戴 莉,肖 文
(中國(guó)石化江漢油田分公司江漢采油廠,湖北 潛江433123)
目前,江漢采油廠有水處理站27座,設(shè)計(jì)處理能力2.095×104m3/d,實(shí)際處理量1.6×104m3/d。注水站34座,設(shè)計(jì)注水能力2.458×104m3/d,實(shí)際注水量1.6×104m3/d,其中,注清水站5座,注污水站29座。2006年以來(lái),通過(guò)開(kāi)展水質(zhì)專項(xiàng)治理工作及水質(zhì)精細(xì)化管理,江漢采油廠的污水處理工藝水平及水質(zhì)達(dá)標(biāo)率大幅上升,水質(zhì)達(dá)標(biāo)率由2006年的66.09% 提高到2013年的80.39%,上升了14.3%。
1)以王一站為代表的傳統(tǒng)三段式混凝沉降工藝(見(jiàn)圖1)。工藝特點(diǎn):① 典型的三段式混凝沉降工藝,水處理穩(wěn)定、效果好;② 增加調(diào)儲(chǔ)沉降功能,對(duì)來(lái)水均質(zhì)均量、抗沖擊能力強(qiáng);③ 采用自動(dòng)控制、新型的排污技術(shù),排污效果更好;④ 采用新型的過(guò)濾裝置,過(guò)濾效果更加穩(wěn)定。
圖1 王一站污水處理流程示意圖
2)以鐘市站為代表的預(yù)氧化混凝沉降工藝(見(jiàn)圖2)。工藝特點(diǎn):①具備傳統(tǒng)的三段式混凝沉降工藝;② 采用預(yù)氧化技術(shù),除鐵、除硫,效果好,水質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng);③采用高效加藥混合技術(shù),提高藥劑與溶液的混合效率,提高藥劑使用效果;④采用量子環(huán)輔助防腐殺菌技術(shù),提高殺菌效果,減緩腐蝕及結(jié)垢。
圖2 鐘市站污水處理流程示意圖
1)調(diào)儲(chǔ)沉降技術(shù)
針對(duì)污水處理過(guò)程中原水來(lái)水流量、水質(zhì)不均衡影響水處理設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的問(wèn)題,利用調(diào)儲(chǔ)沉降罐調(diào)節(jié)原水流量及水質(zhì),該技術(shù)在王一站等站應(yīng)用,效果較好。
2)混凝沉降技術(shù)
作用原理:水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時(shí),其布朗運(yùn)動(dòng)的能量足以阻止重力的作用,而使顆粒不發(fā)生沉降,保持穩(wěn)定狀態(tài)。且懸浮顆粒表面往往帶負(fù)電,顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合并變大,從而增加了懸浮液的穩(wěn)定性。在水中加入聚(絮、助)凝劑,通過(guò)靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩(wěn)、水中固體懸浮物聚集,加速沉淀。
3)污水過(guò)濾技術(shù)
①雙濾料過(guò)濾技術(shù)。雙濾料過(guò)濾器是采用無(wú)煙煤和金剛砂作為過(guò)濾介質(zhì),具有過(guò)濾效果突出,使用穩(wěn)定;濾速大、過(guò)濾精度高及配合合理的氣洗流程,濾料再生效果好;內(nèi)防腐效果好等特點(diǎn)。但存在著濾料比重大,在氣洗流程損壞的情況下,反沖洗效果差,濾料易板結(jié)等問(wèn)題。在王一、馬25、鐘市、老二、浩口等站應(yīng)用。效果較好,含油量去除率67.7%,懸浮物去除率達(dá)到71%。
②改性纖維束過(guò)濾技術(shù)。采用改性纖維束作為過(guò)濾介質(zhì),在保證來(lái)水水質(zhì)的情況下,過(guò)濾效果較好。但該過(guò)濾器對(duì)來(lái)水水質(zhì)要求高;機(jī)械故障多、濾料易污染。在鐘市、廣華、高場(chǎng)、王一精處理等站應(yīng)用。效果較好,含油量去除率達(dá)到63.2%,懸浮物去除率達(dá)到70%。
4)大罐排泥技術(shù)
①負(fù)壓排泥技術(shù)。由沖排泥泵、排泥管、吸盤(pán)等組成,污水罐內(nèi)安裝負(fù)壓排泥器,應(yīng)用水力噴射原理,利用高壓水產(chǎn)生負(fù)壓,從罐內(nèi)吸取污泥,避免了以往采用穿孔管排泥排污效果差的弊端。排污周期可根據(jù)運(yùn)行工況設(shè)定。在王一、廣華、馬50、馬36等站應(yīng)用。排泥效果較好。清罐時(shí)可以看出,罐內(nèi)污泥較以前明顯減少,污泥只在吸盤(pán)處。但該技術(shù)存在著排污有死角。
②旋轉(zhuǎn)排泥技術(shù)。由罐外電控設(shè)備、傳動(dòng)軸、中心轉(zhuǎn)動(dòng)體、刮吸泥裝置等部件組成。通過(guò)設(shè)置在外部的電機(jī)減速器帶動(dòng)罐內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),來(lái)帶動(dòng)刮吸泥臂繞中心支撐座做緩慢的圓周運(yùn)動(dòng),刮吸泥臂下刮泥板刮起罐底的污泥,安裝在吸泥管上的吸泥板在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中將刮起的污泥集中刮到吸嘴,與此同時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟排泥管上的電動(dòng)閥,吸嘴周?chē)奈勰嗫抗迌?nèi)液體重力差被吸入排出。在馬25、老二、鐘市等站應(yīng)用。排泥比負(fù)壓吸排更徹底。但該技術(shù)存在著罐內(nèi)設(shè)備腐蝕可能會(huì)影響使用。
5)污泥處理技術(shù)
①污泥回灌處理技術(shù)。2001年開(kāi)始采用污泥回灌方式處理污泥,2005年在王北9-5井建回灌系統(tǒng),處理工藝流程為系統(tǒng)排污 → 污水池 → 罐車(chē)?yán)\(yùn) → 回灌井污泥攪拌池 → 回灌泵 → 回灌井。目前,年處理含油污泥1.1×104m3左右。
②管袋污泥脫水技術(shù)。通過(guò)油泥自身重力和袋體本身的濾水作用,實(shí)現(xiàn)油泥脫水處理,脫水后干泥連管袋一起裝車(chē)外運(yùn)填埋。目前在馬36、馬50站應(yīng)用,累計(jì)處理污泥140m3。處理工藝流程(見(jiàn)圖3):
圖3 管袋污泥脫水處理工藝流程圖
1)主要指標(biāo)的達(dá)標(biāo)率低。從江漢采油廠2011-2013年水質(zhì)單項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)率表中可看出,懸浮物含量、粒徑中值等主要控制性指標(biāo)的達(dá)標(biāo)率仍然非常低,平均分別是18.4%、21.7%。
2)水質(zhì)狀況不穩(wěn)定。王一站等站水質(zhì)波動(dòng)大,水質(zhì)達(dá)標(biāo)率高時(shí)達(dá)91.67%,最低66.67%。
3)污泥處理運(yùn)行成本高。污水處理過(guò)程中產(chǎn)生大量污泥,這些污泥的含水率高達(dá)97.5%,通過(guò)罐車(chē)運(yùn)至回灌井進(jìn)行處理,罐車(chē)?yán)\(yùn)費(fèi)用較高,污泥處理成本較高。
4)污泥回灌井不足,影響污泥處理工作。系統(tǒng)產(chǎn)生的含油污泥是通過(guò)王北9-5井回注處理,但該井目前已運(yùn)行8年,回注量逐年增大,回注壓力也逐年上升,回注負(fù)荷重。已難以滿足生產(chǎn)需要。
5)沿程水質(zhì)惡化現(xiàn)象嚴(yán)重。由于沿程水質(zhì)惡化現(xiàn)象嚴(yán)重,造成靠低壓輸水供水站點(diǎn)的懸浮物、平均腐蝕率等指標(biāo)不達(dá)標(biāo),王一站水質(zhì)達(dá)標(biāo)率高達(dá)91.67%,低壓輸送到廣6站、黃22等站后,懸浮物、平均腐蝕率等指標(biāo)大幅上升。主要原因一是污水中的污油、細(xì)菌、懸浮物含量和成垢離子為厭氧菌的繁殖提供良好條件,管道的結(jié)垢導(dǎo)致SRB惡性增殖,這進(jìn)一步加劇腐蝕與結(jié)垢現(xiàn)象,形成惡性循環(huán),堵塞破壞管道,惡化注水水質(zhì)。二是與管網(wǎng)清洗工作開(kāi)展不夠有直接的關(guān)系。據(jù)了解勝利油田注水管網(wǎng)每年清洗一次,中原油田注水管網(wǎng)每三年清洗一次,其沿程水質(zhì)狀況較好,但是江漢油區(qū)沒(méi)有污水回收管網(wǎng),不能進(jìn)行大排量沖洗管線,而清洗費(fèi)用較高,使管網(wǎng)清洗工作不能定期開(kāi)展,給注水系統(tǒng)造成了較大的影響。
1)推廣應(yīng)用成熟的污水處理工藝技術(shù)
主力區(qū)塊:建議采用預(yù)氧化混凝沉降工藝,推廣應(yīng)用預(yù)氧化處理技術(shù)、高效加藥混合技術(shù)、調(diào)儲(chǔ)沉降技術(shù)、混凝沉降技術(shù)、雙濾料過(guò)濾技術(shù)、高效自動(dòng)排泥技術(shù)、污泥回灌處理技術(shù)等(見(jiàn)上圖2)。邊遠(yuǎn)區(qū)塊:建議采用傳統(tǒng)的三段式混凝沉降工藝(見(jiàn)圖1)。
2)強(qiáng)化污泥處理工作
①加快利用鹽腔回灌處理污泥工程。針對(duì)目前污泥回灌井處理能力不足,開(kāi)展江漢油區(qū)油泥砂處理系統(tǒng)改造項(xiàng)目,在主力區(qū)塊利用鹽化工停用采鹵井王鹽1、王鹽2井新建含油污泥回注系統(tǒng),在邊遠(yuǎn)區(qū)塊新建撬裝式污泥脫水裝置,降低處理成本。
②恢復(fù)王一站板框壓濾機(jī)運(yùn)行。目前王一站污泥直接拉到回灌井處理,處理成本高,王一站現(xiàn)有板框壓濾機(jī)一臺(tái),因設(shè)備腐蝕以及脫水后的泥餅難以處理等問(wèn)題,目前該裝置停運(yùn),若恢復(fù)王一站板框壓濾機(jī)運(yùn)行,將污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水壓成泥餅后再拉到回灌井進(jìn)行兌水處理,年處理費(fèi)用將由100萬(wàn)元降至13萬(wàn)元,拉運(yùn)費(fèi)用大幅度降低,確保污泥及時(shí)處理,保證注水水質(zhì)。
3)建議定期開(kāi)展全廠管網(wǎng)清洗工作
①建議定期對(duì)全廠注水管網(wǎng)進(jìn)行除垢清垢工作;
②建議對(duì)部分低壓站點(diǎn)恢復(fù)洗井回收管線,定期沖洗注水干線及單井管線。
[1]陳立峰,張靚.提高油田污水處理效果方法研究[J].資源環(huán)境與工程,2011,25(04):376-379.
[2]李建海,李中和.油田污水處理水質(zhì)影響因素與改善措施[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2012(05):55-59.