溶氣氣浮裝置在喇三聯(lián)污水站的應用

郝延峰（大慶油田第六采油廠第三油礦注水隊 黑龍江 大慶 163000）

一、氣浮基本原理

氣浮選是通過向污水中加入微小氣泡，并使氣泡表附著于水中油和固體顆粒上，形成帶氣絮體顆粒向水面上浮，從而得到油、固體和水的分離。帶氣絮體顆粒由油珠、懸浮物、氣泡和浮選劑四種物質組成，絮體顆粒的浮升速度遵循斯托克公式。由于氣體密度僅僅為水密度的1/775，因而絮體顆粒粘附的氣泡越多越易于上浮分離。另一方面，污水曝氣可有效地抑制硫酸鹽還原菌等厭氧細菌的生長，從而減緩下游生產過程中的管線腐蝕速度。制取氣泡是氣浮法的先決條件，常用的制取氣泡方法有充氣氣浮和溶氣氣浮法，喇三聯(lián)污水站采用效果比較好的溶氣氣浮法中的加壓溶氣氣浮法。溶解空氣所用水來源于氣浮沉降罐分離后水，占全部處理污水比例叫做回流比，喇三聯(lián)氣浮沉降罐的回流比在10%—20%間。

二、污水處理工藝流程及氣浮處理流程

喇三聯(lián)污水處理流程：來水→5000 m3一次自然沉降罐→2000 m3溶氣氣浮二次沉降罐→1000 m3和500 m3升壓罐→升壓泵→升壓后進入壓力過濾罐，過濾后水→2座500 m3凈水罐→外輸泵→污水干線。

空氣在一定壓力下溶于回流水中呈飽和狀態(tài)，壓入于氣浮沉降罐的溶氣釋放器中；來自5000 m3一次沉降罐的含油污水進入氣浮罐本體中的氣浮中心筒配水系統(tǒng)，更進一步藥液混合緩沖后通過氣浮罐內斜管與罐直壁組成的導流區(qū)進入同向流氣浮斜管沉降系統(tǒng)，在氣浮管沉降系統(tǒng)的油泥依靠水流的推力及其自重沉入底部，尚不能沉淀去除的絮油珠繼續(xù)隨水流向上，水流在接觸室遇到釋放器釋出的20—30 μ m微氣泡后，即形成帶氣絮體顆粒而上浮至分離室液面，浮油溢流至環(huán)形氣浮罐排油系統(tǒng)通過排油泵外排，分離室內底部氣浮罐集水系統(tǒng)將處理后的水經出水管排出。

三、應用情況分析

1.設計效果

廠家提供的設計參數顯示，在處理規(guī)模達2×104m3/d的情況下，氣浮罐設計進出水水質如下：

序號項目名稱單位1 2 3 45含油量mg/L出水水質（加藥）<=30 mg/L懸浮物mg/L <=40 mg/L含聚濃度絮凝劑水溫mg/L mg/L℃來水水質<=150 mg/L<=90 mg/L<=200 mg/L 40 mg/L 36—40

2.現場試驗及分析

為研究溶氣氣浮裝置除油效果，油田設計院和廠有關部門一直對喇三聯(lián)污水溶氣氣浮系統(tǒng)進行關注和研究，我們隊也進行了大量分析研究。日前，我們隊與設計院水化驗室就氣浮裝置除油效果進行過多次交流，設計院的工程師肯定了氣浮裝置的作用，也提出近期打算通過調節(jié)回流比，摸索出提高氣浮裝置除油效果的實驗研究。

下面是前期的一些研究，其中包括正常生產，停氣浮裝置，進沉降罐前加絮凝劑和不加絮凝劑等對比試驗，連續(xù)對站內污水處理各階段取樣分析含油量，加藥時加藥濃度約為25mg/L，小于設計濃度40 mg/L：

喇三污水站溶氣氣浮裝置除油效果對比表序號 1 2 3 4水質含油數據（mg/l）污水來水氣浮罐進口氣浮罐出口濾前外輸日處理量備注210.884.439.96.6282.2148.6110.4223.0160.398.1282.6164.9146.038.299.6109.3118.211.914.415.511757.011095.111678.512312.7投氣浮并加藥停氣浮并加藥投氣浮不加藥停氣浮不加藥

通過對試驗數據進行分析我們發(fā)現，在來水穩(wěn)定，負荷率在60%左右時。投運氣浮裝置并加絮凝劑除油效果最為理想，基本能達到設計目標。

結論與認識

1.沉降罐加氣浮工藝能夠提高沉降罐的除油效果。在來水100—200 mg/L的條件下，從表中數據可以看出出水含油平均值均在90 mg/L以下，通過加強收油、排泥、穩(wěn)定液位等控制，出水含油最低曾達到27 mg/L。說明在沉降罐內增加氣浮是提高除油效率的有效途徑。

2.目前喇三聯(lián)外輸污水水質優(yōu)良，基本無超標情況發(fā)生，但氣浮罐出水水質與理論數值還存在一定差距。分析原因認為，來水含油高、含聚濃度高，成分復雜是除油效果不夠理想的主因，污水溫度、收油、排泥，加藥控制也對除油效果有一定影響。

3 另一方面，污水曝氣可有效地抑制硫酸鹽還原菌等厭氧細菌的生長，硫酸鹽還原菌能夠將硫酸根離子還原成二價硫離子，進而形成副產物硫化氫，硫化氫對金屬有很大腐蝕作用，腐蝕反應中產生硫化鐵沉淀可堵塞管線和地層?？梢哉f，在沉降罐內增加氣浮除提高除油效率和除懸浮物外還有深層價值。

4.鑒于氣浮罐出水水質與理論數值存在一定差距，下一步打算通過調節(jié)回流量，改用外輸水進行溶氣，調節(jié)加藥位置等試驗摸索提高氣浮罐除油效率的技術可行性。

[1]馬自俊.乳狀液與含油污水處理技術.北京:中國石化出版社.2011.

[2]孫英杰.油田水處理系列宣貫教程.大慶:大慶油田有限責任公司.2011.