1. 地源热泵是怎么产生的
国能源部等国际上一批机构表示愿意继续帮助和支持中国推广这种具有明显节能、环保效果的新的地源热泵技术。中国科技部、国家经贸委、国家计委等机构和一些地方政府也表示将继续支持推广工作。人员培训和技术交流活动正日益增多。北京市计科能源新技术开发公司成立了专门从事地源热泵推广工作的热泵事业部,并派员赴美国进行了长时间的系统培训,成为国际地热泵协会会员和取得了该会注册工程师资格;同美国地热泵生产商、工程商和设计、技术开发、培训部门建立了广泛的联系和合作关系。合资生产土--气型地源热泵机组的准备工作正在紧张进行,预计今年年底第一家合资生产厂将投入生产。这一切都预示,大规模推广土--气型地源热泵技术的形势将在几年内形成。
关键词:土-气型地源热泵技术 地源热泵
1 地源热泵技术的特点
1.1 地源热泵技术又称地热泵技术,是一种利用浅层常温土壤中的能量作为能源的先进的高效节能、无污染、低运行成本的既可供暖又可制冷的新型空调技术。地热泵技术是利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水与建物内部完成热交换的装置。它完全不需要任何的人工热源,彻底取代了锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤中取热,向建筑物供暖;夏季它代替普通空调向土壤排热给建筑物制冷。同时,它还能供应生活热水,被称为二十一世纪的“绿色空调技术”。
1.2 目前国际上有两种地源热泵技术路线:土--气型地源热泵技术和水--水型地源热泵技术
土--气型地源热泵技术以美国的技术为代表,水--水地源热泵技术以北欧的技术为代表。二者的差别是:前者从浅层土壤或地下水中取热或向其排热,通过分散布置于各个房间的地源热泵机组直接转换成热风或冷风为房间供暖或制冷。后者是从地下水中取热或向其排热,经过热泵机组转换成热水或冷水,然后再经过布置在各个房间的风机盘管转换成热风或冷风给房间供暖或制冷。由于美国的土--气型地源热泵技术,可以不用地下水,采用埋设垂直管、水平管或向地表水抛设管路等多种方式,直接从浅层土壤取效或向其排热,不受地下水开采的限制,推广的范围更大、更灵活。另外由于美国技术减少了地热转换成热水和冷水的过程其热损失减少,能源效率更高,供暖、制冷运行费用更低。
1.3 地热泵技术具有明显减排温室气体和应用地区广泛等特点
由于地热泵供暖时70%以上的能源来源于土壤中的能量,30%以下的能源来源于电能,所以用它替代冬季采暖锅炉,至少可减排温室气体70%以上。如能大面积推广,可明显减排温室气体。另外,土--气型地热泵技术所利用的能源是常温土壤中的能量,并不需要特殊的地热田或地下热水。它只要有足够进行热交换的浅层土壤(-3.5℃以上的土壤或地下水)就可满足地热泵所要求的技术条件。中国城市中约有30-50%的建筑物具备此条件,可以使用地热泵。从气候区上看,从寒冷的黑龙江到炎热的海南岛都可使用。世界上绝大多数国家也具备应用地热泵技术的条件。同时它不消耗也不污染地下水。在利用地下水时,地热泵只向水中排热或吸热,并不用水,所抽取的地下水要全部回灌地下。
1.4 地热泵利用的是可再生能源,永无枯竭
地热泵从浅层常温土壤中取热或向其排热,浅层土壤之热能来源于太阳能,它永无枯竭,是一种可再生能源。所以,当使用地热泵时,其土壤热源可自行补充,持续使用,不存在资源枯竭问题。
1.5 高效节能,运行费用低
在供暖时,地热泵技术可将土壤中的能“搬运”至室内,其能量70%以上来自土壤,制热系数高达3.5-4.5,而锅炉仅为0.7-0. 9,可比锅炉节省70%以上的能源和40%一60%运行费用;制冷时要比普通空调节能40%-50%,运行费用降低40%以上。高节能、低运行费用,为商业推广创造了条件。
1.6 地热泵在欧、美是一种非常成熟的已完全商业化了的技术 在美国、加拿大和北欧国家和地区,地热泵技术已得到广泛地应用,推广速度以每年15%的速度递增,形成了从制造商、工程商到培训机构、技术开发机构、专业管理机构等一整套完整的产业体系。国际地热泵协会(IGSHPA)、美国地热泵协会(GHPC)已建立,他们己完全实现了商业化。
1.7 地热泵技术可实现分户计量、可分期投资,不设室外机
由于美国的土--气型地源热泵是分散布置在各户或各室的,它和普通家用空调一样,实行单独电费计量,克服了锅炉采暖和中央空调制冷时的分户计量难题。正由于它是分散安装的,可分期分批投资,解决了中央空调机组必须一次投资到位的要求,从而降低了融资成本。地源热泵空调,没有室外机和冷却塔,建筑物立面更清洁、更美观。
2. 水源热泵系统适合安装在哪些水源条件
1、自然界中的水源
自然界中的水分布于大气圈、地球表面和地壳岩石中,分别称之为大气水、地表水和地下水。陆地上的地表水和地下水均来自于大气降水。
2、水量与水源的选择
水量是影响水源热泵系统工作效果的关键因素。
3、再生水源
是指人工利用后排放但经过处理的城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和热电厂冷却水等水源。
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3. 地源热泵的原理
水地源是一种新型节能、环保、经济可靠的空调方式,利用地温能源,冬天采用热泵技术原理,通过换热器将地下水或土壤中的热量提出用于室内采暖,而夏天则利用地下土壤或地下水带走热量,达到制冷效果,并可提供生活用水,是当代最经济的央空调主机。它介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式, 它既具有中央空调合理利用能源,设备能效系数高,运行成本低和安全,可靠等优点,又具有分散空调调节灵活,方便,便于管理和收费等优点。 http://www.fwdkt.com/
用水地源热泵机组对城市生活污水、河水、湖水以及工业废水、油田回注水等进行余热回收,没有燃烧过程,不排放废水、废气、废物,节能及环保效益十分明显。目前,“水地源热泵技术”在办公楼、宾馆、医院、饭店、别墅、住宅小区等建筑的制冷、采暖和中央空调的实际工程项目中正日益得到广泛的应用。
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4. 影响水源热泵性能的主要因素有哪些
1)水源
在原理上,水量和水温可以满足加热负荷或冷却负荷的要求,任何对机组设备无腐蚀损伤的水源都可以作为水源热泵系统的水源。
1、再生水源
是指火力发电厂人工排放的城市污水、工业废水、矿山废水、油田废水、冷却水等水源,将废物转化为利润,减少初始投资,节约水资源。但对大多数用户来说,替代品是天然水。
2、自然界中的水源
大自然中的水遍布在空气、土层和地球内部岩层中,各自称之为空气水、地下水和地表水。陆上上的地表水和地表水来源于空气降雨。地表水约占天然水储量的96.5%。沿海地区有使用海水的标准,以及海外使用海水作为热泵装置的例子。中国一些沿海城市多年来一直在使用海水冷却水源。近年来,我国利用海水作为热泵水源,但是海水源热泵技术的应用还很长。陆地地表水,即河流、湖泊和水库水,其盐度低于海水和地下水,但含有更多的固体颗粒,如沉积物、胶体悬浮固体、藻类和其他有机物,并且具有较高的含砂量和浊度,因此只有经过必要的处理后才能用作热泵水源。地下水是指埋在地下蓄水层中的水体。地表水遍布普遍,水体好于地表水,温度随气候问题,是家用中央空调的理想化水源。
5. 水源热泵对水源的要求以及水处理技术
水源热泵对水源系统的要求 www.dr1992.com
作者:于卫平,教授级高工,清华同方人工环境设备公司
水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。应用水源热泵时,对水源系统的原则要求是:水量充足,水温适度,水质适宜,供水稳定。具体说,水源的水量,应当充足够用,能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如水量不足,机组的制热量和制冷量将随之减少,达不到用户要求。水源的水温应适度,适合机组运行工况要求。例如,清华同方GHP型水源中央空调系统在制热运行工况时,水源水温应为12—22℃;在制冷运行工况时,水源水温应为18—30℃。水源的水质,应适宜于系统机组、管道和阀门的材质,不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高,供水功能具有长期可靠性,能保证水源热泵中央空调系统长期和稳定运行。
一、水源
原则上讲,凡是水量、水温能够满足用户制热负荷或制冷复荷的需要,水质对机组设备不产生腐蚀损坏的任何水源都可作为水源热泵系统利用的水源,既可以是再生水源,也可以是自然水源。
1. 再生水源
是指人工利用后排放但经过处理的城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和热电厂冷却水等水源,有条件利用再生水源的用户,变废为利,可减少初投资,节约水资源。但对大多数用户来说,可供选择的是自然界中的水源。
2 .自然界中的水源
自然界中的水分布于大气圈、地球表面和地壳岩石中,分别称之为大气水、地表水和地下水。陆地上的地表水和地下水均来自于大气降水。
地表水中的海水约占自然界水总储量的96.5%。滨海城市有条件利用海水,国外有应用海水作热泵水源的实例。我国一些沿海城市利用海水作工业冷却水源已有多年历史。近年,国内有用海水作热泵水源的研究,但海水水源热泵技术的实用化尚待时日。陆地上的地表水,即江、河、湖、水库水比海水和地下水矿化度低,但含泥沙等固体颗粒物、胶质悬浮物及藻类等有机物较多,含砂量和浑浊度较高,须经必要处理方可作热泵水源。
地下水是指埋藏和运移在地表以下含水层中的的水体。地下水分布广泛,水质比地表水好,水温随气候变化比地表水小,是水源中央空调可以利用的较为理想的水源。
3.水量与水源的选择
水量是影响水源热泵系统工作效果的关键因素,一项工程所需水量多少由该工程负荷与机组性能确定,所选择的水源水量应满足负荷要求。如果其他各种条件均具备,但水量略有不足,其缺口可采取一定辅助弥补措施解决。如水量缺口较大,不能满足负荷要求,就应考虑其他方案。就某项具体工程而言,应从实际情况出发,判断是否具备可利用的水源。不同工程的场地环境和水文地质条件千差万别,可利用的水源各不相同,应因地制宜地选择适用水源。当有不同水源可供选择时,应通过技术经济分析比较,择优确定。
二、水质
自然界中的水处于无休止循环运动中,不断与大气、土壤和岩石等环境介质接触、互相作用,使其具有复杂的化学成分、化学性质和物理性质。应用水源热泵时,除应关心水源水量外,还应关注水的温度、化学成分、浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等因素。但是,目前对水源热泵所用水源的水质尚无有关规定,本文所提数据参考了冷却水水质标准和某些地下水回灌水质的有关规定。
1. 温度
地表水水温随季节、纬度和高程不同而变化。长江以北和高原地区,冬季地表水结冰,无法利用于制热供暖。夏季水温一般低于30℃,可用于制冷空调。
地下水水温随自然地理环境、地质条件及循环深度不同而变化。近地表处为变温带,变温带之下的一定深度为恒温带,地下水温不受太阳辐射影响。不同纬度地区的恒温带深度不同,水温范围10—22℃。恒温带向下,地下水温随深度增加而升高,升高多少取决于不同地域和不同岩性的地热增温率。地壳平均地热增温率为2.5℃/100m,大于这一数值为地热异常。富含地下水的地热异常区可形成地热田。据1997年统计数字,全国已发现地热点3200多处,开发利用130 处地热田,年开采地热水3.45亿m3。目前,许多地热用户排放弃水温度较高(约40℃)。应用水源热泵可使弃水中的30℃温差得到再利用,大大提高地热能利用率。
2. 含砂量与浑浊度
有些水源含有泥沙、有机物与胶体悬浮物,使水变得浑浊。水源含砂量高对机组和管阀会造成磨损。含砂量和浑浊度高的水用于地下水回灌会造成含水层堵塞。用于水源热泵系统的水源,含砂量应<1/20万,浑浊度<20毫克/升。如果水源热泵系统中装有板式换热器,水源水中固体颗粒物的粒径应<0.5毫米。
3. 水的化学成分及其化学性质
自然界水中溶有不同离子、分子、化合物和气体,使得水具有有酸碱度、硬度、矿化度和腐蚀性等化学性质,对机组材质有一定影响。
酸碱度水的pH值小于7时,呈酸性,反之呈碱性。水源热泵的水源pH值应为6.5-8.5。
硬度水中Ca2+、Mg2+总量称为总硬度。硬度大,易生垢。水源热泵水源水中的CaO含量应<200 mg/L。
矿化度单位容积水中所含各种离子、分子、化合物的总量称为总矿化度,用于水源热泵系统的水源水矿化度应<3g/L。
腐蚀性水中Cl-、游离CO2等都具腐蚀性,溶解氧的存在加大了对金属管道的腐蚀破坏作用。应用水源热泵系统时,对腐蚀性、硬度高的水源,应在系统中加装抗腐蚀的不锈钢换热器或钛板换热器。
三、取水构筑物
从水源地向水源热泵机房供水,需建取水构筑物。依据水源不同,取水构筑物可分为地表水取水构筑物和地下水取水构筑物两类。
1. 地表水取水构筑物
按结构形式地表水取水构筑物可分为活动式和固定式两种。活动式地表水取水构筑物有浮船式和活动缆车式。较常用的是固定式地表水取水构筑物,其种类较多,但一般都包括进水口、导水管(或水平集水管)和集水井,地表水取水构筑物受水源流量、流速、水位影响较大,施工较复杂,要针对具体情况选择施工方案。
2. 地下水取水构筑物
地下水取水构筑物有管井、大口井、结合井、辐射井和渗渠等类型,表1列出了地下水取水构筑物的型式及适用范围[1]。在实际工程中,应根据地下水埋深、含水层厚度、出水量大小、技术经济条件不同选取不同形式。
3. 管井
地下水取水构筑物中最常见的型式是管井,一般由井孔、井壁管、滤水管、沉砂管组成。井孔用钻机钻成,井壁管安装在非含水层处,用以支撑井孔孔壁,防止坍塌,井管与孔口周围用粘土或水泥等不透水材料封闭,防止地面污水渗入;滤水管安装在含水层处,除有井壁管作用外其主要作用是滤水挡砂;井管最底部为沉砂管,用以沉积水中泥沙,延长管井使用寿命。
四、水源系统设计和施工中应注意的问题
1. 供水水源的可行性研究
拟采用水源热泵系统时,应先调查工程场地的供水水源条件,向当地水管理部门咨询或请专业队伍进行必要的水文地质调查或水文地球物理勘查,了解是否有适合水源热泵利用的水源,通过可行性研究,确定利用地表水或是地下水的供水水源方案。
2. 地表水源工程设计与施工
当选用地表水源时,设计取水量要考虑水温因素和需水量的保证率,取水构筑物标高与洪水季节水位的关系。施工应同时考虑供水管和排水管的布置。
3. 管井工程设计和施工
拟选择地下水源和管井取水方案时,对规模较大的工程,应根据所需水量和地下水回灌需要,结合场地环境和水文地质条件,按一定采灌比确定抽水井和回灌井井数、合理布置井位和井间距。井深应大于变温带深度,以保证冬季水源水温度>10℃。为防止回灌井堵塞,确保水源系统长期稳定供水,抽水井和回灌井应互相切换使用,因此各个井的井深和井身结构应相近。井中滤水管和滤网应有一定强度,能承受抽灌往复水流的压力变换。
4 .管井施工质量
必须十分重视管井质量问题。应找专业队伍施工,做好每一工艺环节,建成优质井,才能获得较大出水量和优质水。一口优质井可以使用二十多年。成井质量不好,不仅影响井的寿命,还影响到取水和回灌效果,最终影响水源热泵正常工作和制热或制冷效果。甲方应参与最后阶段的抽水试验工作,认定可信和准确的抽水试验结果数据。管井竣工后,应由甲方、施工单位和行政主管部门或监理会同到现场,按合同规定的水量、水温和水质进行工程质量验收。
图:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e29d75a0100ccpm.html
五、水质处理与节水技术
1. 水处理技术
如果水源的水质不适宜水源热泵机组使用时,可以采取相应的技术措施进行水质处理,使其符合机组要求。在水源系统中经常采用的水处理技术有以下几种:
除砂器与沉淀池当水源水中含砂量较高时,可在水源水管路系统中加装旋流除砂器,降低水中含砂量,避免机组和管阀遭受磨损和堵塞。国产旋流除砂器占地面积较小,有不同规格,可按标准处理流量选配除砂器型号和台数。如果工程场地面积较大,也可修建沉淀池除砂。沉淀池费用比除砂器低,但占地面积大。
净水过滤器有些水源,浑浊度较大,用于回灌时容易造成管井滤水管和含水层堵塞,影响供水系统的稳定性和使用寿命。对浑浊度大的水源,可以安装净水器进行过滤。
电子水处理仪在水源中央空调系统运行过程中,冷凝器中的循环水温度较高,特别是在冬季制热工况下,水温常常在50℃以上,水中的钙、镁离子容易析出结垢,影响换热效果。通常在冷凝器循环水管路中安装电子水处理仪,防止管路结垢。
板式换热器有些水源矿化度较高,对金属的腐蚀性较强,如直接进入机组会因腐蚀作用减少机组使用寿命。如果通过水处理的办法减少矿化度,费用很大。通常采用加装板式换热器中间换热的方式,把水源水与机组隔离开,使机组彻底避免了水源水可能产生的腐蚀作用。当水源水的矿化度小于350mg/L时,水源系统可以不加换热器,采用直供连接。当水源水矿化度为350-500mg/L时,可以安装不锈钢板式换热器。当水源水矿化度>500mg/L时,应安装抗腐蚀性强的钛合金板式换热器。也可安装容积式换热器,费用比板式换热器少,但占地面积大。
除铁设备水源中央空调系统也可以用来供应生活热水。但有时水源水中含铁较多,虽然对制热没有影响,洗浴时对人体健康也不会造成损害,但溶于水中的铁容易生成氢氧化铁沉淀在卫生洁具上,形成有碍视觉感官的褐色污渍。当水中含铁量>0.3 mg/L时,应在水系统中安装除铁处理设备。
2. 节水节电技术
水源热泵空调系统的水资源费和井泵运行费往往是工程系统运行费的最大开支,为合理有效利用水源,减少水源浪费和节约电费,在系统设计中应考虑采用节水和节电技术措施。
混水器为节约水源水用量,可在系统中安装混水设备,一般采用容积式混水器,也可采用射流式混水器。前者体积大费用低,后者体积小费用高。
变频调速器为节约水源水量和电量,可以安装变频调速器控制水源水泵,取得减少耗水量和耗电量的效果。
六、地下水人工补给(俗称回灌)
1. 人工回灌及其目的
所谓地下水人工补给(即回灌),就是将被水源热泵机组交换热量后排出的水再注入地下含水层中去。这样做可以补充地下水源,调节水位,维持储量平衡;可以回灌储能,提供冷热源,如冬灌夏用,夏灌冬用;可以保持含水层水头压力,防止地面沉降。所以,为保护地下水资源,确保水源热泵系统长期可靠地运行,水源热泵系统工程中一般应采取回灌措施。
2. 回灌水的水质
目前,尚无回灌水水质的国家标准,各地区和各部门制定的标准不尽相同。应注意的原则是:回灌水质要好于或等于原地下水水质,回灌后不会引起区域性地下水水质污染。实际上,水源水经过热泵机组后,只是交换了热量,水质几乎没发生变化,回灌不会引起地下水污染。
3. 回灌类型
根据工程场地的实际情况,可采用地面渗入补给,诱导补给和注入补给。注入式回灌一般利用管井进行,常采用无压(自流)、负压(真空)和加压(正压)回灌等方法。无压自流回灌适于含水层渗透性好,井中有回灌水位和静止水位差。真空负压回灌适于地下水位埋藏深(静水位埋深在10米以下),含水层渗透性好。加压回灌适用于地下水位高,透水性差的地层。对于抽灌两用井,为防止井间互相干扰,应控制合理井距。
4. 回灌量
回灌量大小与水文地质条件、成井工艺、回灌方法等因素有关,其中水文地质条件是影响回灌量的主要因素。一般说,出水量大的井回灌量也大。在基岩裂隙含水层和岩溶含水层中回灌,在一个回灌年度内,回灌水位和单位回灌量变化都不大;在砾卵石含水层中,单位回灌量一般为单位出水量的80%以上。在粗砂含水层中,回灌量是出水量的50-70%。细砂含水层中,单位回灌量是单位出水量的30-50%。采灌比是确定抽灌井数的主要依据。
5 回扬
为预防和处理管井堵塞主要采用回扬的方法,所谓回扬即在回灌井中开泵抽排水中堵塞物。每口回灌井回扬次数和回扬持续时间主要由含水层颗粒大小和渗透性而定。在岩溶裂隙含水层进行管井回灌,长期不回扬,回灌能力仍能维持;在松散粗大颗粒含水层进行管井回灌,回扬时间约一周1—2次;在中、细颗粒含水层里进行管井回灌,回扬间隔时间应进一缩短,每天应1—2次。在回灌过程中,掌握适当回扬次数和时间,才能获得好的回灌效果,如果怕回扬多占时间,少回扬甚至不回扬,结果管井和含水层受堵,反而得不偿失。回扬持续时间以浑水出完,见到清水为止。对细颗粒含水层来说,回扬尤为重要。实验证实:在几次回灌之间进行回扬与连续回灌不进行回扬相比,前者能恢复回灌水位,保证回灌井正常工作。
七、应用水源热泵的限制条件
水源热泵中央空调系统是一种高效、节能、环保型产品,但并不是在任何条件下都可以应用。其制约条件是电源和水源。目前,我国电力供应较充足,容易解决。而水源则是其主要限制条件,没有适合可靠的水源,就不能使用水源热泵。例如有些工程规模大,制冷或制热负荷大,所需水源水量很多,虽然工程场地有一定面积,也可以钻井,但因水资源量不足,难以完全满足工程负荷需要。有些工程所在场地下面虽然有地下水,但是由于该工程地处繁华市区,场地面积狭小,无处布井取水,场地环境条件限制了水源热泵系统的应用。
6. 污水源热泵的利用有几种方式
根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利回用答和间接利用两种方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物,雷诺特环境设备有限公司是专业从事这方面的一个公司,你可以去咨询一下。400-015-2008
7. 污水泵 油田用什么污水泵最好
你这个浓度比较大,长时间用的话选择凸轮式双转子泵吧,其它泵会要经常维修的
8. 水源热泵在东北可以用吗什么条件可以用水源热泵
水源热泵可以在东北使用的,
可以用水源热泵用环境:
◎ 建筑物周边有丰富水源可供利用,但不能对水体造成破坏的项目
◎ 建筑物周边有可利用的人工再生水源的项目
◎ 对节能环保节水性能要求高、实现空调最佳经济性的项目
◎ 特沿海、沿江河、傍湖及有丰富地热资源的城市建筑
9. 油田污水如何处理
注水是油田开发的一种十分重要的开采方式,是补充地层能量,保持油层能量平衡,维持油田长期高产、稳产的有效方法。注入水的水源主要是地面淡水、地下浅层水及采出原油的同时采出的油层水。为了节约地球上的淡水资源,目前注入油层的水大部分来自从开采原油中脱出的水,习惯上称之为污水。大体已经占了全国注水总量的80%。污水未经处理时含有大量的悬浮固体、乳化原油、细菌等有害物质。水注入油层就像饮用水进入人体一样,如果人喝了未经处理的水,人的身体就会受到伤害,发生各种病变;同样,油层注入了未经处理的污水,油层也会受到伤害。这种伤害主要体现在大量繁殖的细菌、机械杂质以及铁的沉淀物堵塞油层等问题上,引起注水压力上升,注水量下降,影响水驱替原油的效率。因此,必须对注入油层的水进行净化处理。
由于污水是从油层采出的,所以油田回注污水处理的主要目的是除油和除悬浮物。概括地讲可分为两个阶段:1.除油阶段。该阶段是利用油、水密度差及药剂的破乳和絮凝作用,将油和水分离开来。2.过滤阶段。该阶段是利用滤料的吸附、拦截作用,将污水中悬浮固体、油和其他杂质吸附于滤料的表面而不让其通过滤料层。除油阶段要根据含油污水中原油的密度、凝固点等性质的不同而采用相应的处理方法。目前国内外除油阶段主要采用的技术方法有:重力式隔油罐技术、压力沉降除油技术、气浮选除油技术、水力旋流除油技术等。
1.重力式隔油罐技术,就是靠油水的相对密度差来达到除油的目的。含油污水进入隔油罐后,大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油通过破乳剂(混凝剂)的作用,由小油滴变成大油滴。在一定的停留时间内,绝大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特点是:隔油罐体积大,污水停留时间长。即使来水有流量和水质的突然变化,也不会严重影响出水水质。但其占地面积大,去除乳化油能力差。
2.压力沉降除油技术是在除油设备中装填有使油珠聚结的材料,当含油污水经过聚结材料层后,细小油珠变成较大油滴,加快了油的上升速度,从而缩短了污水停留时间,减小了设备体积。其特点是:设备综合采用了聚结斜板技术,大大提高了除油效率。但其适应来水水量、水质变化能力要比隔油罐差。
3.气浮选除油技术,是在含油污水中产生大量细微气泡,使水中颗粒粒径为0.25~25微米的悬浮油珠及固体颗粒黏附到气泡上,一起浮到水面,从而达到去除污水中的污油及悬浮固体颗粒的目的。采用气浮,可大大提高悬浮油珠及固体颗粒浮升速度,缩短处理时间。其特点是处理量大,处理效率高,适应于稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。
4.水力旋流除油技术,是利用油水密度差,在液流高速旋转时,受到不等离心力的作用而实现油水分离。其特点是设备体积小、分离效率高。但其对原油相对密度大于0.9的含油污水适应能力差。过滤阶段采用的过滤技术根据滤后水质的要求不同,分为粗过滤、细过滤和精细过滤。根据水质推荐标准,悬浮物固体含量为1.0~5.0毫克/升,颗粒直径为2.0~5.0微米。过滤的核心技术是滤料的选择与再生。在油田污水处理中,目前国内外主要采用的滤料有石英砂、无烟煤、陶粒、核桃壳、纤维球、陶瓷膜和有机膜等。滤料的再生方法主要有热水反冲洗、空气反吹等。