核桃殼濾料的粒徑對油田污水處理有影響嗎

        目前我國各大油田的采油廢水處理中，以核桃殼過濾工藝應用最為廣泛，成為油田污水過濾處理技術發(fā)展的一種趨勢。
       核桃殼濾料（果殼濾料）與石英砂濾料過濾比較，核桃殼濾料過濾有更為突出的優(yōu)點：吸附截污能力強，親水性好，抗油浸；密度略大于水，反沖洗容易。核桃殼濾料密度較石英砂濾料輕，對過濾罐進行反沖洗時，不僅能沖洗掉濾層表面上的油污及雜質，而且核桃殼過濾罐的攪拌機構還能讓濾料通過反洗時的攪拌、翻動使濾料內層的油污及雜質翻移到濾層表面而隨水沖出，濾料清洗更徹底。
     近幾年來，人們對油田含油污水核桃殼過濾反洗再生方面進行了大量的研究，但對過濾機理研究很少，特別是核桃殼濾料粒徑對過濾的影響方面研究幾乎為空白，在粒徑的選擇上存在一些明顯誤區(qū)。事實上，濾料粒徑對過濾的影響，對過濾工藝的發(fā)展以及在實際工程中合理選擇過濾的方式，有著非常重要的意義。較小核桃殼濾料粒徑對保證濾后水質有利，但可能導致水流剪力、水頭損失增長過快，濾層的納污量低，過濾周期短，濾速低，產水量小等問題。而粒徑大，則難以保證過濾水質。
     一般石英砂過濾采用均質濾料，均質濾料不同于均粒濾料。當石英砂新裝入時，這種濾層稱為均質濾層，濾料則稱為均質濾料，這就是說，均質濾料并不要求所有的濾料粒徑相同，而是要求整個濾料層自上而下的組成條件都相同，滿足均質濾料反沖洗時不出現水力分級現象。由于核桃殼在反洗再生時，必須通過水力反沖和機械攪拌使濾床充分流態(tài)化，這種再生反洗方式容易出現水力分級現象。為避免這種情況，核桃殼濾料盡可能選擇單一粒徑，而不是同石英砂一樣滿足均質濾料就可以�？傊�，在核桃殼過濾中，對粒徑的選擇不能停留在原有認識上，應該引起人們的重視。
     核桃殼濾料顆粒是球形的，大小都一樣，此時清潔濾層的孔隙率只與濾料顆粒的排列方式有關，而與濾料的粒徑無關，也就是說，對于不同粒徑濾料的濾層，清潔濾層的孔隙率都相差不大，如石英砂濾料濾層的孔隙率一般在42%左右。實際濾層的濾料是由大小不同的顆粒組成的，并且也不是嚴格球形的，盡管如此，實際工程中使用的濾床，其濾層的孔隙率也基本在42%左右。實際濾層的濾料是由大小不同的顆粒組成的，粒狀濾料濾層濾料顆粒的大小對濾層孔隙率的影響是不大的。
       從保證濾后水質的角度出發(fā)，較小的濾料粒徑是有利的。但濾料粒徑較小，對提高濾速、延長過濾周期、提高濾層的產水量、減緩水頭損失的增長都是不利的。因此盡管目前均質大粒徑濾料過濾受到關注，但小粒徑濾料有它的優(yōu)點，不能無條件地強調使用大粒徑濾料。選擇濾料粒徑的原則是在保證水質的條件下，盡量選擇較大粒徑的濾料。采用較大粒徑的濾料可能出現濾后水質問題，可以采取適當增加濾層厚度的辦法來彌補。就濾層從上至下濾料粒徑大小的分布而方，濾料粒徑沿水流方向由大趨小比較好，濾料粒徑的這種分布是有它的優(yōu)勢所在。這樣做有利于懸浮顆粒進入濾層的較深處，并且，由于大部分懸浮顆粒被截留在上部孔隙尺寸比較大的濾層，有利于減緩水頭損失的增長。此外較小粒徑的濾料分布在下層，也有利于保證濾后水質。就濾料的均勻性而方，當所采用的濾料粒徑比較小時，過分強調粒徑的均勻意義不是很大。因為這種濾料在反沖時，表層的濾料粒徑小，過濾時，所選擇的濾料平均粒徑越小，不均勻系數可以越大，所選擇的濾料平均粒徑越大，不均勻系數要越小。
      濾層的厚度與濾料的粒徑關系很大。一般濾料粒徑越大，由于單位厚度的濾料與懸浮顆粒接觸的次數可能越小，要求濾層的厚度就越大。濾料粒徑越小，濾層的厚度可以越小。從理論上講，采用較大粒徑的濾料，可以采取增加濾層厚度的方法來保證濾后水質，但濾料粒徑過大，含污層過深，反沖洗困難，并且造成濾罐高度超高，沒有多大的實際意義。目前較大粒徑的均勻濾料粒徑大多在0.8~1.2mm之間，不均勻系數k80在1.1~1.3之間，濾層厚1m左右。

     所以我們可以得出，雖然核桃殼濾料粒徑越小過濾后的水質就越好，但可能導致水流剪力，產生濾層含污量低、過濾周期短、濾速低、產水量小等問題，一般不利于過濾的進行。

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