油水分離成套裝置在洗井水處理中的應(yīng)用

李明列（大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163000）

油水分離成套裝置在洗井水處理中的應(yīng)用

李明列（大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163000）

本文簡要地介紹了各段流程的特點(diǎn)及運(yùn)行機(jī)理，敘述了BSNK系列氣液攪拌裝置的結(jié)構(gòu)和除油機(jī)理及其效果；同時，簡要介紹了在洗井水處理中的應(yīng)用情況，并提出了應(yīng)用于大慶外圍油田采出水處理的有關(guān)技術(shù)建議。（文中部分論述屬個人觀點(diǎn)，尚不成熟，在此提出，待與各位同仁商榷）。

油田采出水；氣??；沉降；過濾；除油；應(yīng)用

1 油水分離裝置介紹

油水分離裝置是一種移動式的油水處理裝置，可以通過車輛運(yùn)輸?shù)阶⑺F(xiàn)場，在現(xiàn)場對洗井水進(jìn)行處理，使之達(dá)標(biāo)排放或回注。該裝置的核心部分采用日本NK系列高效氣液混合攪拌機(jī)，并輔助配置了一些大慶油田目前應(yīng)用較成熟的油水分離裝置，這種單元組合使該裝置實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)高效性和成熟穩(wěn)定性的統(tǒng)一。既能成功高效地的實(shí)現(xiàn)油水分離，又使操作簡單，運(yùn)行結(jié)果穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)證明該裝置的除油效率能達(dá)到99%-100%，而且操作十分簡單，單純的物化法作用過程，一次調(diào)試成功后，能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，勿需反復(fù)調(diào)試。

1.1 系統(tǒng)原理

洗井水的水質(zhì)特點(diǎn)是含油量高，COD、SS和H2S含量較低。針對這種水質(zhì)特點(diǎn)，該裝置主要以去除水中的油類污染物為主要目標(biāo)，采用便于操作的物化法實(shí)現(xiàn)油水分離。

該工藝的各個處理單元作用原理分述如下：

1.1.1緩沖沉降單元

該單元是大慶油田上應(yīng)用比較成熟的含油污水處理單元。其原理是根據(jù)泥、水、油的密度差別，通過自然的沉降、上浮作用實(shí)現(xiàn)分離。

本裝置中，進(jìn)行了一些優(yōu)化設(shè)計(jì)，如對除油罐的集配水管路采用輻射狀喇叭口梅花點(diǎn)裝置，使集、配水均勻合理，改變了原有中心筒方孔式和穿孔管式配水系統(tǒng)。解決了穿孔管結(jié)垢、孔眼堵塞等問題。另外，在除油罐內(nèi)設(shè)置斜板，既提高了除油效率，又可去除水中大量泥砂，處理效率大幅度提高。同時，該裝置能夠起到緩沖作用，調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)，保證后續(xù)氣浮單元的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.1.2氣浮單元

氣浮法是實(shí)現(xiàn)油水分離的一種常用手段。它是通過某種方法產(chǎn)生大量的微氣泡，使其與廢水中密度接近于水的油類物質(zhì)粘附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下，上浮至水面，實(shí)現(xiàn)油水分離。

本裝置中采用的NK系列氣液攪拌裝置是通過對增壓泵結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)，在吸水管路上連接空氣管，吸入空氣，氣、液在泵內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌?，在水中形成了大量直?0μm左右的氣泡，然后通過氣浮作用實(shí)現(xiàn)油水分離。這種充氣方式省去了傳統(tǒng)的溶氣氣浮法需要設(shè)置的空氣壓縮機(jī)、溶氣罐和壓力釋放頭等裝置，另外氣浮槽出水不需要回流加壓，從而減少了后續(xù)氣浮裝置的體積，大大實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的小型化和系統(tǒng)的合理化，降低了成本。該系統(tǒng)運(yùn)行簡單，操作方便，便于在野外工作使用。

1.1.3過濾單元

過濾是利用過濾材料通過懸浮顆粒和濾料顆粒之間的粘附作用分離污水中雜質(zhì)的一種技術(shù)。本裝置采用兩級過濾技術(shù)，即核桃殼過濾+多介質(zhì)過濾。

核桃殼過濾技術(shù)也是大慶油田上應(yīng)用比較成熟的技術(shù)，實(shí)踐證明效果很好。該濾罐具有濾速高（可達(dá)20m/h以上）、截污能力強(qiáng)、反沖洗強(qiáng)度低（6-8L/s·m2）等優(yōu)點(diǎn)，極具推廣使用價值。

本裝置的多介質(zhì)濾罐中，在下層放置了石英砂濾料，上層放置了活性炭濾料。污水從下至上進(jìn)行過濾。

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

油田洗井每次產(chǎn)生的廢水大概在50-120m3之間，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇處理能力不同的系列設(shè)備。

下面就處理能力為20m3/h的設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)簡述如下：

1、緩沖沉降時間30min;

2、氣浮停留時間5～8min;

3、一級濾速16m/h;

一級過濾反沖洗強(qiáng)度8l/(s.m2)

4、二級濾速16m/h;

二級過濾反沖洗強(qiáng)度8l/(s.m2)

2 效益分析

本裝置的應(yīng)用以服務(wù)社會為主要目的，它既是生產(chǎn)部門必不可少的生產(chǎn)條件，又是居民生活的必要條件，對國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)為外部效果，所產(chǎn)生的效益除部分經(jīng)濟(jì)效益可以定量計(jì)算外，大部分則表現(xiàn)為難以用貨幣量化的社會效益和環(huán)境效益，因此，應(yīng)從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，與人民生活水準(zhǔn)的提高和健康條件的改善、與企業(yè)生產(chǎn)的加速發(fā)展等宏觀效益結(jié)合在一起評價。

本裝置的社會效益和環(huán)境效益主要表現(xiàn)為以下幾方面；

(1)如果污水不及時處理，污染將日益嚴(yán)重。這勢必會影響現(xiàn)有工業(yè)的生產(chǎn)成本，生產(chǎn)率和限制企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，影響工業(yè)產(chǎn)值的增長。

(2)污水及時治理后，土地的土質(zhì)情況、地表水、地下水情況會得到明顯改善，使生態(tài)環(huán)境狀況得到根本性改變，對人類及自然界的生存繁衍有著不可估量的積極作用。

3 結(jié)語

(1)經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明該油水分離裝置除油效果良好，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡單，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益十分明顯，是一種值得大力推廣應(yīng)用的油水分離裝置。

(2)該除油裝置以日本進(jìn)口NK系列高效氣液攪拌機(jī)為核心設(shè)備，配以大慶油田運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成熟的緩沖沉降罐、核桃殼濾罐和多介質(zhì)濾罐等設(shè)備，既具有技術(shù)創(chuàng)新，又穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)高效性和成熟穩(wěn)定性的統(tǒng)一。

(3)NK系列高效氣液攪拌機(jī)是一種新穎的加壓充氣方式。它省去了傳統(tǒng)溶氣氣浮裝置所需的空氣壓縮機(jī)、壓力溶氣罐和溶氣釋放頭等設(shè)備，另外本流程的氣浮單元采用原水直入方式加壓，省略了清水回流工序，減小了后續(xù)處理裝置的體積，節(jié)省了造價。實(shí)踐證明這種充氣方式既便于操作又除油效果理想，為我們提供了一個油水分離的新思路。

(4)在對洗井水的處理過程中，在未投加混凝劑的情況下，處理效果依然十分理想，這樣就提高了回收油的質(zhì)量，省略了注藥泵、溶藥罐和管道混合器等設(shè)備，進(jìn)一步節(jié)省了設(shè)備造價。

(5)建議該裝置在外圍油田的小規(guī)模污水處理站應(yīng)用更能節(jié)省投資，節(jié)約成本。