CN113230704A - 一种增强滤料过滤性能的方法 - Google Patents

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CN113230704A CN202110510462.8A CN202110510462A CN113230704A CN 113230704 A CN113230704 A CN 113230704A CN 202110510462 A CN202110510462 A CN 202110510462A CN 113230704 A CN113230704 A CN 113230704A
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Abstract

本发明公开了一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：1)先将滤料内的污水排出；2)然后将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。本发明能够有效解决水溶性聚合物、乳化油严重影响滤料过滤速度与过滤性能的难题，能够有效解决滤料反洗与清洗效果差的难题；具有实施容易，安全可靠，应用广泛，推广容易等优特点。

Description

一种增强滤料过滤性能的方法
技术领域
本发明涉及油气生产和/或水处理领域，尤其是涉及一种增强滤料过滤性能的方法。
背景技术
目前，原油开采与生产过程中产生的大量污水通常需要采用过滤装置过滤后回注油层或地层。
如图1所示，该过滤装置一般包括壳体100、滤料101、反洗水入口阀102、滤后水出口阀103、污水入口阀104、反洗水出口阀105。其工艺原理可概述为：从污水入口阀104进入壳体100的污水，在通过滤料101时其所含的悬浮固体106被滤料101截留，然后再通过滤后水出口阀103离开壳体100，并进一步回注；通过滤料101的污水量越多，滤料101中截留的悬浮固体106越多，污水继续通过滤料101的过滤速度越低(或/和滤料101的过滤性能越差)；当滤料101的过滤速度降低至一定值后，滤料101即不能再有效过滤污水，需要通过反洗恢复滤料101的过滤速度。反洗时，先关闭污水入口阀104、滤后水出口阀103，停止污水过滤；然后再打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105，让达标污水或清水从反洗水入口阀102进入滤料101底部，使滤料101悬浮起来，并将滤料101间的悬浮固体106携带出壳体100，从而恢复滤料101的过滤速度；然后再让携带悬浮固体106的反洗水通过反洗水出口阀105进入后续工艺进一步处理。
该过滤装置存在以下缺陷：
1、污水中的水溶性聚合物会粘附、包裹在滤料周围，导致过滤压差大幅增加、滤料滤速快速下降、滤料反洗效果变差，甚至使滤料失去过滤功能；进而导致过滤装置的处理能力不足、滤后污水无法满足油田回注要求、回注压力大幅升高等问题，严重影响原油开采生产。
由本领域公知可知：过滤压差一般是指过滤装置进出口的压力差，或者是指通过滤料的压力差。国内油田普遍应用聚合物驱(即聚合物驱油)、二元复合驱(即表活剂+聚合物驱油)、三元复合驱(即表活剂+聚合物+碱性物质驱油)，所用聚合物一般为分子量大于1000万的超高分子量聚丙烯酰胺或改性聚丙烯酰胺；聚丙烯酰胺为水溶性聚合物，溶于水后形成粘液，属于胶体范畴；污水不达标回注会造成注入油层或地层堵塞，不仅导致注水系统压力升高、注水能耗增加，而且会大幅降低油井产能，严重时甚至使污水回注无法进行、无法补充地层能量。
以沈阳油田第三联合站为例。
该联合站采用4台过滤罐处理、回注污水约5000方/日，其过滤罐所用的滤料为石英砂+核桃壳混合滤料。
该联合站所辖油井应用水溶性聚合物驱油方法前，其脱后污水不含聚合物、悬浮固体含量小于50mg/L，过滤罐过滤后的污水悬浮固体含量小于2mg/L；其所用的反洗制度为过滤污水8小时即用滤后水反洗一次，连续应用3年后仍能确保污水过滤后满足注水要求。
但是目前，该联合站所辖油井应用水溶性聚合物驱油方法后，其脱后污水聚合物含量约20mg/L、悬浮固体含量高达360mg/L以上；虽然该站所用的4台过滤罐滤料仍为石英砂+核桃壳混合滤料，并采取了大幅提高反洗强度(即反洗水流量)1.5倍、反洗次数(或频次)提高1倍(即过滤污水4小时即用滤后水反洗一次)等强化措施，但其过滤罐过滤后的污水悬浮固体含量仍高达70mg/L以上，回注污水的悬浮固体含量仍高达60mg/L以上，已经超过《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法SY/T5329-2012》和沈阳油田规定注水指标的30倍以上，已经导致注水系统压力大幅增加；而且，其过滤罐的进出口压差比油井应用水溶性聚合物驱油方法前增加1倍以上，过滤出水量(或滤速)比油井应用水溶性聚合物驱油方法前降低60％以上，反洗水用量比油井应用水溶性聚合物驱油方法前增加150％以上；已经导致该联合站目前无法利用现有4台过滤罐满足污水过滤任务。
2、使用洗涤剂或/和酸、碱浸泡洗涤滤料的方法无效，不能有效解决滤料滤速缓慢、滤后水不达标的问题。
以沈阳油田第三联合站为例。
该联合站为了解决现有4台过滤罐滤速变慢、压差增大、反洗效果差、过滤出水量大幅降低、滤后水不达标的问题，进行了过滤罐滤料化学清洗生产试验，结果表明：将洗涤剂或/和酸、碱加入过滤罐中对石英砂+核桃壳混合滤料进行充分浸泡洗涤后，其所过滤出的污水悬浮固体含量仍大于30mg/L，与滤料用洗涤剂或/和酸、碱浸泡洗涤前相比没有显著差异，均不符合《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法SY/T5329-2012》和沈阳油田规定的注水指标；而且，滤料用洗涤剂或/和酸、碱浸泡洗涤后，过滤罐压差、滤料滤速、过滤出水量、反洗水用量和反洗频次均无显著变化或好转。
发明内容
本发明中的“滤料”：是过滤材料的简称或总称、统称；可以是指石英砂、砾石、无烟煤、鹅卵石、锰砂、磁铁矿滤料、果壳滤料、泡沫滤珠、瓷砂滤料、陶粒、石榴石滤料、麦饭石滤料、海绵铁滤料、活性氧化铝球、沸石滤料、火山岩滤料、颗粒活性炭、纤维球、纤维束滤料、彗星式纤维滤料等；也可以指滤布、过滤网、滤芯、滤纸、滤膜等过滤介质。
本发明中的“过滤速度”：又称过滤速率，简称滤速；也可以是指过滤效率。
本发明中的“回注”：又称注水，是污水注入油层或地层的简称；也可以特指将来自油层(或地层)的水再注回油层(或地层)。
本发明中的“胶体”：又称胶状分散体；可以是指水溶性高分子聚合物、油溶性高分子聚合物；也可以是指乳化液、悬浊液；也可以是指其他粒子直径在1nm—100nm之间的固形物。
本发明中的“悬浮固体”：又称机械杂质或机杂、悬浮物、固形物；是指《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法SY/T5329-2012》标准所述的悬浮固体；也可以是指不溶于油和规定溶剂的沉淀或悬浮物，如泥砂、尘土、铁屑、纤维和某些不溶性盐类。
本发明中的“含聚污水”是指：含水溶性聚合物的污水。
本发明中的“达标污水”：又称达标回注污水，是指符合《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法SY/T5329-2012》标准或满足油田注水指标要求的污水；一般是指用过滤罐过滤后满足油田注水指标要求的污水；“达标”即指符合该标准或满足油田注水指标要求。
本发明中的“滤后污水”：简称滤后水，是指过滤装置或/和滤料过滤后的污水；可以是指达标污水，也可以是指不达标污水。
本发明要解决的技术问题是提供一种增强滤料过滤性能的方法；该方法克服了现有污水过滤装置的缺陷，解决了水溶性聚合物、乳化油、胶体、胶质、油污等严重影响现有滤料过滤速度与过滤性能的难题，解决了滤料反洗与清洗效果差的难题，能够大幅降低污水过滤成本；具有实施容易，安全可靠，应用广泛，推广容易等优特点。
为解决上述技术问题，本发明所采用的第一种技术方案是：
本发明一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再将热流体加入滤料中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，所述反洗水中含强氧化剂。
进一步的，步骤2)中，所述热流体是60℃以上的蒸汽、空气、氧气、热水中的任意一种或其任意两种以任意比例混合的混合物。
为解决上述技术问题，本发明所采用的第二种技术方案是：
本发明一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后通过排污阀将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再通过排污阀将热流体加入滤料中。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，所述反洗水中含强氧化剂。
进一步的，步骤2)中，所述热流体是60℃以上的蒸汽、空气、氧气、热水中的任意一种或其任意两种以任意比例混合的混合物。
为解决上述技术问题，本发明所采用的第三种技术方案是：
本发明一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后通过反洗水入口阀将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再通过反洗水入口阀将热流体加入滤料中。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，所述反洗水中含强氧化剂。
进一步的，步骤2)中，所述热流体是60℃以上的蒸汽、空气、氧气、热水中的任意一种或其任意两种以任意比例混合的混合物。
为解决上述技术问题，本发明所采用的第四种技术方案是：
本发明一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后通过滤后水出口阀将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再通过滤后水出口阀将热流体加入滤料中。
进一步的，为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，所述反洗水中含强氧化剂。
进一步的，步骤2)中，所述热流体是60℃以上的蒸汽、空气、氧气、热水中的任意一种或其任意两种以任意比例混合的混合物。
为解决上述技术问题，本发明所采用的第五种技术方案是：
本发明一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)反洗时，先将强氧化剂加入反洗所用的滤后水或/和清水中；
2)然后再用含强氧化剂的反洗水进行反洗，以便使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，进而增强滤料的反洗效果和过滤性能。
由本领域公知知识可知：反洗是指对滤料进行反向冲洗、反向清洗。
进一步的，所述强氧化剂是指强氧化剂含量大于0.5mg/L的水溶液、醇溶液的任意一种或其任意比例混合的混合物。
进一步的，所述强氧化剂是指强氧化剂含量大于0.1mg/L且常温常压下呈气态的气体。
进一步的，所述强氧化剂是过氧化氢、双氧水、过氧乙酸、过碳酸钠、过碳酸钙、臭氧、氯气、氯水、一氧化氯、二氧化氯、次氯酸、次氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过氧化物、高铁酸、氯酸、溴酸、次溴酸、亚氯酸、高锰酸、高溴酸、重铬酸、过硫酸盐、氟、溴、碘、重铬酸钾、高锰酸钾、三氯化铁、络合铁(三价铁离子络合物)、螯合铁中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合后不产生化学反应的混合物。
进一步的，所述壳体、阀门、管线、滤料用保温材料进行保温。
进一步的，所述阀门、管线、滤料用保温材料进行保温。
进一步的，所述滤料中掺入或/和含有0.001％以上的固态催化剂。
进一步的，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的金属和/或金属制品。
进一步的，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的氧化物颗粒和/或不溶于水的粒状盐。
进一步的，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的矿物和/或烧结物。
进一步的，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的沙石和/或颗粒。
进一步的，所述固态催化剂是锰砂、瓷砂、瓷片、炉渣、煤渣、陶粒、麦饭石颗粒、铝矿颗粒、颗粒状氧化铝、分子筛、沸石、多孔硅铝固体块、活性氧化铝球、稀土金属烧结物、颗粒活性炭中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。
本发明的有益效果如下：本发明克服了现有污水过滤装置的缺陷，解决了水溶性聚合物、乳化油、胶体、胶质、油污等严重影响现有滤料过滤速度与过滤性能的难题，解决了滤料反洗与清洗效果差的难题，能够大幅降低污水过滤成本；具有实施容易，安全可靠，应用广泛，推广容易等优特点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为现有过滤装置的示意图；
图2为实施例1中的增强滤料过滤性能方法的示意图；
图3为实施例1、实施例14中的室内试验装置示意图；
图4为实施例1、实施例2、实施例3中的室内对比试验装置示意图；
图5为实施例4、实施例5、实施例6中的增强滤料过滤性能方法的装置示意图；
图6为实施例14中的增强滤料过滤性能方法的装置示意图。
具体实施方式
实施例1
参见图2所示，一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先关闭污水入口阀104、滤后水出口阀103，并保持反洗水入口阀102、反洗水出口阀105处于关闭状态；然后通过排污阀202将壳体100、滤料101内的污水排净；
2)然后关闭排污阀202，拆开过滤装置人孔201，将热流体管线200放入滤料101中；
3)然后再通过热流体管线200将热流体加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果；
4)然后停止加入热流体，取出热流体管线200，安装好过滤装置人孔201；
5)然后再打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105，让滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
由本领域公知知识可知：反洗是反向冲洗(或清洗)的简称，是利用流体对过滤装置的滤料进行反向冲洗(或清洗)的过程；过滤装置底部一般设置排污阀、排污管线；一般在其上部或顶部一般设置检修孔(或人孔)、观察窗(或手孔)。
以沈阳油田第三联合站过滤含聚污水的过滤罐为例。
检测可知：该站过滤罐进水口的污水含水溶性聚合物23mg/L，温度40～45℃。
目测可知：该站过滤罐的滤料以石英砂为主，混有少量核桃壳颗粒；石英砂、核桃壳均被粘液包裹；检测可知，该粘液含水溶性聚丙烯酰胺310mg/L，用滤纸过滤5分钟的滤出液量为0ml。
参见图3所示，试验装置包括内径40mm玻璃管300、滤料101、滤网301、出水管302、玻璃考克303、橡胶塞304；玻璃管300长1000mm，顶端开口，底端用橡胶塞304密封；玻璃管300下部设置滤网301阻挡滤料101漏出，滤网301上部装有500mm高的滤料101；滤料101取自沈阳油田第三联合站过滤罐；橡胶塞304中间安装出水管302；出水管302上部与滤网301下面的玻璃管300连通，且出水管302探出橡胶塞304端面的高度小于2mm，以便尽可能减少橡胶塞304顶端的死水量(即用出水管302将玻璃管300直立放空后仍残留在玻璃管300底部的水量)；下部安装玻璃考克303。
室内试验表明：参见图3所示，将取自沈阳油田第三联合站过滤罐的滤料101装入直立状态的玻璃管300中，至滤料101为高度500mm；然后打开玻璃考克303测定出水管302流出的滤液体积，结果表明：10分钟内，出水管302流出的滤液体积为0ml。继续实验表明：将取自沈阳油田第三联合站过滤罐滤料中的粘液快速倒入玻璃管300中至滤料101浸没30mm以上，静置观察10分钟可知，出水管302流出的滤液体积仍然为0ml。进一步反洗后的试验表明：先让45℃清水以0.1升/秒的流量通过玻璃考克303、出水管302进入玻璃管300底部，然后再由下而上通过滤料101后从玻璃管300顶端溢出，并使滤料101悬浮在玻璃管300中，以对滤料101进行反洗；反洗5分钟后，停止反洗，让玻璃管300中的液体通过出水管302排出，直至出水管302滴落1滴水的时间超过1分钟为止；然后保持玻璃考克303打开状态，将取自沈阳油田第三联合站过滤罐进水口的污水400ml快速倒入玻璃管300中过滤，并测定出水管302流出的滤液体积；结果表明：该400ml污水过滤5分钟的滤液量为120ml，过滤10分钟的滤液量为190ml；按滤液滴落速度小于1滴/分钟视为过滤完毕的标准，该400ml污水用时18分钟过滤出的全部滤液量为210ml，由此计算可知该污水能够过滤出52.5％的滤液；进一步检测表明：该滤液含水溶性聚合物16mg/L以上。
室内对比试验表明：参见图4所示，先将取自沈阳油田第三联合站过滤罐的滤料101装入直立状态的玻璃管300中，至滤料101为高度500mm，再在玻璃管300外壁设置厚度100mm的保温层400；然后将热流体管线200放入滤料101中，再通过热流体管线200将温度120℃的水蒸气连续加入滤料101中，并让滤料101中的冷凝水通过出水管302流出，以便使滤料101中的粘液受热分解；加入水蒸气60分钟后，将热流体管线200从滤料101中取出；然后让45℃清水以0.1升/秒的流量通过玻璃考克303、出水管302进入玻璃管300底部，再由下而上通过滤料101后从玻璃管300顶端溢出，并使滤料101悬浮在玻璃管300中，以对滤料101进行反洗；反洗5分钟后，停止反洗，让玻璃管300中的液体通过出水管302排出，直至出水管302滴落1滴水的时间超过1分钟为止；然后保持玻璃考克303打开状态，将取自沈阳油田第三联合站过滤罐进水口的污水400ml快速倒入玻璃管300中过滤，并测定出水管302流出的滤液体积；结果表明：该400ml污水过滤5分钟的滤液量为355ml，过滤10分钟的滤液量为365ml；按滤液滴落速度小于1滴/分钟视为过滤完毕的标准，该400ml污水用时12分钟过滤出的全部滤液量为371ml，由此计算可知该污水能够过滤出92.8％的滤液；进一步检测表明：该滤液含水溶性聚合物7mg/L以上。
对比上述室内试验可知：用120℃的水蒸气连续加热沈阳油田第三联合站过滤罐滤料，能够使包裹滤料的粘液热分解；同等反洗条件下，滤料用高温蒸汽加热后，能够显著提高污水通过滤料的能力，能够显著降低滤后污水的水溶性聚合物含量。
进一步的试验表明：用100℃的蒸汽、热水、热空气代替120℃蒸汽进行上述试验，结论类似。
实施例2
重复实施例1，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，先将强氧化剂加入滤料101中；然后再通过热流体管线200将热流体加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果。
室内对比试验表明：参见图4所示，先将取自沈阳油田第三联合站过滤罐的滤料101装入直立状态的玻璃管300中，至滤料101为高度500mm，再在玻璃管300外壁设置厚度100mm的保温层400；然后再将热流体管线200放入滤料101中，关闭玻璃考克303；然后先将2％浓度的双氧水100ml加入滤料101中，再通过热流体管线200将温度100℃的水蒸气连续加入滤料101中，以便使滤料101中的粘液受热氧化分解；加入水蒸气60分钟后，将热流体管线200从滤料101中取出；然后让45℃清水以0.1升/秒的流量通过玻璃考克303、出水管302进入玻璃管300底部，再由下而上通过滤料101后从玻璃管300顶端溢出，并使滤料101悬浮在玻璃管300中，以对滤料101进行反洗；反洗5分钟后，停止反洗，让玻璃管300中的液体通过出水管302排出，直至出水管302滴落1滴水的时间超过1分钟为止；然后保持玻璃考克303打开状态，将取自沈阳油田第三联合站过滤罐进水口的污水400ml快速倒入玻璃管300中过滤，并测定出水管302流出的滤液体积；结果表明：该400ml污水过滤5分钟的滤液量为370ml，过滤10分钟的滤液量为375ml；按滤液滴落速度小于1滴/分钟视为过滤完毕的标准，该400ml污水用时11分钟过滤出的全部滤液量为376ml，由此计算可知该污水能够过滤出94％的滤液；进一步检测表明：该滤液含水溶性聚合物5mg/L以下。
将上述室内试验与本发明实施例1所述室内试验对比可知：联合使用100℃水蒸气和2％浓度双氧水，同样能够使包裹滤料的粘液分解；且在同等反洗条件下，联合使用100℃水蒸气和2％浓度双氧水的效果显著优于单独使用120℃水蒸气。
进一步的试验表明：用100℃热水或热空气代替100℃蒸汽，用3％浓度次氯酸钠水溶液代替双氧水，进行上述试验，结论类似。
进一步的试验表明：用80℃热水代替100℃蒸汽，用浓度30mg/L的臭氧水或氯水代替双氧水，进行上述试验，结论类似。
进一步的试验表明：用60℃热水代替100℃蒸汽，用臭氧浓度26mg/L的空气代替双氧水，进行上述试验，结论类似。
进一步的试验表明：用70℃热空气代替100℃蒸汽，用5％的过氧化尿素水溶液代替双氧水，进行上述试验，结论类似。
实施例3
重复实施例1，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤5)中，先打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105；再将强氧化剂加入反洗用的滤后水或清水中；然后再让含强氧化剂的滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
室内对比试验表明：参见图4所示，先将取自沈阳油田第三联合站过滤罐的滤料101装入直立状态的玻璃管300中，至滤料101为高度500mm，再在玻璃管300外壁设置厚度100mm的保温层400；然后将热流体管线200放入滤料101中，再通过热流体管线200将温度100℃的水蒸气连续加入滤料101中，并让滤料101中的冷凝水通过出水管302流出，以便使滤料101中的粘液受热分解；加入水蒸气60分钟后，将热流体管线200从滤料101中取出；然后先将3％浓度的次氯酸钠水溶液200ml加入反洗用的滤后水或清水中，再让含次氯酸钠溶液的滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗；然后让45℃清水以0.1升/秒的流量通过玻璃考克303、出水管302进入玻璃管300底部，再由下而上通过滤料101后从玻璃管300顶端溢出，并使滤料101悬浮在玻璃管300中，以对滤料101进行反洗；反洗5分钟后，停止反洗，让玻璃管300中的液体通过出水管302排出，直至出水管302滴落1滴水的时间超过1分钟为止；然后保持玻璃考克303打开状态，将取自沈阳油田第三联合站过滤罐进水口的污水400ml快速倒入玻璃管300中过滤，并测定出水管302流出的滤液体积；结果表明：该400ml污水过滤5分钟的滤液量为370ml，过滤10分钟的滤液量为373ml；按滤液滴落速度小于1滴/分钟视为过滤完毕的标准，该400ml污水用时11分钟过滤出的全部滤液量为376ml，由此计算可知该污水能够过滤出94％的滤液；进一步检测表明：该滤液含水溶性聚合物4mg/L以下。
将上述室内试验与本发明实施例1所述室内试验对比可知：联合使用100℃水蒸气和3％浓度次氯酸钠水溶液，同样能够使包裹滤料的粘液分解；且在同等反洗条件下，联合使用100℃水蒸气和3％浓度次氯酸钠水溶液的效果显著优于单独使用120℃水蒸气。
进一步的试验表明：用过碳酸钠、双氧水、高锰酸钾、臭氧、过氧化尿素、过碳酸钙、一氧化氯、二氧化氯的水溶液代替3％浓度次氯酸钠水溶液进行上述试验，结论类似。
进一步的试验表明：用臭氧、氯气、一氧化氯、二氧化氯浓度5mg/L的空气代替3％浓度次氯酸钠水溶液进行上述试验，结论类似。
实施例4
参见图5所示，一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先使污水入口阀104、滤后水出口阀103、反洗水入口阀102、反洗水出口阀105处于关闭状态；然后打开排污阀202、通气阀500，通过排污阀202将壳体100、滤料101内的污水排净；
2)然后通过排污阀202将热流体从滤料101底部加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果；
3)然后再关闭排污阀202、通气阀500，打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105，让滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
由本领域公知知识可知：过滤装置顶部一般设置通气阀或/和进气系统，能够保障排污阀将过滤装置中的液体排放干净；过滤装置进出水管线、反洗进水管线一般设置压力表，排污时，能够利用进水管线上的压力表接口进行通气；在阀门上连接、拆卸管线均属于常规技术。
实施例5
参见图5所示，一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先使污水入口阀104、滤后水出口阀103、反洗水入口阀102、反洗水出口阀105处于关闭状态；然后打开排污阀202、通气阀500，通过排污阀202将壳体100、滤料101内的污水排净；
2)然后关闭排污阀202，打开反洗水入口阀102，再通过反洗水入口阀102将热流体从滤料101底部加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果；
3)然后再关闭通气阀500，打开反洗水出口阀105，让滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
实施例6
参见图5所示，一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先使污水入口阀104、滤后水出口阀103、反洗水入口阀102、反洗水出口阀105处于关闭状态；然后打开排污阀202、通气阀500，通过排污阀202将壳体100、滤料101内的污水排净；
2)然后关闭排污阀202，打开滤后水出口阀103，再通过滤后水出口阀103将热流体从滤料101底部加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果；
3)然后再关闭通气阀500、滤后水出口阀103，打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105，让滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
实施例7
重复实施例4，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料101中；然后通过排污阀202将热流体从滤料101底部加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果。
实施例8
重复实施例5，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤2)中，先关闭排污阀202；再将强氧化剂加入滤料101中；再打开反洗水入口阀102；然后再通过反洗水入口阀102将热流体从滤料101底部加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果。
实施例9
重复实施例6，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤2)中，先关闭排污阀202；再将强氧化剂加入滤料101中；再打开滤后水出口阀103；然后再通过滤后水出口阀103将热流体从滤料101底部加入滤料101中，使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料101的反洗效果。
实施例10
重复实施例4，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，先关闭排污阀202、通气阀500；再打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105；再将强氧化剂加入反洗用的滤后水或清水中；然后再让含强氧化剂的滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
实施例11
重复实施例5，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，先关闭通气阀500；再打开反洗水出口阀105；再将强氧化剂加入反洗用的滤后水或清水中；然后再让含强氧化剂的滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
实施例12
重复实施例6，其不同之处在于：为了降低热流体温度或为了强化水溶性聚合物或/和聚合物残渣的热分解，步骤3)中，先关闭通气阀500、滤后水出口阀103；再打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105；再将强氧化剂加入反洗用的滤后水或清水中；然后再让含强氧化剂的滤后水或清水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便增强滤料101的过滤性能。
实施例13
重复实施例1、2、4-6，其不同之处在于：所述热流体是60℃以上的蒸汽、空气、氧气、热水中的任意一种或其任意两种以任意比例混合的混合物。
实施例14
参见图6所示，一种增强滤料过滤性能的方法，包括如下步骤：
1)先关闭污水入口阀104、滤后水出口阀103，打开反洗水入口阀102、反洗水出口阀105；
2)然后用加药管线600将强氧化剂加入反洗管线601的反洗水中；
3)然后让含强氧化剂的反洗水从滤料101底部由下而上流动并对滤料101进行反向冲洗，以便使滤料101中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，进而增强滤料101的反洗效果和过滤性能。
室内试验表明：参见图3所示，将取自沈阳油田第三联合站过滤罐的滤料101装入直立状态的玻璃管300中，至滤料101为高度500mm；然后打开玻璃考克303测定出水管302流出的滤液体积，结果表明：10分钟内，出水管302流出的滤液体积为0ml。
进一步试验表明：先让含双氧水1％的45℃清水以0.1升/秒流量通过玻璃考克303、出水管302进入玻璃管300底部，然后再由下而上通过滤料101后从玻璃管300顶端溢出，并使滤料101悬浮在玻璃管300中，以对滤料101进行反洗；反洗5分钟后，停止反洗，让玻璃管300中的液体通过出水管302排出，直至出水管302滴落1滴水的时间超过1分钟为止；然后保持玻璃考克303打开状态，将取自沈阳油田第三联合站过滤罐进水口的污水400ml快速倒入玻璃管300中过滤，并测定出水管302流出的滤液体积；结果表明：该400ml污水过滤5分钟的滤液量为360ml，过滤10分钟的滤液量为372ml；按滤液滴落速度小于1滴/分钟视为过滤完毕的标准，该400ml污水用时11分钟过滤出的全部滤液量为372ml，由此计算可知该污水能够过滤出93％的滤液；进一步检测表明：该滤液含水溶性聚合物5mg/L以上。
将上述室内试验与本发明实施例1所述室内试验对比可知：含1％双氧水的反洗水在反洗时同样能够使包裹滤料的粘液分解；且在同等反洗条件下，含双氧水反洗水的反洗效果显著优于不含双氧水的反洗水。
进一步的试验表明：用次氯酸钠水溶液、臭氧水、氯水、过氧化尿素水溶液、二氧化氯水溶液代替双氧水，进行上述试验，结论类似。
进一步的试验表明：用臭氧浓度26mg/L的空气代替双氧水，进行上述试验，结论类似。
实施例15
重复实施例2-3、7-12、14，其不同之处在于：所述强氧化剂是指强氧化剂含量大于0.5mg/L的水溶液、醇溶液的任意一种或其任意比例混合的混合物。
实施例16
重复实施例2-3、7-12，其不同之处在于：所述强氧化剂是指强氧化剂含量大于0.1mg/L且常温常压下呈气态的气体。
实施例17
重复实施例2-3、7-12、14-15，其不同之处在于：所述强氧化剂是过氧化氢、双氧水、过氧乙酸、过碳酸钠、过碳酸钙、臭氧、氯气、氯水、一氧化氯、二氧化氯、次氯酸、次氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过氧化物、高铁酸、氯酸、溴酸、次溴酸、亚氯酸、高锰酸、高溴酸、重铬酸、过硫酸盐、氟、溴、碘、重铬酸钾、高锰酸钾、三氯化铁、络合铁(三价铁离子络合物)、螯合铁中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合后不产生化学反应的混合物。
实施例18
重复实施例1、4-6，其不同之处在于：为了减少热损失，所述壳体、阀门、管线、滤料用保温材料进行保温。
实施例19
重复实施例2-3、4-6，其不同之处在于：为了减少热损失，所述阀门、管线、滤料用保温材料进行保温。
实施例20
重复实施例1-12，其不同之处在于：所述滤料中掺入或/和含有0.001％以上的固态催化剂。
实施例21
重复实施例20，其不同之处在于：所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的金属和/或金属制品。
进一步的，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的氧化物颗粒和/或不溶于水的粒状盐。
进一步的，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的矿物和/或烧结物。
进一步的，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的沙石和/或颗粒。
进一步的，所述固态催化剂是锰砂、瓷砂、瓷片、炉渣、煤渣、陶粒、麦饭石颗粒、铝矿颗粒、颗粒状氧化铝、分子筛、沸石、多孔硅铝固体块、活性氧化铝球、稀土金属烧结物、颗粒活性炭中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。
本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际系统中这些方位可能由于系统的摆放方式而有所不同。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (21)

1.一种增强滤料过滤性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
2.根据权利要求1所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再将热流体加入滤料中。
3.一种增强滤料过滤性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后通过排污阀将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
4.根据权利要求3所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再通过排污阀将热流体加入滤料中。
5.一种增强滤料过滤性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后通过反洗水入口阀将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
6.根据权利要求5所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再通过反洗水入口阀将热流体加入滤料中。
7.一种增强滤料过滤性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)先将滤料内的污水排出；
2)然后通过滤后水出口阀将热流体加入滤料中，使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，以便提高滤料的反洗效果；
3)然后用反洗水对滤料进行反向冲洗，以便增强滤料的过滤性能。
8.根据权利要求7所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：步骤2)中，先将强氧化剂加入滤料中；然后再通过滤后水出口阀将热流体加入滤料中。
9.一种增强滤料过滤性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)反洗时，先将强氧化剂加入反洗所用的滤后水或/和清水中；
2)然后再用含强氧化剂的反洗水进行反洗，以便使滤料中的水溶性聚合物或/和聚合物残渣受热分解或/和破碎，进而增强滤料的反洗效果和过滤性能。
10.根据权利要求1-8任一所述的增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述热流体是60℃以上的蒸汽、空气、氧气、热水中的任意一种或其任意两种以任意比例混合的混合物。
11.根据权利要求1、3、5、7、9任一所述的增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述反洗水中含强氧化剂。
12.根据权利要求2、4、6、8-9、11任一所述的增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述强氧化剂是指强氧化剂含量大于0.5mg/L的水溶液、醇溶液的任意一种或其任意比例混合的混合物。
13.根据权利要求2、4、6、8-9、11任一所述的增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述强氧化剂是指强氧化剂含量大于0.1mg/L且常温常压下呈气态的气体。
14.根据权利要求2、4、6、8-9、11-13任一所述的种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述强氧化剂是过氧化氢、双氧水、过氧乙酸、过碳酸钠、过碳酸钙、臭氧、氯气、氯水、一氧化氯、二氧化氯、次氯酸、次氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过氧化物、高铁酸、氯酸、溴酸、次溴酸、亚氯酸、高锰酸、高溴酸、重铬酸、过硫酸盐、氟、溴、碘、重铬酸钾、高锰酸钾、三氯化铁、络合铁(三价铁离子络合物)、螯合铁中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合后不产生化学反应的混合物。
15.根据权利要求1-8任一所述的种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述滤料用保温材料进行保温。
16.根据权利要求1-9任一所述的种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述滤料中掺入或/和含有0.001％以上的固态催化剂。
17.根据权利要求16所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的金属和/或金属制品。
18.根据权利要求16所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的氧化物颗粒和/或不溶于水的粒状盐。
19.根据权利要求16所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的矿物和/或烧结物。
20.根据权利要求16所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的沙石和/或颗粒。
21.根据权利要求16所述的一种增强滤料过滤速度的方法，其特征在于：所述固态催化剂是锰砂、瓷砂、瓷片、炉渣、煤渣、陶粒、麦饭石颗粒、铝矿颗粒、颗粒状氧化铝、分子筛、沸石、多孔硅铝固体块、活性氧化铝球、稀土金属烧结物、颗粒活性炭中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。
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