精度檢測法在污水處理中的應(yīng)用

畢新忠 杜國棟 李志明

【摘 要】樁西聯(lián)合站在污水處理過程中采用的是沉降和過濾相結(jié)合的形式，除去污水中的含油和懸浮，以達(dá)到相應(yīng)的處理指標(biāo)。為保證最后回注污水指標(biāo)合格，每級沉降和過濾的效果都顯得尤為重要，為優(yōu)化各級設(shè)備運(yùn)行，依據(jù)各環(huán)節(jié)污水處理設(shè)備的處理能力，劃定污水系統(tǒng)各級水質(zhì)區(qū)間，形成污水水質(zhì)指標(biāo)鏈，以此為聯(lián)合站污水處理各級指標(biāo)提供依據(jù)，而對污水水質(zhì)的指標(biāo)判斷需要化驗(yàn)來獲取數(shù)據(jù)，耗時(shí)較長，如何對污水水質(zhì)有一個(gè)相對快速、準(zhǔn)確的判斷顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】污水處理；指標(biāo)鏈；色差梯度尺；色差精度尺

1.樁西聯(lián)污水站生產(chǎn)工藝簡介

樁西聯(lián)合站污水處理站主要負(fù)責(zé)樁西采油廠污水和海四聯(lián)污水處理工作。污水工藝可以概括為“三段沉降、三級過濾”，即一次沉降罐、一次除油罐和混凝沉降罐三段沉降，一級核桃殼過濾、二級金剛砂過濾、三級金剛砂金屬膜復(fù)合過濾，回注水規(guī)模12500m3/d，水質(zhì)指標(biāo)含油≤10mg/L，懸浮物≤10mg/L，回注樁西、長堤油田。精細(xì)水規(guī)模2500m3/d，水質(zhì)指標(biāo)含油≤6mg/L，懸浮物≤2mg/L，粒徑中值≤1.5μm，回注五號樁油田。

2.水質(zhì)快速檢測法的應(yīng)用

2.1劃分節(jié)點(diǎn)形成污水指標(biāo)鏈

樁西聯(lián)污水處理系統(tǒng)為優(yōu)化各級設(shè)備運(yùn)行，嚴(yán)格控制各級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，確保外輸和回注水質(zhì)始終在達(dá)標(biāo)范圍之內(nèi)，根據(jù)各環(huán)節(jié)污水處理設(shè)備的處理能力，劃定污水系統(tǒng)各級水質(zhì)區(qū)間。

2.2污水色差梯度尺初步判斷

為克服各級水質(zhì)監(jiān)測工作量大，數(shù)據(jù)滯后、化驗(yàn)成本高等問題，聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)推行目測分級法，形成污水色差梯度尺。

從污水樣顏色、油花多少與雜質(zhì)顆粒大小等方面進(jìn)行定性描述，將污水含油分為清澈且顏色較亮、顏色略發(fā)烏、有輕微油花、有明顯油花、出現(xiàn)油層五個(gè)級別，將污水含懸浮分為清澈且透光好、顏色稍發(fā)暗、有少許雜質(zhì)、懸浮物較明顯及雜質(zhì)很多，水體混濁五個(gè)級別，并將目測分級情況與水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果結(jié)對，建立目測分級標(biāo)準(zhǔn)。

通過對照標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行分級并初判斷水質(zhì)主要指標(biāo)的區(qū)間，作為崗位日常調(diào)節(jié)的依據(jù)，即將水質(zhì)劃分一定的區(qū)間，化驗(yàn)確定區(qū)間內(nèi)的污水含油、含懸浮數(shù)據(jù)，由職工根據(jù)所取的水質(zhì)目測判斷在哪個(gè)區(qū)間內(nèi)，由此得出一個(gè)比較準(zhǔn)確的估計(jì)值，從而實(shí)現(xiàn)污水水質(zhì)的有效監(jiān)測，并為下一環(huán)節(jié)崗位進(jìn)行水質(zhì)處理操作提供依據(jù)。

2.3污水色差精度尺進(jìn)一步判斷

隨著污水含油懸浮指標(biāo)的逐步降低，采用肉眼直接目測的方法往往很難進(jìn)行分辨，為了使目測分級更為精確，我們利用了萃取的原理對污水進(jìn)行分離，再進(jìn)行判斷分析顯得更為明顯直觀，具體的方法為：取75ml的污水樣于比色管中，加入25ml的石油醚進(jìn)行充分混合、放氣，再進(jìn)行靜置觀察，此時(shí)，污水中的含油被石油醚萃取出來，而懸浮也由于其密度的不同懸在污水和石油醚兩種介質(zhì)之間，此時(shí)通過觀察石油醚的顏色以及中間懸浮層的多少對水質(zhì)進(jìn)行判別顯得較為明顯。據(jù)此，樁西聯(lián)合站做出了色差精度尺，以10mg/L為一個(gè)單位進(jìn)行分級，對精度尺內(nèi)各水樣的化驗(yàn)數(shù)據(jù)及對萃取后石油醚的顏色和中間懸浮的數(shù)量進(jìn)行描述。

3.污水水質(zhì)快速檢測法的應(yīng)用效果

自2017年勝利油田“三轉(zhuǎn)三創(chuàng)”主題實(shí)踐活動開展以來，聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)在“精”字上做文章，在“細(xì)”字上下功夫，深挖污水指標(biāo)鏈精細(xì)化管理潛力，以污水色差梯度尺、精度尺等快速檢測方法為手段，進(jìn)一步量化指標(biāo)，細(xì)化措施，不斷提升污水指標(biāo)鏈精細(xì)化管理水平。

3.1節(jié)省水質(zhì)判斷時(shí)間，加快應(yīng)急反應(yīng)速度

污水系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)較多，連續(xù)性較強(qiáng)，而污水水質(zhì)化驗(yàn)耗費(fèi)時(shí)間較長，以聯(lián)合站污水水質(zhì)化驗(yàn)為例，每天需要化驗(yàn)是水質(zhì)節(jié)點(diǎn)有9個(gè)，主要化驗(yàn)數(shù)據(jù)為含油和懸浮，共計(jì)18個(gè)樣，耗時(shí)約為3-4小時(shí)，如果僅依靠化驗(yàn)數(shù)據(jù)來對污水水質(zhì)進(jìn)行分析存再嚴(yán)重的滯后性，而以污水色差梯度尺和色差精度差為依據(jù)的水質(zhì)快速檢測法可以大致判斷污水中的含油和懸浮，一旦發(fā)現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)水質(zhì)超標(biāo)，立即采取相應(yīng)措施，為生產(chǎn)的快速調(diào)節(jié)提供依據(jù)和指導(dǎo)，最終確保出站水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3.2精算藥劑濃度，減少藥劑投加量

為提高聯(lián)合站污水藥劑處理效果，由藥劑管理小組每月對絮凝劑、緩蝕劑、殺菌劑等進(jìn)行室內(nèi)評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并通過模擬現(xiàn)場溫度、停留時(shí)間等條件，根據(jù)污水水質(zhì)、最終除油率、懸浮去除率等確定各加藥點(diǎn)最佳藥劑投加濃度。建立污水各級設(shè)備水質(zhì)波動數(shù)據(jù)庫，將水質(zhì)波動數(shù)據(jù)與采取的有效措施進(jìn)行總結(jié)整理，并結(jié)合污水藥劑試驗(yàn)評價(jià)，依據(jù)污水水質(zhì)波動率建立了污水藥劑不同節(jié)點(diǎn)等級加藥制度。如表1所示：

表1 樁西聯(lián)合站污水藥劑投加濃度數(shù)據(jù)表

通過優(yōu)化加藥濃度，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，聯(lián)合站每月可節(jié)約藥劑3噸，按每噸0.2萬元計(jì)算，每月可節(jié)約藥劑0.6萬元，每年節(jié)約藥劑成本約7.2萬元。

3.3精控油水界面，實(shí)現(xiàn)污水水質(zhì)控制關(guān)口前移

為充分發(fā)揮污水指標(biāo)鏈生產(chǎn)指導(dǎo)作用，聯(lián)合站污水系統(tǒng)進(jìn)一步將污水水質(zhì)控制關(guān)口前移，精調(diào)細(xì)控原油處理系統(tǒng)分水器油水界面，改善分水器出水水質(zhì)，確保污水系統(tǒng)源頭水質(zhì)達(dá)標(biāo)。聯(lián)合站依據(jù)分水器處理液量、出油含水、出水含油等參數(shù)不斷記錄、總結(jié)、分析，探索分水器油水界面最佳運(yùn)行區(qū)間為2.2-2.4m。綜合出油含水和出水含油制定了分水器油水界面調(diào)控區(qū)線，為分水器生產(chǎn)調(diào)節(jié)提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

3.4精細(xì)設(shè)備評價(jià)體系，夯實(shí)污水運(yùn)行基礎(chǔ)

污水處理設(shè)備的管理狀況直接影響到污水處理水質(zhì)質(zhì)量，聯(lián)合站狠抓工藝設(shè)施基礎(chǔ)管理，建立設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)表，對污水處理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行班組周檢、隊(duì)部月檢制度，進(jìn)而對處理效果進(jìn)行評價(jià)，根據(jù)處理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與處理效果分析判斷處理設(shè)備存在的問題，并制定相應(yīng)的整改措施。

2016年10月份聯(lián)合站通過水質(zhì)快速檢測法，發(fā)現(xiàn)一級濾罐出水節(jié)點(diǎn)指標(biāo)波動頻繁，在濾罐投用后指標(biāo)變化明顯，增長速率較快，通過對單罐進(jìn)行取樣化驗(yàn)，并對一級級濾罐進(jìn)出水壓差、進(jìn)出水水質(zhì)對比分析。

經(jīng)判斷一級濾罐除2#、3#外濾料存在不同程度的漏失與污染，通過及時(shí)對一級濾罐濾料進(jìn)行了開蓋檢查和濾料更換，提高了一級濾罐過濾效果。通過對污水處理系統(tǒng)設(shè)備處理效果的跟蹤與運(yùn)行狀態(tài)的評價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了容易引起濾罐濾料漏失、污染、偏流現(xiàn)象的關(guān)鍵因素，我們針對此進(jìn)行了整改并制定了檢修保養(yǎng)周期和內(nèi)容，重點(diǎn)做好濾罐蝶閥開關(guān)信號、密封效果的檢查，并定期對濾罐進(jìn)行開蓋檢查，從而從源頭上減少了濾罐濾料漏失與污染的幾率，提高了濾罐過濾效果，使得濾料更換周期由以前的1年延長至1.5-2年，節(jié)約濾料更換費(fèi)用約10萬元。

樁西聯(lián)合站通過對污水水質(zhì)快速檢測法的應(yīng)用，形成了以污水指標(biāo)鏈為指導(dǎo)，污水色差梯度尺和色差精度尺為手段的快速檢測機(jī)制，進(jìn)一步提高了水質(zhì)判斷效率，縮短了處理時(shí)間，優(yōu)化指標(biāo)了運(yùn)行區(qū)間，細(xì)化了指標(biāo)運(yùn)行措施，大大改善了污水處理水質(zhì)，提高了污水系統(tǒng)抗波動能力，確保了聯(lián)合站污水外輸水質(zhì)的平穩(wěn)達(dá)標(biāo)運(yùn)行。

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