【摘要】水質狀況是影響油田注水的重要因素,本文針對目前葡二聯(lián)合站污水處理過程中存在的問題,從油系統(tǒng)和污水系統(tǒng)進行分析,找出影響外輸水質因素,通過分析,提出措施,進而改善處理污水效果,提高注水水質,實現(xiàn)全過程的污水達標處理,真正給油田“注好水、注夠水”。
【關鍵詞】水質;沉降罐;回收水池
1、概述
1.1目前含油污水處理站、注水站水質現(xiàn)狀
葡二聯(lián)共有含油污水處理站3座,1#污水處理站1992年投產(chǎn),有兩組污水沉降罐,6座濾罐,一次濾罐2座,二次濾罐4座,設計處理能力5000m3/d,實際達到4500m3/d以上,負荷率為90%。2#污水處理站1996年投產(chǎn),有一組沉降罐,8座濾罐,其中一次濾罐4座,二次濾罐4座,設計處理能力10000m3/d,實際達到12000m3/d以上,負荷率為120%。3#污水處理站2012年投產(chǎn),有一座污水沉降罐,采取快速沉降、精細過濾裝置處理水質。設計能力5000m3/d,目前只能達到3200m3/d,負荷率為64%。3座污水處理站的設計能力總量是20000m3/d,實際處理能力達到19700m3/d,負荷率98%,已超過合理負荷率。
并且隨著油田開采程度的提高和原油含水的上升,葡二聯(lián)的來液量呈逐年上升的趨勢,近三年來呈階梯狀上升,每年以5%-10%的速度遞增。
1.2處理站主要流程
葡二聯(lián)3座含油污水深度處理站的主要處理工藝分別為:“沉降-過濾”處理工藝及污泥回收處理工藝,具體流程見下圖:
從水質處理站取樣化驗分析結果來看,我站3座污水處理站出站水質含油量和硫酸鹽還原菌均達標,但1號處理站和2號處理站懸浮固體含量均超標。
2、目前存在問題分析
結合水質分析結果和生產(chǎn)流程,我們可以從中發(fā)現(xiàn),造成水質懸浮物超標的因素主要有以下幾方面:
2.1污水處理負荷偏高
隨著油田開發(fā)的不斷深入,原油含水率不斷上升,調查時發(fā)現(xiàn)1#、2#含油污水深度處理站實際處理量最高時已達到4500m3/d 和12000m3/d,分別以超負荷90%和110%運行。而理論上處理負荷在80%以下才能達到理想處理效果,超負荷運行使污水在沉降罐中沉降時間縮短,直接影響出水水質。
2.2收油系統(tǒng)收油效果不好
葡二聯(lián)污水處理站沉降罐目前收油方式為重力式收油槽收油,每次收油需到罐頂控制調節(jié)堰,以人工手動提升液位的方法來收油,這很難控制油水界面,易將油水過渡層的物質收到收油系統(tǒng)中,給油系統(tǒng)處理帶來很大難度,此外冬季氣溫低,沉降罐內(nèi)聚集的污油形成油蓋,隨著油層厚度的增加,造成罐內(nèi)污水有效沉降空間縮小影響了油水分離效果。由于很長時間沒有及時維護,收油系統(tǒng)一直處于待修狀態(tài)。受來水中污油雜質的影響,含油污水進入電脫水器后,極容易引起垮電場現(xiàn)象的發(fā)生,導致雜質放入事故油罐,形成二次污染。同時為恢復脫水器電場,又將更多的污水放入到水系統(tǒng),形成惡性循環(huán)。
2.3罐底清淤不及時
隨著油田不斷開發(fā),近年來提高采收率的各種方法和措施不斷增多,如壓裂、酸化、射孔、補孔等措施,使含油污水成分比較復雜,到污水處理系統(tǒng)后,經(jīng)過投加絮凝劑沉降,產(chǎn)生的污泥較多。如果產(chǎn)生的大量的污泥不及時排出,就會占據(jù)部分沉降空間,導致沉降時間縮短,影響油水泥的分離。
2.4污水回收池反沖空間不足,反沖洗強度不夠
葡二聯(lián)1#污水處理站有6座過濾罐,反沖洗時以每一罐為一組進行反沖洗,共6組,反沖洗一組平均時間10分鐘,6組罐反沖洗需60分鐘,反沖洗一次水量720立方米,目前過濾罐反沖洗水回收池容積為400立方米,有效容積320m3,由于反沖洗水回收水池容積有限,每次反沖洗時只能邊反沖洗過濾罐邊回收反沖回收池內(nèi)沉降污水,致使回收水池內(nèi)的反沖洗水無法達到2小時的沉降時間,因為沉降時間不夠,回收的污水中含油和雜質較多,水質差,影響污水處理效果。
另外回收水泵排量小,目前排量每小時50立方米,反沖洗一次水量720立方米,14小時才能將反沖洗的水回收完,反沖后污水回收池浮油過多,冬季不能及時清除,污水回收池沒有足夠反沖空間(現(xiàn)浮油厚度0.6米),影響壓力過濾罐反沖效果,這樣不能保證水質指標的完成。
2.5濾料污染嚴重
通過加藥使水質能夠達到標準,但來液質量的嚴重超標導致濾罐的負荷加大,隨著過濾罐中污油、雜質不斷附著,在濾料的表面附著了一層污油層,使得濾料過濾面積減小,過濾速度減慢,過濾罐進出口壓力越來越大,達不到要求處理量,同時增加反沖洗難度,減少了濾料的使用壽命,進而影響懸浮物含量達標。濾料污染嚴重時,可使濾罐喪失過濾能力或無法運行,給正常生產(chǎn)帶來嚴重影響。
2.6物理殺菌系統(tǒng)維護不及時
葡二聯(lián)2套物理殺菌裝置,內(nèi)裝紫外線燈管需要每年更換一次,穩(wěn)壓鎮(zhèn)流器每年更換一次,才能保證水質合格。每組裝置內(nèi)有28根紫外線燈管及相應的穩(wěn)壓鎮(zhèn)流器,一根紫外線燈管2000元左右,穩(wěn)壓鎮(zhèn)流器一套2300左右,使用壽命一年。每年更換一次需要36萬元,采油礦沒有專項費用,很難一次性更換,不及時更換嚴重影響水質指標。
3、解決思路及措施
3.1控制來液量,保證污水處理站平穩(wěn)運行
綜合來看,三座污水處理站總體負荷率已超過合理標準,并且三座污水處理站的實際負荷也不均衡(1#、2#負荷率為90%和120%,3#負荷率為64%)。建議在保證污水系統(tǒng)正常運行的情況下,合理分配三座污水處理站的來液量,最大限度的減少超負荷運行的情況,以保證處理水質穩(wěn)定達標。
3.2及時收油,嚴控油水界面
加強收油設備的管理,對不能正常運行的調節(jié)堰、油水界面儀等設備進行維修或更換,確保收油操作的正常運行。同時加大收油力度,嚴格控制沉降罐的油水界面,可采取少量多次的方式,連續(xù)、平穩(wěn)的收油,保證沉降罐合理液位,提高沉降效果。
3.3對污水沉降罐、緩沖罐、回收水池進行清淤
針對沉降罐、緩沖罐、回收池沉降效果不好,建議從流程前端開始按順序逐一對沉降罐、緩沖罐、回收池進行清淤,以增大有效沉降空間,保證沉降效果。同時為保持清淤效果,建議制定合理清淤周期,至少每半年進行一次清淤。特別是要加大對回收水池的治理工作:一是盡快組織回收水池清淤,以避免池內(nèi)淤泥對清淤后沉降罐造成二次污染及對反沖洗系統(tǒng)的影響。二是建議新建反沖洗水回收池,擴大回收池有效容積。三是更換大排量水泵,縮短回收污水時間。
3.4嚴格要求水質處理站各項制度的執(zhí)行管理
為了提高處理后污水達標情況,應加強藥劑及反沖洗管理制度,按照標準執(zhí)行,保證加藥及時達到規(guī)定數(shù)量,保證濾罐反沖洗時間達到最佳效果,保證整個處理系統(tǒng)達到最佳運行狀態(tài),從而提高污水處理達標效果。
3.5加大物理殺菌裝置的維護和濾料的及時更換
加大物理紫外線殺菌裝置的檢查維護力度,定期對紫外線燈管進行清洗,保持燈管的潔凈和透明, 以免影響紫外線的穿透及輻射強度。摸索物理殺菌工藝殺菌效果的衰減規(guī)律,當紫外線燈管出現(xiàn)破損后,應及時進行更換,以確保殺菌率。針對濾料污染嚴重的問題,建議使用清洗劑定期投加進行維護性操作,同時可適當提高反沖洗的時間、次數(shù)和水量,必要時更換濾料。
4、取得一些認識
提高污水處理質量要實行“一體化”管理,在源頭上要控制好來液質量,保證液量平穩(wěn);在污水處理過程中,要控制好加藥、沉降、分離、電脫水、污水處理等環(huán)節(jié)。在日常管理中,要優(yōu)化設備內(nèi)部結構及參數(shù),加強污水處理設備的日常維護。同時,有條件的話可以在污水源頭再起一座污水罐,在原有泵房內(nèi)另加一組大排量的污水泵,也可增加一座處理量大的處理站,合理分配好下游崗位對外網(wǎng)的外輸能力,這樣,既能緩解污水來液量的高低,還能提高污水處理的質量,而且能夠隨時保證外網(wǎng)注水量的需求。
作者簡介
公應哲,男,1978年出生,現(xiàn)任大慶油田第七采油廠第二油礦葡二聯(lián)合站副隊長。