流程工藝改造法處理含油污水

劉譯陽

(中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院，北京 102206)

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流程工藝改造法處理含油污水

劉譯陽

(中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院，北京 102206)

摘要：對采出水站內(nèi)進(jìn)液污水工藝管線進(jìn)行了優(yōu)化改造，結(jié)果表明：改造后能夠減輕緩沖罐、過濾罐運(yùn)行負(fù)荷，達(dá)到降低生化站氣浮池進(jìn)口含油的目的，以確保生化處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，外排指標(biāo)持續(xù)達(dá)標(biāo)。

關(guān)鍵詞：污水；浮油；流程優(yōu)化；水含油

1引言

隨著油田上產(chǎn)和開發(fā)的不斷深入，綜合含水不斷上升，來液量也不斷提高。為合理利用水資源，油田建設(shè)了污水過濾系統(tǒng)，對過濾后的油田水進(jìn)行回注。但是隨著水處理量的增大，水處理的壓力越來越大，外輸回注水已經(jīng)飽和，為了減少作業(yè)區(qū)污水回灌的壓力，降低操作成本。油田于2001年開始建設(shè)污水生化處理站，通過生化處理達(dá)到國家污水外排指標(biāo)而外排，減少對環(huán)境的污染[1]。

采出水處理站主要針對污水采用沉降、過濾和生化三大處理系統(tǒng)，解決剩余的污水問題，而2.5萬m3生化站的投運(yùn)在日常生產(chǎn)中的作用也越來越突出[2]。因此確保生化站污水處理達(dá)標(biāo)、高效、平穩(wěn)運(yùn)行已成為冀東油田高尚堡聯(lián)合站的一項(xiàng)重要工作。

2國內(nèi)采油污水處理技術(shù)研究與應(yīng)用

油田采油污水主要是從地層中隨原油一起被開采出來的。采油污水中不僅含有原油，而且在高溫高壓的油層中還溶進(jìn)了地層中各種鹽類、懸浮物、有害氣體和有機(jī)物。在油氣集輸及處理過程中還摻進(jìn)了一些化學(xué)藥劑；采出水中含有大量的有機(jī)物，會滋生大量的細(xì)菌。采油污水的COD濃度雖然不算高，但BOD5/COD值非常低，僅有0.15～0.3左右[3]。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，此種污水屬一種特殊的難降解有機(jī)廢水。與一般生活污水相比，主要特點(diǎn)是：①含石油類有機(jī)物；②含鹽量高；③含懸浮物和礦物雜質(zhì)[4]。

2．1化學(xué)法

包括化學(xué)氧化法、電解法，前者是向廢水中投加臭氧、三氧化氯、過氧化氫、高錳酸鉀等氧化劑，將廢水中的有機(jī)物分解以達(dá)到轉(zhuǎn)化和去除污染物的目的。其中臭氧氧化性強(qiáng)，有機(jī)物分解徹底，且不產(chǎn)生毒副作用，出水水質(zhì)好，但操作費(fèi)用高，是一種高效環(huán)保氧化劑。后者一般只適合于處理小規(guī)模的乳化油廢水。其除油效率高，但耗電量大、裝置復(fù)雜，對導(dǎo)電材質(zhì)要求高，電解過程有氫氣產(chǎn)生(易爆)。

2．2物理化學(xué)法

包括分離法、吸附法。膜分離法是一種采用特殊的薄膜分離水中污染物的方法的統(tǒng)稱，它包括滲透、電滲析、反滲透、超過濾等方法。膜法一般處理效果較好，無二次污染，但投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。吸附法利用各種吸附材料使有機(jī)物從液相轉(zhuǎn)移至吸附劑表面和內(nèi)部，達(dá)到去除污染物的目的。

2．3生物法

包括好氧活性污泥法、生物目法、氧化塘法、厭氧生物處理。微生物以水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)，通過吸收、吸附、氧化分解等作用，一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為微生物體內(nèi)的有機(jī)成分或增殖成新的微生物；(另一部分有機(jī)物被微生物氧化分解成簡單的無機(jī)或有機(jī)物質(zhì)，如CO2、H2O、N2、CH4等小分子物質(zhì)，從而使污水得到凈化。生物法從流程形式上可分為活性污泥法、生物膜法和氧化塘法，按微生物對氧的需求上可分為好氧操作和厭氧操作[5，6]。

3冀東油田污水處理改造分析

3．1冀東油田采出水概況

采出水處理站于2008年建成投產(chǎn)，是冀東油田最大的污水處理站。目前接收高尚堡河?xùn)|各站含油污水、高一聯(lián)合站預(yù)脫水器部分含油污水、廟一聯(lián)合站含油污水和雨水泵含油污水，經(jīng)過處理后經(jīng)生化處理達(dá)標(biāo)后外排。生產(chǎn)規(guī)模：污水處理能力43 000 m3/d，注水處理能力12 000 m3/d，生化處理能力25 000 m3/d。其中生化處理工藝是來液進(jìn)入氣浮池后，通過厭氧池、中沉池、好氧池、二沉池及外排緩沖池后外排。

3．2采出水水質(zhì)分析

采出水主要處理高尚堡作業(yè)區(qū)來水、預(yù)脫部分出水、老爺廟來水、油氣廠雨水泵來水四部分，其中老爺廟來水直接進(jìn)緩沖罐，來液量高時(shí)可達(dá)到4 000 m3/d，含油在3 mg/L，但如出現(xiàn)水質(zhì)不好，水含油可達(dá)到10 mg/L，而粗前的含油是4～5 mg/L，反而提高了水中的含油量。水含油過高的情況，導(dǎo)致緩沖罐含油較多，影響過濾罐過濾效果[7，8]。在來液量大、水質(zhì)差的情況下，不但會影響過濾罐過濾，還可能使進(jìn)入氣浮池前水含油過高，從而影響生化系統(tǒng)。

雨水泵來水直接進(jìn)氣浮池，雨水泵來水在100 m3/d，而雨水泵來水含油較高，一般都在30 mg/L，會使氣浮池含油提高到10～20 mg/L。而氣浮池含油在10 mg/L內(nèi)的情況下，會緩解厭氧、好氧池的油水分離壓力，使生化效果達(dá)到最佳。由于雨水泵的來液含油較高和氣浮池容量有限，導(dǎo)致氣浮池內(nèi)水含油偏高以致于生化站內(nèi)浮油較多，浮油一旦進(jìn)入?yún)捬醭貎?nèi)，不容易進(jìn)行回收，最終將影響污水外排指標(biāo)，對生態(tài)環(huán)境造成破壞。而且水含油的提高不僅對外排有很大影響，也加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，池面污油回收只有通過人工才能進(jìn)行回收，如果對污油的回收不及時(shí)，即是對環(huán)境的污染，也是對污油的浪費(fèi)。

由此可以看出，老爺廟來水和雨水泵來水的水質(zhì)從源頭上是不可控制的。但是為了使水質(zhì)達(dá)標(biāo)，可以通過一些流程改造凈化水質(zhì)，減少過濾系統(tǒng)和生化系統(tǒng)的壓力。

3．3工藝改造

此次改造利用原有流程，將雨水泵來水直接改進(jìn)一次隔油罐，老爺廟來水直接改進(jìn)一次隔油罐，主要涉及2處施工。圖1為此次改造的流程圖。

圖中新增加了一些管線，通過新加的管線，將雨水泵及老爺廟來液倒入一次隔油罐內(nèi)，經(jīng)過過濾系統(tǒng)，一次隔油、二次隔油、粗過濾和細(xì)過濾后，再進(jìn)入氣浮池。

首先老爺廟來液不再直接進(jìn)緩沖池，而進(jìn)入一次隔油罐。經(jīng)過一、二次隔油罐后的來液，水含油有明顯的降低，減輕了過濾罐的負(fù)荷，使過濾罐達(dá)到較好的過濾效果。雨水泵來液進(jìn)一次隔油罐再進(jìn)入過濾系統(tǒng)后，這樣經(jīng)過過濾系統(tǒng)的來液，大幅度的降低了水中的含油，因?yàn)榻?jīng)過粗細(xì)過濾后的水含油一般控制在1～2 mg/L之內(nèi)，甚至可以達(dá)到0.7 mg/L。經(jīng)過過濾的雨水泵和老爺廟來液的含油的降低直接減輕了氣浮池負(fù)荷，同時(shí)也為污水生化處理提供了強(qiáng)有力的保障。

3．4優(yōu)化分析

改造完成后，對改造效果進(jìn)行了一段時(shí)間的跟蹤，以下為改造前后雨水泵出口水含油及氣浮池水含油對比數(shù)據(jù)見表1、表2、圖2。

表1　雨水泵出口水含油數(shù)據(jù)

從表1可以看出改造前后雨水泵出口水含油基本維持在30～35 mg/L，未發(fā)生大的波動(dòng)。

表2　氣浮池水含油數(shù)據(jù)

從表2中可以看出，改造后氣浮池水含油普遍有所下降。對這兩處的改造，不僅使氣浮池的油含量降低，還使生化站上厭氧池、中沉池、好氧池含油減少，減少了人工收油量及生化站的維護(hù)費(fèi)用。

老爺廟來液改進(jìn)一次隔油罐后，緩沖罐出口水含油也有明顯的下降，減輕了過濾罐負(fù)荷，過濾罐的反洗周期加長。降低了用電負(fù)荷的同時(shí)，還減緩了過濾管的反洗磨損，加長了檢修周期。從經(jīng)濟(jì)角度來看，在生產(chǎn)成本上，用電量減小，維修成本也得到了降低。為在以后長期生產(chǎn)運(yùn)行中，節(jié)約了一筆較大的費(fèi)用(表3)。

4結(jié)語

通過對這兩處來液進(jìn)行流程改造，很好的解決了來液含油不穩(wěn)定的因素，降低了來液含油，確保了進(jìn)生化站之前的含油指標(biāo)。在對流程的優(yōu)化，不僅是在對生產(chǎn)工藝中的改造，以完善工藝中的不足，更是本著“降本增效，安全環(huán)?！钡睦砟?。以技術(shù)改進(jìn)，減少了維護(hù)成本，降低了外排水含油，體現(xiàn)了對國家、社會安全環(huán)保的負(fù)責(zé)。

表3　改造前后緩沖罐水含油

在以后的生產(chǎn)中，通過加強(qiáng)日常巡檢，加強(qiáng)過濾罐運(yùn)行監(jiān)控，確保系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行、水質(zhì)達(dá)到處理效果，確保后續(xù)生化處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，外排水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳登，馬國光，楊成全.某油庫含油污水處理流程的探討[J].石油庫與加油站，2009，18(5).

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文章編號：1674-9944(2016)02-0060-03

中圖分類號：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

作者簡介：劉譯陽(1986—)，女，遼寧人，碩士研究生，工程師，主要從事難降解廢水處理方面的研究工作。

收稿日期：2015-11-24