目前，我國大部分的油田采用的都是注水開發(fā)方式，以維持地層中的壓力。注水井是向油層注水的專用井，為防止其堵塞，要定期進(jìn)行清洗，從而產(chǎn)生了洗井廢水。洗井廢水中主要是油類物質(zhì)和由懸浮物引起的濁度，在經(jīng)過水力旋流器物理分離后，油濃度為60～120mg/L，濁度為50～100NTU，pH呈中性偏堿。這些廢水長期任意排放，不僅會影響油田的安全生產(chǎn)，而且還會嚴(yán)重污染環(huán)境，影響農(nóng)作物生長。
　　本試驗(yàn)采用微絮凝過濾技術(shù)，考察了新型果殼濾料—核桃殼濾料對油和濁度的去除效果。核桃殼濾料同石英砂濾料相比，具有化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度高、耐磨損、抗壓性能好; 吸附截污能力強(qiáng)、親水性好、抗油浸; 比重略大于水，反沖洗容易等特點(diǎn)。
1 試驗(yàn)裝置及測定方法
1.1 試驗(yàn)裝置
　　試驗(yàn)裝置如圖1所示。

　　試驗(yàn)過程中所用的原水是根據(jù)洗井廢水的水質(zhì)特征由人工合成的。配水用的原料是取自大慶油田的原油和分樣篩篩出的180目以下的粘土。在配水箱中將原油與粘土配置成原水，用水泵將其打入有機(jī)玻璃濾柱，自上而下進(jìn)行壓力過濾。有機(jī)玻璃濾柱內(nèi)徑為95mm，總高度為2.0m，底部為燒結(jié)多孔板，并以小顆粒鵝卵石為承托層，承托層上為800mm厚的核桃殼濾料。在水泵吸水管中進(jìn)行重力投加混凝劑PAC，通過水泵作用使其與廢水充分混合。
1.2 分析方法
1.2.1 油濃度的測定
　　油濃度的測定采用紫外分光光度法，試驗(yàn)中使用752型紫外分光光度計(jì)，波長范圍為360～800nm。
1.2.2 濁度的測定
　　試驗(yàn)中使用的濁度儀為TSZ-I型臺式智能散射光濁度儀。
2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1 不同粒徑的濾料對油和濁度的去除效果
　　試驗(yàn)中采用了粒徑分別為0.3～0.45mm、0.45～0.9mm和2.0～2.5mm的濾料，且分別測定了在進(jìn)水油濃度為100～120mg/L，進(jìn)水濁度為80～100NTU，水溫40℃(洗井廢水實(shí)際水溫為40～60℃)，濾速10m/h，進(jìn)水壓力0.013MPa，PAC投加量15mg/L的條件下，三種粒徑的濾料對油和濁度的去除效果(如圖2、圖3、圖4、圖5)。

　　從圖2、圖3中可以看出，三種粒徑的濾料對油都有較高的去除率，但是隨著粒徑的增大，油的去除率有下降的趨勢; 隨著過濾時(shí)間的延長，出水油濃度逐漸升高，油的去除率逐漸下降，但在12h的過濾周期內(nèi)，三種粒徑的濾料對油的去除率均在88.5%以上，出水油濃度在14mg/L以下。
　　從圖4、圖5中可以看出，在過濾的開始階段，隨著濾料粒徑的增大，出水濁度也相應(yīng)增加，粒徑較小的濾柱其濁度去除率高于粒徑較大的濾柱; 但隨著過濾時(shí)間的延長，進(jìn)行到第9小時(shí)，粒徑為0.3～0.45mm的濾柱出水濁度迅速增加，去除率明顯下降。這是因?yàn)榱捷^小的濾料的孔隙率小，截留污染物數(shù)量少，最先達(dá)到飽和而被穿透，因而造成出水濁度的增高。
2.2 過濾裝置的反沖洗試驗(yàn)
　　試驗(yàn)考察了濾柱的反沖洗過程，采用高速水流自下而上進(jìn)行反沖洗。由于過濾后溫度的降低，油將表層濾料粘結(jié)成塊，此時(shí)采用冷水反沖洗，會使濾料結(jié)塊上浮不易被水擊開，達(dá)不到反沖洗目的，所以反沖洗需用50℃的熱水。通過對三種粒徑濾料的濾柱進(jìn)行反沖洗試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)濾料粒徑0.3～0.45mm的濾柱的濾料流失嚴(yán)重，因此著重研究了濾料粒徑為0.45～0.9mm和2.0～2.5mm的濾柱反沖洗狀況。通過研究可知，隨著反沖洗時(shí)間的延長，反沖洗效果越來越好，但所消耗熱水量也越大;粒徑越大的濾柱越易反沖洗。0.45～0.9mm粒徑的濾柱在反沖洗時(shí)間為20min時(shí)，過濾效果可恢復(fù)到原來去除率的95%以上，因此建議其反沖洗時(shí)間定為20min。而2.0～2.5mm粒徑的濾柱的反沖洗時(shí)間在15min時(shí)就有很好的效果。
3 結(jié)論
　　(1)將核桃殼濾料用于油田洗井廢水的過濾是合適的，其對油和濁度都有較高的去除率，濁度去除率均在88%以上，最高可達(dá)95%。
　　(2)在一定的過濾周期內(nèi)，隨著濾料粒徑的增大，油和濁度的去除率均呈下降趨勢，但粒徑較小的濾料更容易飽和而被穿透。
　　(3)反沖洗時(shí)應(yīng)采用熱水作為反沖洗水，反沖洗強(qiáng)度小于普通的石英砂濾料的反沖洗強(qiáng)度，強(qiáng)度大小及沖洗時(shí)間視濾料粒徑不同而定，粒徑較大的濾料更易反沖洗。