聯(lián)合站污水處理方法及實(shí)際應(yīng)用要求

田大志 李奎芳 邢雪梅

【摘 要】油田聯(lián)合站污水中含有大量的原油、含油污泥、硫化物等，直接排放對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重污染，給周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的傷害。物理處理方法、化學(xué)處理方法、物理化學(xué)方法等方法得到了廣泛的應(yīng)用。本文重點(diǎn)介紹了聯(lián)合站污水處理方法及適用條件，闡述了污水處理方法應(yīng)用中確保油田污水處理效果的實(shí)際工藝技術(shù)要求。

【關(guān)鍵詞】油田；聯(lián)合站；污水處理方法；應(yīng)用要求

油田對(duì)含油污水進(jìn)行處理，對(duì)處理后的水進(jìn)行回注，這樣的工藝解決了油田的兩大難題，一是注入水的水源問題，二是含油污水的排放和處理的問題。在不斷的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們逐漸認(rèn)識(shí)到對(duì)含油污水進(jìn)行處理，將處理后達(dá)標(biāo)的水進(jìn)行回注是合理開發(fā)和利用水資源的正確途徑。

一、聯(lián)合站污水處理方法

1.物理處理方法

物理處理法的重點(diǎn)是去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。物理法主要包括重力分離、離心分離、粗?；?、過濾、膜分離和蒸發(fā)等方法重力分離技術(shù)，依靠油水比重差進(jìn)行重力分離是油田污水處理的關(guān)鍵。從油水分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，沉淀時(shí)間越長(zhǎng)，從水中分離浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作為含油廢水治理的基本設(shè)施，已被各油田廣泛使用。過濾器有壓力式和重力式兩種，目前我國(guó)油田普遍采用的是壓力式，有石英砂過濾器、核桃殼過濾器、雙層濾料過濾器、多層濾料過濾器等。

2.化學(xué)處理方法

（1）化學(xué)混凝法?；瘜W(xué)混凝法的技術(shù)核心在于研發(fā)新的化學(xué)藥劑，來提高去污效率，擴(kuò)展去污范圍，因此，研究者們多致力于研究并開發(fā)新藥。Thomas E.R.等人研發(fā)了有機(jī)胺來去除油污中的溶解性物質(zhì)，而Doyle D.H.等人則研制出了新型的聚合物有機(jī)粘土來去除油污中的膠體和溶解性物質(zhì)。在企業(yè)的日常油田污水處理中，運(yùn)用化學(xué)混凝法時(shí)，大多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物作為有機(jī)高分子絮凝劑來吸附油污。

（2）電化學(xué)法。運(yùn)用電化學(xué)法處理污水，不僅能降低成本，且不會(huì)造成污染。電化學(xué)法主要有兩種方法，分別是內(nèi)電解法和電化學(xué)氧化還原法。內(nèi)電解法一般以Fe作為原電池的陽極，以油污中的惰性導(dǎo)電物質(zhì)作為陰極。通電后，陰極和陽極會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，最后生成具有絮狀結(jié)構(gòu)、吸附力極強(qiáng)的氫氧化亞鐵、氫氧化鐵。電化學(xué)法以其低成本、污染少等優(yōu)點(diǎn)得到油污處理企業(yè)的廣泛應(yīng)用。

3.物理化學(xué)方法

（1）氣浮法。氣浮法是較常用的物化法除去油污的方法之一。氣浮法是借助于浮力，通過很多微氣泡包裹在油污的周圍，把油污帶出水面，最終使油污與水達(dá)到分離的目的。由于組成空氣中的微小氣泡大多是非極性分子，易與油污中的油粘合在一起，油污隨著微氣泡的上浮力而被快速帶出水面，這樣，加快油水分離的效率。

（2）吸附法。吸附法通過親油性材料來吸附油污中的油顆粒。活性炭是較為常用的吸附油污的材料，但是活性炭吸附量較小、成本高、不能循環(huán)利用，故無法得到廣泛應(yīng)用。Darlington等人研制出了水不溶性油污和水溶性油污去除法，主要分為兩步，先是用酸活性膨潤(rùn)土組成的疏水粘土除去水不溶性油污，再用聚乙烯吡啶組成的大孔網(wǎng)絡(luò)吸附樹脂過濾除去水溶性油污，經(jīng)過這兩步處理過的油污的水可直接重新利用。

4.生物法

近些年來，國(guó)內(nèi)外采用生物法處理油田含油污水的例子有很多，生物法利用微生物的生化作用，將比較復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)，從而讓污水得以凈化。當(dāng)前應(yīng)用于油田污水的生物處理方法主要有厭氧生物法、生物膜法、及自然處理法。

二、聯(lián)合站污水處理流程中存在的問題

在污水處理的具體工作當(dāng)中，不同的聯(lián)合站使用的流程各有差異，存在的問題也不盡相同。以下以河南某聯(lián)合站為例，來分析聯(lián)合站污水處理流程當(dāng)中存在的一些主要問題。三相分離器的運(yùn)作負(fù)荷過大。三相分離器的合理運(yùn)用能夠保證油、水、氣的有效分離，在河南某聯(lián)合站的污水處理脫水流程中未給電脫水器通電，使得三相分離器的脫水工作量超負(fù)荷，同時(shí)在聚合物的影響下導(dǎo)致其脫水的含油量、含水量非常的不穩(wěn)定，分離效果降低，給之后的污水處理流程帶來了很大的阻礙。沉降罐系統(tǒng)工作效率低。沉降罐在污水處理當(dāng)中的除油和除固體懸浮物工作中具有關(guān)鍵作用。然而，河南某聯(lián)合站的沉降罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)老舊，并且內(nèi)部的斜板因垮陷、坍塌等原因被拆卸，無法實(shí)現(xiàn)良好的沉降效果，導(dǎo)致采出的水含油量以及SS過大，不利于后續(xù)過濾流程的進(jìn)行。另外，因沉降罐頂部油殼而引發(fā)的排油管出水問題也經(jīng)常出現(xiàn)。這些問題都嚴(yán)重影響了整個(gè)污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行。

三、確保油田污水處理效果的工藝技術(shù)要求

1.污水處理主流程、備用流程切換控制

根據(jù)工藝的不同，在主流程運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，提升粟的控制是根據(jù)400方除油罐的液位高低來實(shí)現(xiàn)；在備用流程運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，提升菜的控制則需要根據(jù)備用流程中50方緩沖罐的液位的高低來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，測(cè)控系統(tǒng)需要在IPC工作站完成對(duì)控制流程切換的同時(shí)，也要保證污水控制器接受到流程切換命令，同時(shí)更改穩(wěn)流控制中的液位檢測(cè)對(duì)象。

2.污水過程藥劑投加量的控制

在化學(xué)藥劑的投加上采取的是PPM（每升含有多少mg干藥劑）加藥控制模式。PPM加藥控制模式就是根據(jù)工藝上給定的PPM設(shè)定值和污水的流量進(jìn)行比例運(yùn)算得出藥劑投加量的加藥模式。測(cè)控系統(tǒng)要求根據(jù)污水來水量的大小，分別控制三種藥劑的添加量，來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中各種指標(biāo)的控制。

3.恒壓注水控制

注水壓力是注水系統(tǒng)的重要參數(shù)之一，目前注水站依靠人工調(diào)節(jié)控制注水量和注水壓力，受人為因素的制約，不能保證注水機(jī)菜運(yùn)行參數(shù)與注水動(dòng)態(tài)變化相匹配，難以實(shí)現(xiàn)注水機(jī)栗的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。測(cè)控系統(tǒng)需要根據(jù)IPC工作站的壓力設(shè)定值實(shí)現(xiàn)注水過程中的恒壓注水。

4.預(yù)反應(yīng)罐入口穩(wěn)流控制

反應(yīng)罐入口污水流量的變化直接影響藥劑投加量的多少，如果反應(yīng)罐入口污水流量不穩(wěn)定，很難保證藥劑投加的PPM值和工藝上給定的設(shè)定值一致，所以在考慮除油罐液位在允許的范圍內(nèi)，保證反應(yīng)罐入口污水流量基本穩(wěn)定的。測(cè)控系統(tǒng)需要根據(jù)不同的除油耀液位和污水的總來水量，改變提升菜的控制頻率，以至于穩(wěn)定改變反應(yīng)入口流量，來達(dá)到穩(wěn)流的控制。

5.自動(dòng)排污控制

污水中的固體雜質(zhì)顆粒數(shù)是監(jiān)測(cè)水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)的主要指標(biāo)之一，這些雜質(zhì)顆粒一般是懸浮在污水中使污水呈混池狀態(tài)，通過添加助凝劑使這些雜質(zhì)結(jié)成絮狀沉淀下來就能夠大大改善污水的水質(zhì)，當(dāng)沉淀到一定體積的時(shí)候就需要把這些沉淀物通過排污閥排到沉降池。根據(jù)上述工藝要求，測(cè)控系統(tǒng)需要定期定量的完成旋流分離器的排污控制。

四、幾點(diǎn)應(yīng)用認(rèn)識(shí)

（1）對(duì)原液中混雜著含聚液、提撈老化油、洗井水回收液及新井投產(chǎn)初期的完井液等水質(zhì)，通過控制原水質(zhì)量，實(shí)行站外加藥，站內(nèi)提前加藥，嚴(yán)控容器儲(chǔ)罐液位及收油，及時(shí)對(duì)容器儲(chǔ)罐清淤，達(dá)到提高油水分離的效果。

（2）增強(qiáng)深處理處理水質(zhì)效果，避免水質(zhì)二次污染，規(guī)范氣浮選收油排泥，增加精細(xì)濾罐反沖洗水量，延長(zhǎng)反沖洗時(shí)間，及時(shí)開罐檢查。

（3）污水系統(tǒng)波動(dòng)對(duì)水質(zhì)有很大的影響，要求各項(xiàng)操作要保證平穩(wěn)，避免系統(tǒng)的波動(dòng)；結(jié)合水質(zhì)化驗(yàn)情況，掌握水質(zhì)變化趨勢(shì)，調(diào)整加藥濃度，進(jìn)行對(duì)藥劑的重新配伍。

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