油田工程中污水處理方案的設(shè)計方式
關(guān)鍵詞：油田污水處理 影響水質(zhì)因素 改善措施
一、關(guān)于水的質(zhì)量的影響因素
1.污水處理系統(tǒng)存在缺陷
2.排污系統(tǒng)的設(shè)計不完善
3.核桃殼過濾器濾料容易流失、板結(jié)
4.纖維球過濾器存在跑料和濾料硬化現(xiàn)象
5.加藥不合理，水質(zhì)缺乏監(jiān)測調(diào)控
6.除油罐的收油工藝問題
二、改善措施
1.水生植物處理洗井、修井污水洗井、修井降壓吐水污水的主要成分為懸浮物，含油量低，礦化度5000mg/L左右，大量回收一則水處理能力不足，二則回收費用高，容易堵塞管線、設(shè)備。例如新疆水資源短缺，干旱少雨，利用廢棄井場建造人工濕地，利用水生植物處理洗井、修井降壓吐水污水，然后進行養(yǎng)殖，蒸發(fā)水量可以改善區(qū)域性氣候。吉林油田新大采油廠采用氣浮除油、生物氧化、沉淀后人工濕地處理達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》中的二級標準，濕地出水完全達到農(nóng)田灌溉標準，對于干旱、半干旱地區(qū)非常有引進價值。
某采油廠將隔油池出水用300m長的明渠引到兩個串聯(lián)的蘆葦池處理，采樣發(fā)現(xiàn)通過蘆葦氧化塘的生化處理達到排放標準。污水經(jīng)過氧化塘人工濕地的吸附、過濾、沉淀、生物降解污染物得到了很高的處理率，石油類由10mg/L降到3.2mg/L，硫化物由2.51mg/L降到檢不出，揮發(fā)酚由1.19mg/L到未檢出。
1.1腐化沉淀槽
主要去除部分有機物和懸浮物，污泥和比重較大的懸浮固體會沉淀到有一定的坡度底部，比重較輕的懸浮固體上浮至水面，中間層液體較原污水澄清。上層浮渣和底層污泥需定期清理。
1.2厭氧生物接觸氧化槽
上部為鵝卵石，中間為塑料制成的多折片球型填料，材料密度要比水大，主要作用是過濾，附著生物膜，降低流速。
1.3最終沉淀槽
作用是進一步沉淀分離污水和污泥，以及去除BOD5、SS和進行反硝化，中間層清水通過蓮蓬彎流至人工濕地。該槽需定期清理。
此外上述三槽會產(chǎn)生甲烷和硫化氫等氣體，需設(shè)通風管連通，通過通風管直接放空。
1.4下行流-上行流人工濕地
通過前面腐化沉淀槽，厭氧生物接觸氧化槽和最終沉淀槽的處理，進入人工濕地的污染物負荷將有效降低，此人工濕地由串聯(lián)的兩個池組成，分別為下行流和上行流。底層鋪直徑5mm左右的碎石連通兩池，上層為土壤和直徑0～4mm的砂混合，下行池填料高于上行池10cm，以克服人工濕地的水頭損失。水生植物可選擇蘆葦和香蒲等普遍的植物，定期收割。下行流-上行流人工濕地相當于一般污水處理的深度處理，尤其對于去氮除磷有很高的處理效率。
2.加化學藥劑提高除油效率
室內(nèi)試驗自然沉降大部分機雜沉降需18h，由于罐內(nèi)為邊進邊出的動態(tài)沉降，實際需要20h以上。室內(nèi)試驗采用投加絮凝劑，5min左右即可達到全部沉淀。例如江漢油田廣華站由于罐容不足沒有足夠沉降時間，除油罐去除率為0，投加X-602絮凝劑后去除率由0上升到86.4%。
彩南油田工藝流程和除油罐結(jié)構(gòu)和此油田相似，通過合理加藥，調(diào)儲罐進水含油210mg/L，懸浮物108mg/L，在調(diào)儲罐到除油罐間流程加防垢劑、助凝劑，通過除油罐反應(yīng)、絮凝、上浮、下沉、斜板除泥和及時收油、排泥管理，除油罐出水達到了含油未檢出，懸浮物4.2mg/L，不經(jīng)過過濾達到水質(zhì)合格，在原油出口和過濾出口進行加藥殺菌，含油污水經(jīng)過殺滅細菌后消除了對水處理站設(shè)施的腐蝕。
江漢油田常用的重力式污水處理流程見此圖。
江漢油田采用重力除油流程加過濾，懸浮物達到4mg/L以下，含油達到10mg/L以下。
3.裝置改造
3.1改造除油罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)
在除油罐設(shè)計規(guī)范中推薦自然沉降分離有效停留2.5～3.5h，聚結(jié)沉降分離1～1.5h，化學混凝沉降1.3～2h，在除油罐改造中對普通自然分離除油罐增加斜板和聚結(jié)，通過加藥、凝聚、絮凝、上浮、沉降，排泥和收油使除油罐出水含油和懸浮物降低。
為防止聚結(jié)球堵塞，將除油罐聚結(jié)部分單獨出來，作為獨立處理單元進行設(shè)計。優(yōu)化除油罐收油槽，將固定收油槽改為浮動收油槽達到自動收油，防止收油不及時造成油老化和油層過厚影響水質(zhì)。
3.2過濾器改造
核桃殼過濾器上方開孔增加加藥管線，定期投加清洗劑，保證濾料本身不被污染，避免板結(jié)。
過濾器篩管和攪拌槳之間增加防護篩板，篩板下增設(shè)刮掃器。防護篩板能有效地阻止反沖洗過程中濾料進入篩管和罐頂之間的死角。篩板下刮掃器一方面可以避免濾料黏附篩管，另一方面將濾料集中至過濾罐中下部，使攪拌槳葉能夠充分分散濾料。罐頂增設(shè)集油器，進入罐頂部的油經(jīng)刮油機通過固定管道直接排入集油器，及時清除油污，防止罐頂油落下堵塞篩管。底部增加透水不銹鋼礫石壓板，能夠防止反沖洗承托層中礫石由于水流量過大而被沖起失去承托作用。
3.2.1布水系統(tǒng)改造
在原來單一橫向篩管布水的基礎(chǔ)上，增加豎式布水篩管，形成立體布水器，使布水更加合理，水量分布更加均勻。同時又能及時排除反洗水中油類等物質(zhì)，克服罐頂積油下落造成篩管堵塞的問題。底部為小阻力底板篩管結(jié)構(gòu)，頂部為了防止跑料增設(shè)布水篩管結(jié)構(gòu)。新增進水管1個、布水篩管底18根、出水篩管20根、底板1個、底板加強筋1套、出水管1個、出料管1個、進料裝置1套、輔助排污裝置1套。
3.2.2攪拌系統(tǒng)改造
改變槳葉結(jié)構(gòu)，調(diào)整槳葉大小、形狀以及槳葉間的角度，進而改變槳葉旋轉(zhuǎn)時流場的結(jié)構(gòu)，減緩濾料上升的速度，擴大攪拌的范圍，減少攪拌死角。同時縮小槳葉與布水篩管之間的距離，由0.7m減小到0.5m，加大其對上部濾料的攪拌。更換攪拌槳電機，改變槳葉的線速度，減少其對濾料的破壞。
4.加大水處理設(shè)施維護力度
對故障水處理設(shè)施進行改造修復(fù)，由專業(yè)隊伍對水處理站進行巡回，培訓指導水處理操作員工進行濾料的反洗，每半年檢查補充一次填料，結(jié)合填料的更換對損壞附件進行維修處理，加強對污水池、罐類容器的清淤工作，尤其是加大污水系統(tǒng)老化油的清除工作。
5.加強管理保證水質(zhì)平穩(wěn)運行
完善水處理設(shè)施操作規(guī)程，對加藥、排污、收油化驗進行程序化操作，制訂詳細操作要點，使員工操作流程簡單可靠。切實做到及時排污、收油。實行每天原油脫水沉降罐排污1次，除油罐排污2次，調(diào)節(jié)罐排污1次，每5天收油1次。對于投加絮凝劑的站，由于懸浮物沉積快，為
防止沉積物過多影響水質(zhì)，規(guī)定排污4次/天，使沉積罐內(nèi)的污泥及時排出。對各容器排出的污泥每周進行1次清理，可增加離心機脫泥裝置，避免污泥在系統(tǒng)中進行循環(huán)加大處理負荷。
三、結(jié)束語
1.完善工藝，規(guī)范操作是保證水質(zhì)的根本措施
排污系統(tǒng)不完善，排泥困難是造成排污不能落實的主要原因。過濾器抗沖擊性差、附件損壞、濾料流失，濾料不能及時再生、更換導致過濾效果變差，必須從工藝上加以優(yōu)化。
2.水處理藥劑體系的匹配，保證藥品的投加數(shù)量和質(zhì)量
完善加藥記錄，便于驗證水質(zhì)分析報告，分析降低加藥對出水質(zhì)量的影響。
3.污水處理站的日常管理是保證水質(zhì)的重要過程，通過制度化管理把加藥、排污、收油、反洗、排泥、化驗等落實到位，配備必要的水質(zhì)檢測儀器，對各段含油、懸浮物、含氧、含硫和含鐵等進行定期檢測、定時上報分析，做到發(fā)現(xiàn)問題及時處理，并將水質(zhì)達標納入考核，作到責任落實，提高水質(zhì)合格率。
參考文獻
[1]盧瑜林，侯衛(wèi)紅，戴莉.絮凝沉降技術(shù)在污水水質(zhì)處理中的研究實踐[J].江漢石油科技，2008，18(1)：38-40.
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