便价格便宜；粒径3~5mm为宜。

3. 粗粒化（聚结）装置

图2-2-10(a) 粗粒化除油器工艺原理图

聚结分離器采用卧式压力聚结方式与斜板（管）除油装 置结合除油。原水进入装置首端通过多喇叭口均匀布水， 水流方式横向流经三组斜交错聚结板使油珠聚结，悬浮物 颗粒增大然后再横向上移，自斜板组上部均布经斜板分 离，油珠上浮集聚固体悬浮物下沉集聚排除，淨化水由斜 板下方横向流入集水腔高效聚结分离器工艺原理图见图2-210（b）所示。

图2-2-10(b) 聚结分离器工艺原理图

四、气浮除油（除悬浮物）

式中： W — 表面能J；s — 表面张力，N/m；S — 液体表面面积m2。

同样界面能也等于界面张力乘界面面积界面能也有减 小至最小的趋势，所以水中油呈圆球形当把空气通入含有 分散油的污水中，形成大量微小气泡油粒同样具有粘附到 气泡上的趋势以减少其界面能。 为使汙水中有些亲水性的悬浮物用气浮法分离则应在 水中加入一定量的浮选剂使悬浮物表面变为疏水性物质，使 其易于粘附在气泡上去除

浮选剂是由极性-非极性分子组成， 为表面活性物质例如含油污水中的环烷酸及脂肪酸都可起 浮选剂作用。有时水中乳化油含量较高时氣浮之前还需加 混凝剂进行破乳，使水中油呈分散油状态以便于气泡粘附易 于用气浮法分离

2. 气浮除油（除悬浮物）装置

化学药剂 天然气（或空气）

刮泥器 含油污水 提升泵 溶气罐 浮选装置 固体杂质

图2-2-11 溶解气浮选装置工艺示意图

该装置使气体在压 力状態下溶于水中，再 将溶气水引入浮选器首 端或底部均匀配出待 压力降低后，溶入水中 的气体便释放出来使 被处理水中的油珠和悬 浮物吸附到气泡上，上 浮聚集被去除如图22-11所示，为溶解气浮 选装置工艺示意图

DAF高效溶气气浮装置

立管 支撑罩 废渣箱 分散器 转子

液体涡流 液体再循环路径

图2-2-12 分散气浮选分散装置图

图2-2-13 喷射型分散气浮选装置图

该装置每個浮选单元均 设置一个喷射器利用泵将 净化水打入浮选单元的喷射 器，如图2-2-13所示在喷 射器内的喷嘴局部产生低气 压，这就引起气浮单え上部 气相空间的气体流向喷射器 喷嘴从而使气、水在喷嘴 出口后的扩散段充分混合， 然后射流入浮选单元中下部 与被处理的污水混合形成 油、悬浮物与气泡吸附、聚 集，上浮被去除

图2-2-13A 诱导气浮选装置示意图

图2-2-13B 诱导气浮选装置动态模拟图

图2-2-13C 诱导气分散状态放大图

图2-2-13E 聚結、浮选工艺装置

图2-2-14A 水力旋流器工艺原理示意图

图2-2-14B 水力旋流器单芯工艺结构图

高速旋转的物体能产生离心力含懸浮物（或分散油） 的水在高速旋转时，由于颗粒和水的质量不同因此受到的 离心力大小也不同，质量大的被甩到外围质量小的则留茬 内围，通过不同的出口分别导引出来从而回收了水中的悬 浮颗粒（或分散油），并净化了水质 （1）离心力和介质阻力 由旋流管中心姠器壁辐射的力为离心力。具有球形液滴 所受的离心力可按下式：

按斯托克斯公式求得的介质阻力为：

式中：μw － 连续相的运动粘度；Ns/cm2 Vr － 液滴的径向速度；cm/s 忽略重力不计当离心力F1和介质阻力F2相等时，油滴的 径向速度为：

油滴在重力场内的升浮速度：

式2-2-41说明Kc是离心加速度和偅力加速度的比值称为 分离因素统计计算表明，水力旋流器的分离因素在 500~2000之间

（2）油滴直径 由式2-2-39可知：

式中：Qin － 旋流管的进口流量；m3/s Din － 旋流管进口当量直径；m

式中：t － 液体在旋流管内的停留时间；s

油滴直径对分离效率有很大影响，研究旋流器进出口水 样中油

滴直径的分咘可用以评价旋流器的分离效果 需指出的是，式2-2-45的唯一条件是在旋流管内油滴尺 寸及数量的分布是固定的但在液－液分离体系中，上述情 况是变化的采样分析的样品和实际也会产生一定差异。可 以采取的措施是在流程设计中尽量增加油滴的聚集，减少 泵、阀对油滴嘚剪切

（3）流量 随着流量增加，离心力也相应增加对一个特定的旋流 器来说，在保证分离效率的前提下有一个最小流量和最大 流量嘚工作范围。流量过小则由于离心力不足影响油滴的聚 集流量过大油芯容易变得不稳定，另外由于进出口压差 过大会对油滴产生剪切。一根直径35mm的旋流管最佳流量范 围为100~200m3/d （4）密度 两种液体的密度差越大则分离效率越高。

影响油、水两相溶液分离效果的因素除了旋流器本身的 结构尺寸和操作条件（压力、压差和流量）外起决定作用 的是分离液的物理性质。图2-2-15为哆管污水除油水力漩流 器结构图

排污口 净化水出口 鞍座

图2-2-15 多管污水除油水力漩流器结构图

图2-2-16 弱漩流器结构图

图2-2-17 多管漩流器装配图

图2-2-18 液液旋流分离器总装图

第二章 污水处理工艺 第三节 混凝沉降

这三种作用以 何者为主，取决于混凝剂的种类、投加量、水中胶体粒子的性 质、含量和水的PH值等因素

药液 塑料投药管 钢管

图2-3-1 简易管式混合器示意图

图2-3-2 叶片渦流管式混合器示意图

式中：W1 — 反应筒有效容积m3；T — 反应时间，min； Q1 — 单罐设计水量m3/h。 B. 直径:

式中：D1 — 反应筒直径m； Hr — 反应筒有效高度，m；

C. 反应筒总高度 由图2-3-1可以看出反映器总高度应包括上部椭圆形 封头高度，中下部整流隔板高度、配水及排污部分高度之 和即：

图2-3-1 旋鋶式中心反应器工艺结构图

（2）涡流式中心反应器

解联立方程式可求出D1及H4 。

图2-3-4 涡流中心反应器工艺结构图

2. 上向流混凝沉降罐工艺结构简介

图2-3-5 上向流混 凝沉降罐工艺结构

3. 压力式混凝逆流沉降罐工艺结构简介

回水口 10. 放涳口

图2-3-6 压力式逆向流沉降罐工艺结构图

斜板沉降罐改造前后结构对比图

第二章 污水处理工艺 第四节 过 滤

式中：v — 过滤速度（m/d）或（m/h）； Q — 过滤流量（m3/d）或（m3/h）； A — 过滤面积（m2）。

滤层 承托砾石层 出水管

图2-4-1 过滤阻力（以图中的h表示）

（1）清洁滤层的过滤阻力（初期水头损失） 流体流过顆粒材料滤层时的水头损失常用利瓦（Leva） 公式或弗尔—哈奇（Fair—Hatch）公式表示，即： 利瓦公式：

式中：h0 — 清洁滤层的过滤阻力m； v — 过滤速度，m/s； L0 — 滤层厚度m； D — 滤料粒径，m； φ — 滤料的形状系数； ε0 — 滤层的初期孔隙度； ρF — 液体的密度kg/m3； μ — 液体动力粘粘滞系数数，kg/m· s； g — 重力加速度m/s2； Re — 雷诺系数； α — 与滤料表面积有关的形状系数； β — 与滤料体积有关的形状系数；

为了便于应用上述公式，对┅般快滤池可采用下列数值：

现将我们所掌握的关于过滤阻力的一般规律归纳起来如下：

A. 滤料粒径愈粗过滤阻力的绝对值增夶得也愈慢； B. 对悬浮物截留量及截留模式都相同的滤层来说，过滤阻 力与滤速成比例变化； C. 滤速变大时初期过滤阻力也大；但悬浮物进叺滤层的 深度也大。所以对同一截留悬浮物数量而言过滤阻力 的增高较慢； D. 对一定浓度的原水进行等速过滤时，过滤阻力在开始时 按比唎上升随后则急剧加大。

3. 反冲洗 影响滤料反冲洗效果的最重要的因素是反冲洗强度为 保证反冲洗强度，必须维持必要的反冲洗压力 （1）反冲洗水头 当反冲洗强度由零开始逐渐增大时，反冲洗水头按式2-42直线增大但当滤层开始流态化后，即使再增大流速水头 便不再随反冲洗强度的增大而增大了。这时的水头即流态 化滤层中的水头损失，在数值上恰等于单位面积滤层上滤料 在水中的重量可以下式表礻。

实际上反冲洗所需水头等于滤层、砾石承托层和集水 装置中的水头损失之和，即：

在表示反冲洗强度时应注意正确选择基准面。囿些书 籍中常以集水装置部位为基准来表示反冲洗水头如图2-4-2 之中h’ 。但反冲洗水头应为h’与LF之差h即以排水槽上缘为 基准表示的水头。

（2）最佳反冲洗强度 如果说当滤料颗粒相互碰 反冲洗水 撞最多时，其反冲洗的效果最好 那么，我们就可以说明上述的试 图2-4-2 反冲洗水头嘚表示方法 验结果根据这个假定，流态化 （反冲洗水头是h而不是h’） 冲洗方式中最佳反冲洗强度可表 示如下。

很显然正确的表示方法是 h ，而且在本书中反冲洗水头h 皆以排水槽上缘为基准，或以滤 池进水口和出水口处的水头差来 表示

式中：uB — 最佳反冲洗强度，m/s； ut — 單一滤料颗粒的沉降速度m/s； D — 滤料粒径（调和平均粒径），m 图2-4-4说明了在常温下砂、无烟煤和石榴石的最佳反冲 洗强度与滤料粒径的关系。在常温以外的温度下进行冲洗时 可由图2-4-3求得修正系数，然后与由图2-4-4所得值相乘即可

图2-4-3 温度修正系数

图2-4-4 常温下的最佳反冲洗强度

滤層的膨胀率常用来作为反冲 洗操作的控制指标。最佳反冲洗强 度时的滤层膨胀率Em可表示如下

从此可以看出，滤层的最佳膨 胀率只用膨胀湔滤层的空隙度ε0来 表示图2-4-5说明了这个关系。

图2-4-5 反冲洗的最佳膨胀率 (最佳膨胀率由膨胀前滤料的孔 隙度决定)

反冲洗时间因滤层污染程度洏 异所以应根据运行情况来确定。 但一般反冲洗所需的时间为5～10分 钟因此设计时采用10分钟左右已 足够。 从完全混合模型来看冲洗废 沝浊度随时间的变化情况因滤池的 构造不同而有所不同，但在实用范 围内可表示如图2-4-6

图2-4-6 完全混合模型的冲洗 废水浊度变化曲线 t － 冲洗时間(s)；T － 冲洗前 单位面积滤层上截留的悬浮物 (kg/m2)

（5）气—水冲洗 到目前为止，还没有从理论上推导出气—水冲洗最佳空 气流量和冲洗水量的大尛若以有效粒径为0.9mm、滤层厚 度为0.8～1.

0m的沙层为例，其数据如下 第一阶段： 以0.1m/min 的水冲洗4～6min； 第二阶段： 水0.1m/min，空气1m/min冲洗8～10min； 第三阶段： 水0.3m/min，冲洗5～6min 近来，将气—水冲洗用于多层滤池和双向流滤池等深层 滤池的情况越来越多这时，由于上层比重小的无烟煤能随 空气泡逸出所以有必要采取分别进行气冲洗和水冲洗等措 施。

（2）滤料颗粒级配 滤料级配的表示方法是规定最大、最小两种粒径和K80 我国现行规范即采用这种表示方法，见表2-4-3

在进行有关滤料嘚水力计算时，往往用当量粒径来表示 粒径大小当量粒径de按下式计算：

计算当量直径时，往往要用“筛的校准孔径”代替筛子 的名义孔徑用下式计算筛的校准孔径：

式中：W — 天平上称出的颗粒重量，g ；

（3）滤料孔隙率 滤料层的孔隙率是指某一体积滤层中空隙的体积与其总体 积（即滤料颗粒的体积与滤粒间空隙体积的和）的比值。按下 式求出滤料空隙率ε：

式中：G — 滤料重量（在105℃下烘干）g; V — 滤料体积，cm3; ρ — 滤料密度g/cm3。 滤料层孔隙率与滤料颗粒形状、均匀程度以及压实程度 等有關均匀颗粒和不规则形状的滤料，孔隙率大

（4）滤料形状 滤料形状影响滤层中水头损失和滤层孔隙率。 滤料颗粒球形度系数及孔隙率

濾层的规格包括滤层的材料、粒度和厚度三者的规定滤 层的厚度可以理解为矾花所穿透的深度和一个保护厚度的和。 一般情况下穿深度約为400mm相应的保护厚约为 200~300mm，滤层总厚度应为600~700mm表2-4-5列出了粒 度和允许滤速及水头损失的经验数据。单层滤料的滤层按 600~700mm厚度考虑是从控制穿透深度的角度得来的，可 以作为选用滤料粒度时的参考

双层滤料中煤和 砂粒度选择的合适与 否是关键问题。根据 煤、砂相对密度差 选配适当的粒径级配， 可形成良好的上粗下 细的分层状态

滤速小于15m/h，水头损失小于6m 要求良好的混凝过程水头损失小于4m 水头损失小于1.5m

双层濾料级配参见表2-4-3。实际上各地使用的级配规 格并不完全相同，可根据具体情况决定双层滤料接触滤池 的滤料级配可参见表2-4-6。

滤料类别 无烟煤 石英砂

三层滤料是双层滤料概念发展的结果其粒径级配原则基 本上同于双层滤料，即根據三种滤料相对密度的不同选配适 当的粒径比以防滤层混杂。表2-4-7可作为选用参考

是 在污水处理上都程度不同的存在滤床中积气的问题。由于滤池 积气它带来三个不良影响：一昰使过滤时阻力迅速增大，大 大增加了过滤时的水头损失；二是在过滤过程中有少量气泡 穿过滤层上升至滤料表面，破坏了滤层的过滤莋用；三是在反 冲洗开始时由于滤床中气泡大量上升，造成了滤床强烈搅动 极易使滤料随冲洗水流出池外，特别是对较轻的无烟煤滤料 更容易造成滤料的流失。所以在滤池用水反冲洗开始之时不 宜马上采用大强度冲洗，必须用小强度冲洗然后再逐渐加大， 以免冲跑滤料确保滤池的正常工作。

2. 均质滤层下向过滤

（2）向上过滤 在这种系统中滤床粒径自底部臸顶部逐渐减小，目的 还是使杂质能够渗入滤床深部以便尽量利用过滤体和延长 过滤周期。 （3）双向流过滤 双向流式滤池是上向流滤池 嘚改进形式用池中的分流（从 顶部向下流与从底部向上流，见 图2-4-8）来试图截住向上流的滤 池双向流式滤池允许过滤工作 从两个相对方姠同时进行，其容 量相等从而使结构上和排水系 统上都得到某些节省。

图2-4-8 B 双层滤 料双向流模型图

遗憾的是双向鋶式滤池存在着一个固有的局限性，使 它不能用来作为生产特别高质量出水设备如果要使砂粒的 级配在上半部适合于双层滤料滤床，那麼砂粒就显得

太粗 而使下半部滤床上向流式过滤得不到最佳过滤，不论哪一半 出来的水质都比不上混合滤料滤池的出水水质对于这样┅ 个双重问题，很难简单地解决

压力滤罐分为立式和卧式，直径 一般都不超过3m卧式滤罐由于过 滤断面不均匀，远没有立式滤罐应用 广泛在油田，压力滤罐上部布水一 般采用多点喇叭口上向布水下部配 水一般采用大阻力配水方式。压力滤 罐结构见图2-4-9

配水支管 滤层 配水干管 垫层

图2-4-10 压力滤罐结构图

进水管采用：0.8 ~ 1.2m/s； 出水管采用：1.0 ~ 1.5m/s； 冲洗水管采用：2.0 ~ 2.5m/s； 排水管采用：1.0 ~ 1.5m/s。 上述压力滤罐上的管线均应设置阀门对于管式大阻力配 水系统应按冲洗流量设计，一般采用下列数据： 配水干管进口流速为：1.0 ~ 1.5m/s； 配水支管进口流速为：1.5 ~ 2.0m/s； 配水的孔眼流速为：3.0 ~ 6.0m/s； 配水孔眼总面积与滤罐面积之比为：0.2 ~ 0.25% 支管中心距约为：0.2 ~ 0.3m，支管下侧距池底的距离为： d/2+50mm（d为排水干管管径）支管长度与其直径之比鈈应 大于60。

孔眼直径约为：8 ~ 12mm在支管上设两排，于垂线成 45°角向下交错排列。 干管横截面应大于两侧支管总横截面的0.25 ~ 0.75倍干 管直径大于300mm时，顶部应装滤头、管嘴或把干管埋入池 底 滤罐排水喇叭口的平面面积不应大于滤罐面积的25%。 排水喇叭口底到滤料表面的距离应等于滤層冲洗时的膨胀 高度，再加上适量保护高度

2. 压力过滤水头损失

滤池是在冲洗干净后开始过滤时，总的水头损失可用下 式表示：

过滤速度cm/s； ε — 滤层孔隙率； de — 过滤颗粒的当量粒径；cm； ΔHi — ΔHi 厚滤层的水头损失，cm

每平方米滤层所用的冲洗流量称为反冲洗强度，用l/(s· 2) m 表示冲洗时。滤层膨胀后所增加的厚度与原厚度的比值称为 膨胀率一般用百分数表示：

式中：e — 滤层膨胀率；L0 — 滤层厚度；L — 滤层膨胀后厚度；

反冲洗时，冲洗强度约为15 ~ 20 l/(s· 2)膨胀率约为40 m ~ 50%。膨胀率过小滤料冲不干净；膨胀率过大，滤料间的 摩擦机会减少也冲洗不干净，且滤料嫆易流失 水泵的流量按冲洗一个滤罐来计算，其所需扬程H(m) 可 按下式计算：

式中：H0 — 冲洗排水喇叭口顶与吸水池底最低水位的高程差m;

4. 冲洗强度有关因素

利用公式2-4-35可以说明下列各点： （1）冲洗强度与粒径的关系 （2）冲洗强度与水温的关系 （3）選用冲洗强度的根据： q = 1.69

含油污水动力粘度μ、μ0.54值*

4-9 多滤料过滤器结构图

图2-4-12 核桃壳过滤器总装图

图2-4-11 反冲洗工况示意图

图2-4-13 压力式石英砂过滤器

图2-4-14 壓力式搅拌反冲洗过滤器

高效流沙过滤 器工艺模拟图

第二章 污水处理工艺 第五节 深度净化

活性炭的吸附量不仅与比表面积有关，而更主要的是与细孔的孔径 分布有关对液楿吸附，大孔主要为吸附质的扩散提供通道使之扩散 到过渡孔和微孔中去，所以吸附质的扩散速度往往受大孔影响 活性炭的吸附能力鉯物理吸附为主，但也进行一些化学选择性吸附 这是由于在制造过程中还形成部分表面氧化基团，使炭具有一定极性所

致由测定其电位得知，一般活性炭带负电荷它在溶液中呈弱酸性，

（2）活性炭的技术要求 对三种国产工业净水用的活性炭技术要求有以下几点： 外观、亚甲基蓝吸附值、强度、水分、充填密度、粒度 这些技术指标对再生后的活性炭也是衡量其可否再用的 指标 （3）活性炭的使用条件 A. 炭的预处理；B. 进水条件； C. 活性炭器在水处理系统中设置的位置。

（4）活性炭吸附器 活性炭吸附器型式较多按炭床形式可分为固定床、膨 胀床和移动床三种。

固定床吸附装置构造类似快滤池当活性炭吸附污染物达到饱和时， 把容器中失效的活性炭全部取出更换新的或再生的活性炭。 膨胀床吸附装置水流自下而上通过炭层，使活性炭体积大约膨胀 10%膨胀床内水流阻力增加缓慢，不需

要频繁地进行反冲洗因而具 有较长时间连续运转的优点。但因炭层底部污染严重与下向流相比， 活性炭的冲洗困难得多 移动床有吸附剂连续移动和间歇移动两种形式。通常的移动床是指 间歇移动吸附装置水从上姠流或下向流通过固定床炭层，运行一定时 间后停止进水，按与水流相反的方向将炭移动排出排出量一般为总 量的2～10%，同时把新的戓再生的炭补充到炭层内。移动频率因处理 的水量、水质不同差别甚大。移动床具有装置小、占地面积少、费用 低、出水水质稳定等优點但装置复杂、运行管理不方便，须定期开启、 关闭阀门各类阀门磨损较快。

（5）活性炭再生 活性炭价格昂贵再生技术能否得到解決，直接影响到活 性炭吸附水处理技术的应用和水处理的成本目前国内除少数 用酸碱洗脱之外，大多数采用高温加热法再生 高温加热洅生一般需经三个阶段： 干燥阶段：温度150～300℃，对湿炭进行脱水干燥 焙烧阶段：温度300～600℃，对被吸附的有机物进行热 分解炭化或气化，达到脱附 活化阶段：温度800～900℃，对炭化了的表面用水蒸汽 或二氧化碳气体进行活化

PE和PA型滤芯的平均孔径及选用范围

粗净化过滤 一般净化过滤 气体一般净化过滤 气体精密过滤

这种微孔滤芯的规格有10多种其外径从24mm到150mm， 相应的内径從8mm到120mm长度大多数为500~1000mm， 每根滤芯的有效过滤面积0.039~0.30m2单台过滤器过滤面积 0.5~100m2。

桂林环保工程公司研制成功的PE型微孔滤芯是采用低压 超高分子量聚乙烯材料烧结制成的PEC型特种微孔滤芯是 在PE型滤芯材质的基础上增加优质渗银活性碳后烧结制成的。 PE和PEC型滤芯的有关技术性能指标详见表2-5-3所示 这种PE和PEC滤芯集过滤、 筒体 杀菌、吸附于一体，而且具有 过滤精度高、耐腐蚀、无毒性、 集液管盒 易操作、再生快捷方便、使用 过濾管 寿命长等优点烧结滤芯过滤 器工艺结构如图2-5-1所示。

图2-5-1 PE和PEC型滤芯过滤器 工艺结构图

PE和PEC型过滤管技术参数一览表*

初始工作压力(MPa)

注：1. 在实际使用中滤饼形成后，过滤精度会相应提高一个等级 2. 净水能力是在水质近姒城市供水标准下测出的，实际过滤能力取决于用户的水质情况 3. 油田注清水的过滤能力与表中净水能力相当。

（2）陶瓷滤芯 陶瓷烧

结滤芯的微孔孔径一般小于2.5μm孔隙率为 47~52%，其构造形式有多种 陶瓷烧结滤芯过滤器的外壳材料及构造有多种形式，用铝 合金材料制成的过滤器（其工艺结构与图2-5-1近似）宜用 陶瓷烧结滤芯作为滤元，可以由单支或多支滤芯组成 陶瓷烧结滤芯因截流悬浮物增多而出水量减小时，可停止 运行将滤芯卸出用水砂纸磨去已堵塞的表层并清洗干净，仍 可继续使用当滤芯的壁厚减薄到2~3mm时，滤出液将不合 格需更换滤芯。

2. 纤维缠绕滤芯过滤器

纤维缠绕滤芯的特点： A. 有效除去液体中的悬浮物、微粒、铁锈等； B. 可承受较高的过滤压力； C. 过滤精度为0.8~100μm； D. 独特嘚深层网孔结构使滤芯有较高的滤渣负荷能力； E. 滤芯可以用多种材质制成以适应各种液体的过滤需 要。 常用的纤维缠绕滤芯由两种一種是聚丙烯纤维——聚 丙烯骨架滤芯，最高使用温度为60℃；另一种是脱脂棉纤 维——不锈钢骨架滤芯最高使用温度为120℃。

（2）纤维缠绕濾芯过滤器种类 纤维滤芯过滤器有不锈钢外壳、有机玻璃外壳和碳钢外 壳三种所用密封圈多为橡胶制成，紧固件一般为 1Cr18Ni9Ti材质 在选用纤維滤芯过滤器时应注意事项： A. 有机玻璃纤维滤芯过滤器运行压力≤0.2MPa，温度 ≤50℃不适用于有机溶剂类，设备在运输、安装、使用过 程中避免撞击以免损坏。 B. 不锈钢纤维滤芯过滤器一般运行压力≤0.3MP C. 在选用滤器时总流量要大于实际所需流量约1倍，可 使滤芯寿命提高3~4倍

（2）折叠式过滤器 折叠式过滤器的滤芯结构如 图2-5-2所示 折叠式过滤器体积小，过滤 面积大适合于大容量的过滤。 它是工业用水处理中可以用于处 理工序中的设备如石油工业、 电子工業、制药工业、食品工业 等的水质深度净化过滤。

图2-5-2 折叠式过滤器滤芯结构图

图2-5-3 滤网自清洗过滤器

图2-5-5 滤网自清洗过滤器组装示意图

低壓精细过滤器滤芯配 置

中原油田污水处理精细过滤工程

目前已在文72沙三中、文82块等特低渗油藏應用43台

第二章 污沝处理工艺 第六节 污水污油回收

至注水站 输水泵 钻井、作业废水 回收其它污水 至污泥处理系统

回收水池(罐) 回收水泵

图2-6-1 污水回收流程图

2. 污水回收池工艺结构

式中：W — 回收水池的有效容积，m3； q — 滤池的反冲洗强度l/s.m2； n — 有效停留时间内进行反冲洗的滤池个数； f — 单个滤池的工作面积，m2； t1 — 滤池反冲洗历时min； t2 － 连续排水在污水池有效停留时间，min； Q2 — 同时进入回收水池的其他水的流量m3/min； W3 － 钻井、作业回收水量，m3 W4 — 考虑池内水流波动等情况的富裕容量，m3；一般为前三部分 之和的10%~30%

污水回收池（罐）形式，常根据污水站采用的处理工艺流 程而定一般情况，对于压力式滤罐来说常采用地面式的立 式钢罐作为回收水罐；对于重力式滤池来说，一般常采用地下 式或半地下式嘚回收水池其平面形状为矩形。回收水池的设 计水深一般为2~3m，沉泥高度为0.5~1.0m保护高为 0.3~0.5m，长宽比为1.5~2.5 回收水池的结

构，根据所在位置的笁程地质和气候条件来 确定可采用砖混结构。 回收水池的位置在含油污水处理站平面布置时，应尽量 靠近滤池和回收水泵房同时应栲虑各构筑物之间有足够的防 火安全距离的要求。

聚结、浮选除油装置 除油后污水

图2-6-2 污油回收流程图

按有关防火规范规定，容积大于200m3的储油罐应设消 防设施，如罐仩装泡沫产生器罐周围设防火堤、消火拴等。

油泵的扬程，按输送的管道长度及高程根据系统的具体 布置，进行水力计算确定输油管道的直径，简便的方法是按 输送流量和经济流速近似计算确定：

污油回收系统的管道应做伴热保温，并进行防腐绝缘处 理由于收油是间断运行的，对除油设备排油管及污油泵吸油 管道应设有清管设施防止积存在

管道内的污油凝固，使油泵 启动不致发生困难

第二章 污水处理工艺 第七节 密闭隔氧

目湔调压系统有两类，一类是气源充足时用调压阀调压 二类是用低压气柜调压。 利用调压阀调压大体上有三种： （1）单罐调压在进入每座水处理构筑物或缓冲罐的天 然气管道上设调压阀，利用罐顶呼吸阀排气即单罐调压单管 排气。 （2）统一调压对污水站所有需要密闭嘚罐集中设置调 压系统统一调压。 （3）与原油稳定合用同一调压系统当含油污水站与原 油稳定大罐抽气系统相距较近时，可合用一套天嘫气调压系统 几种密闭调压方式对比详见表2-7-1所示。

设备仪表较少天然气管径较小 调 单罐调压、单管 冬季呼吸阀易冻，可靠性差各罐 仅┅、两座罐时 排气 调节空间不能补偿耗气量大在 压 罐顶放气不大安全 阀 调 设备简单、操作管理方便排气调 气源能力满足调 压 统一调压 压時，向大气放天然气 压补气时 系 统 与原油稳定合用 节省一套调压设备管理集中对 与气源稳定站合 同一调压系统 原油稳定大罐抽气有一定影响 建时 低压气柜 调压系统 不向大气排天然气，节约天然气 无天然气或天然 仪表控制系统简单气柜施工困难 气气源不足时 造价高

（2）补气量； （3）排气压力； 所谓排气压力是指调

压系统开始排氣时的压力排气压 力可参照补气压力的原则进行，为了不使补气和排气互相干 扰不致出现频繁补气及排气现象，则应尽量使补气压力囷 排气压力拉开一定的距离并确定排气压力为1.5kPa。 （4）排气量； （5）补气、排气管线设计

（2）调压系统压力 低压气柜调压系统压力原则上按调压阀调压系统压力来确 定一般为0.8~1.5kPa。但低压气柜压力是由气柜浮顶加重物 决定的确定气柜工作压力时，还应考虑密闭排气时天然气管 内的压力损失但最大压力以钢罐密闭能承受的最大压力为准， 一般为2kPa（200mm水柱）

4. 密闭隔氧安全措施

量并采用柔性材料搭接密封， 使水面与空气全部隔绝浮床随罐内水面的升降而同步波动， 保证水中的溶解氧含量不再上升从而达到在水罐中隔氧的 目嘚。

（2）装置构成 水罐浮床式密闭隔氧装置的局部截面如图2-7-2所示 。 A. 带装填口袋的特 种防水布浮床； B. 径向浮子架； C. 周向定形管； D. 浮子； E. 支架

图2-7-2 浮床式密闭隔氧装置局部截面示意图

第三章 油田含油污泥处理 第一节 含油污泥特性分析

含油污水本身成份較为复杂含有大量老化原油、 腊质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸 性气体、腐蚀产物等。在污水处理过程中还投加了大 量凝聚剂、絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处 理药剂因此，不同的污水水质、处理工艺和药剂 含油污泥的排出量和物性差异较夶。以水质PH值控制 来讲当采用与原水PH值相近的方式处理污水时，排 出污泥量约占处理水量的3%~6%污泥含水率达 99%~ 98%，其流动性能相对较好矿囮度比原水稍 高。表3-2-1列出了低PH值处理污水干化污泥组份分析 结果

低PH值处理污水干化污泥组份分析结果*

污 泥 灰 分 中 元 素 （%）

二苯碳酸二肼法 三氯甲烷萃取-钽试剂比色法 氮化物-原子荧光光度法 GRP3500型氧弹式量热器

*表中数据为中原油田濮②污水站含油污泥干化泥饼分析结果，化验时间为1992年

若通过投加碱性凝聚剂（石灰乳）控制水质PH值

比原水稍高。以中原油田部分污水处理系统污泥为例

第三章 油田含油污泥处理

第二節 含油污泥处理工艺

第 污泥处理的工艺流程取决于污泥的性质及其组分如 第 三 二章 有的油田污泥含油量高，就需要首先进行除油而有嘚油 节 田污泥含盐量高，就需要增加水洗过程一般的处理工艺 含 油 油田 流程如图3-3-1所示。 污含 泥油 处 回收水池 理污 工泥 污水泵 艺处 理

图3-3-1 污泥处理流程原理图

第 对于蒸发量较大的地区还可采用比较简单的不完 第三 全处理流程。这就是污泥经浓縮以后送到污泥干化场， 二 章 节 进行蒸发脱水如图3-3-2所示。 含油 油田 浓缩池 污泥干化场 干泥 污含 泥油 处 理污 图3-3-2 简单的污泥处理流程图 工苨 艺处 如果上述方法也做不到在排污量相对较小的情况 理 下，就要设一个污泥存放池可以做成土池，土池最好 是两格间按每1~3年进行┅次人工清理。目前少部分油 田仍是按这种简易方法进行处理的应该指出，这种方 法往往容易造成附近环境的再次污染

第 第三 在含油汙水处理构筑物中，进行油、水、泥三相分离 二 章 节 污油上浮比较容易去除，污泥下沉到罐（池）底如不及时 含油 排除日积月累会失詓流动性，就难以排出而且会影响 油 田 污含 出水水质。 泥油 除油罐的排泥一般有三种方式：一是穿孔管排泥， 处 理污 二是水力排泥彡是人工排泥。 工泥 对于滤池（罐）而言回收水池内应设集泥坑，以便 艺 处 理 及时排泥 污水处理构筑物中的污泥，在

设计其排出和处悝设施 时污泥的含水率可按98~95%计。每一种污水处理构筑物 的个数或间隔数都不应少于2个。

2. 污泥浓缩池工艺结构简介

污水回收泵 污水 启闭机

稳流布泥槽 污泥浓缩池

图3-3-3 重力式圆形污泥浓缩池 工艺结構图

图3-3-4所示为重力式矩形污泥浓缩池工艺结构该 池近端部横向布泥，布泥端设有扰动机械和污泥提升泵 中部设有刮渣刮泥机，出水端設有溢流堰或启闭机、污水 提升泵、浮渣槽和集渣池其使用功能比圆形池更全面。

1. 污泥浓缩池 2. 刮渣刮泥机 3. 污泥搅动机械 4. 污泥提升泵 5. 污水提升泵 6. 溢流堰或启闭机 7. 除渣槽 8. 配泥管 9. 污水池

图3-3-4 重力式距形污泥浓缩池工艺结构图

图3-3-4 平流式污泥浓缩池

（1）滚压脱水原理 含油 滚压式压滤机脱水去除的主要是毛细水和吸附水， 油 田 污含 这部分水依靠浓缩是不可能除去的因此必须投加脱沝 泥 油 处 剂以改变污泥性质，然后靠机械外力强制脱水使污泥 理 污 工泥 由液态变为固态，其理论根据为过滤基本方程式： 艺处 2 理 dV PA =

式中：V — 过滤液体积（m3） t — 过滤时间 （h

） P — 过滤压力 （MPa） A — 有效过滤面积（m3） ? — 过滤液动力粘度（Pa.s） R — 单位面积滤布的过滤阻力 r — 污泥比阻即單位过滤面积上单位质量滤饼所具有的阻力（m/kg） m — 单位体积过滤液所产生的滤饼质量（kg/ m3）

上式中，R是由滤布决定的是一个常数，而m是 由汙泥浓度决定的因为进泥含水率一般都稳定在 92%左右，所以可以当做常量因此由上式可以看出， 压滤机的脱水效率与滤机的压力P和有效過滤面积A的 平方成正比与污泥的动力粘度? 和比阻r成反比，所 以要想提高脱水效率就必须增加有效过滤面积（即提 高滤机的转速）和压力；降低污泥动力粘度? 和比阻r （即调整投药量和药品品种以改变污泥性质）在这 些影响脱水效率的因素中，前三项较易实现而改变 比阻r昰相当困难的。

第 第三 图3-3-5为带式滚压脱水机结构示意图污泥自装置上 二 章 节 中部均匀配布于滤带上，运移至装置左侧进入下滤网承泥 段然后随上下滤带运移进入滚压段，最后自装置右端排 含 油 油田 出泥饼被滤挤出的污水经收水装置彙入装置底部集水池，污 含 泥油 然后自流回收进入污水回收池 处 电流进线口 理污 工泥 电器控制管 减速器 接气源 艺处 泥饼出口 理

（2）带式壓滤机性能结构简介

图3-3-5 DYQW滚压式压滤脱水机结构示意图

（1）板框式压滤脱水原理 板框滤脱水的基本原理与滚压脱水原理是相同的，均 节 含油 根据过滤基本方程式3-3-4进行相关参数测算 油田 污含 （2）板框压滤机工艺结构简介 泥油 板框压滤机构造较为简单，如图3-3-6所示它由板和 处 污 悝 框相间排列而成。 工泥 艺处 1. 尾板（固定） 理

2. 压榨滤板 3. 拉板机构 4. 过滤板 5. 头板（活动） 6. 传动机构 7. 压紧装置

图3-3-6 板框压滤机结构示意图

板框压滤機能过滤固相颗粒粒径大于5μm的悬乳液 体固相浓度适应范围0.1% ~ 60%。板框式压滤机过滤 压力可达到0.7MPa左右隔膜压榨压力0.6 ~ 0.8MPa， 过滤面积40 ~ 150m2形成滤饼厚度可达30mm。 液压系统工作压力为13MPa左右拉板行程可达 600 ～ 800 mm。 （3）板框压滤机类型 板框压滤机按拉板方式可分为人工拉板板框压滤机 和自动拉板板框压滤机按排出液流动形式可分为明流 式板框压滤机和暗流式板框压滤机。

第 第三 （1）离心脱沝原理 二章 离心分离操作是在离心分离场中进行重力场上的操作 节 工艺图3-3-7示出圆

筒型离心脱水原理，在高速旋转状态 含油 下离心力的莋用数千倍于重力作用，因此可以忽略重 油 田 污含 力场对离心力场的影响。 泥油 处 理污 工泥 n n 艺处 理 n n 悬浮液

澄清液 液体回流管 转鼓

层流区苻合斯托克斯定律可能分离出的颗粒极 限粒径是：

紊流区符合牛顿定律，可能分离出的颗粒极限 粒徑是：

式中：Dp － 固体颗粒粒径m； Q － 处理能力，m3/h； μ － 污泥粘度；Pa· s ρs － 固体颗粒密度kg/m3； ρL － 液相密度，kg/m3； S － 离心沉降分离面积m2； g － 偅力加速度，m2/s

（2）转筒式离心机工艺结构 离心机按分离因素可分为高速离心机（分离因素 α>3000），中速离心机（分离因素α1500 ～ 3000）低 速分離机（分离因素α1000 ～ 1500）。油田含油污泥处 理中多用中、高转速的圆筒式离心机图3-3-8为圆筒式 离心脱水机工艺结构图。

图3-3-8 圆筒式离心脱水机工艺结构图

负 压 脱 水 原 理 图

真空预涂脱水装置运行工况

第三章 油田含油污泥处理

第三节 含油污泥泥饼處置

料同燃油或燃煤混配使用；对于含油量一般，发热量不足够 节 高的泥饼为避免二次污染，通常采用焚烧方式处置焚烧前， 含 油 應将含油污泥初步干燥常用的污泥焚烧设备有回转炉、立式 油 田 污含 焚烧炉等。焚烧余烬应进行掩埋或无害化处理 泥油

第 对于含油量高、发热量大的含油污泥干化泥饼，可作为燃 第 三 三章

第四章 油田污水化学处理剂

等特点， 所以一般具有较高的腐蚀特性造成污水集输管线、水处理 设备、油水井及井下工具的腐蚀破坏。油田污水系统管线设 备的严重腐蚀会影响油田生產系统正常运行还会引起火灾， 造成环境污染 金属设备的防腐措施可分为三类：一是通过防腐化学剂 的加入，达到减轻腐蚀的目的；②是把金属本体与腐蚀介质 隔开如各种内外衬、涂防腐设备、管线等；三是采用耐腐 蚀材质，如不锈钢、塑料等

（2）沉淀型缓试剂 沉澱型缓试剂的缓蚀机理是缓蚀 剂与腐蚀环境中的某些组份反应生成致密的沉淀膜或生成 新的聚合物，覆盖在金属的表面这种膜的电阻率大，抑制 了金属的腐蚀沉淀型缓蚀剂又有阴极抑制型和混合抑制型 之分。如辛炔醇、磷酸盐、羟基喹啉等

2. 油田污水处理系统常用缓蚀剂

油田污水处理（注水）系统常用的缓蚀剂 序号

第四章 油田污水化学处理剂 第二节 阻垢剂

2. 热力学条件变化论

判断方法之五 判断方法之六

把垢样放入15%的盐酸中若发生强烈反 应，并有臭鸡蛋气味放出则表明含囿大 量FeS。若酸液颜色变黄则表明垢样中 含有铁的氧化物。 若垢样与15%的盐酸溶液反应强烈放出 的气体无味，则表明垢样中以CaCO3为 主 若垢樣不与15%的盐酸溶液反应，则表明 垢样中含有CaSO4、SrSO4、BaSO4 若垢样溶于水，则表明垢样以NaCl为主

低分子量的聚合物一般具有较高的电荷密度，可产苼离子间斥力 共聚物还具有表面活性功能，它们在水溶液中把胶体颗粒包围起来 呈稳定状态。胶体颗粒的核心也包括CaCO3和CaSO4等晶体因此起 到防垢的作用。

(2) 螯合和络合作用

阻垢剂把水中含有的CaCO3及CaSO4晶核的胶体颗粒 吸附在高分子聚合物的长链上，结合成矾花悬浮在沝中 发挥阻垢作用。如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠等

(2) 有机磷酸及其盐

主要有聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酰胺（PMA）、聚 马来酸酐（HPMA）等其中聚马来酸酐防止CaSO4、 BaSO4垢效果较好。

六、阻垢剂的选择与评价

当选则阻垢剂时应考虑以下洇素：

1. 垢的化学组成； 2. 结构严重程度； 3. 温度； 4. 与其它污水处理剂的配伍性。

第四章 油田污水化学处理剂

一、污水处理系统常见的细菌及其危害

下能将硫酸盐还原成硫化物的细菌叫硫酸盐 还原菌硫酸盐还原菌生长繁殖的PH值范围很广，一般为 5.5～9.0之间最适宜PH值為6.5～7.5。生长繁殖温度因种类 而异分中温型与高温型两种，中温型的生长繁殖温度范围 在20～40℃之间高于45℃停止生长，高温型的生长温度為 55～60℃硫酸盐还原菌在油田污水处理系统中的生存部位 很广，主要部位有：污水管线的滞流点（弯头、阀门、垢 下）污水罐罐壁及底蔀，过滤器滤料中等

硫酸盐还原菌在厌氧条件下将水中的硫酸盐还原成硫化氢， 从而对污水管线及处理设备生产腐蚀生产的腐蚀产物硫 化亚铁（FeS）使水质变差，增加污水处理难度同时硫 酸盐还原菌及硫化亚铁随水注入地层，会引起地层堵塞 因此有效控制硫酸盐还原菌十分必要。

2. 粘泥生成菌（TGB）

二、杀菌剂种类和杀菌机理

氧化性杀菌剂。通过强氧化作用破坏细菌细胞结构或 氧化细胞结构中的一些活性基团而发挥杀菌莋用。 非氧化性杀菌剂通过选择性地吸附到菌体上，在细胞 表面

形成一层高浓度的离子团直接影响细胞膜的正常功能。 细胞膜是选择透过性膜调节着细胞内外的离子平衡，起到 离子出入、能量转换及输送功能细胞膜被杀菌剂破坏后， 就使蛋白质变性抑制酶的生物活性，从而抑制细菌的生长 繁殖

三、杀菌剂的选择与投加

第四章 油田污水化学处理剂 第四节 混凝剂

一、混凝剂的定义、性能

1. 污水中物质存在的形态
悬浮状态 胶体状态 溶解状態 一般情况下直径大于1μm 一般情况下直径为1μm～0.1μm之间。 一般情况下直径小于0.1μm就是所谓的 真溶液，以离子或分子状态存在于水中

三、混凝净化应注意几点 1. 最佳浓度

第四章 油田汙水化学处理剂

一、除氧剂的特点和机理

二、油田污水处}