提高聯合站污水外輸水質達標率

劉立東(大慶油田第一采油廠第六油礦工藝隊，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

隨著經濟的發(fā)展，環(huán)境污染以及生態(tài)環(huán)境破壞情況逐漸加重，為實現可持續(xù)性發(fā)展，我國對于資源的充分利用和保護意識逐漸增強。油田作為易污染、高排放、高耗能資源，需要在開采生產中加強管理，其中對于污水的處理是一項重要內容。為降低水質污染度，需要提高聯合站污水外輸水質達標率。

1 聯合站相關概述

聯合站全稱為油氣集中處理聯合作業(yè)站，聯合站屬于轉油站一種，以為其功能作用較多，因此在石油生產中得到廣泛應用。聯合站包括原油處理、轉油、原油穩(wěn)定、污水處理、注水等系統(tǒng)。其包括供變電、原油脫水、原油穩(wěn)定、油田注水、輕烴回收、污水處理以及相關輔助生產設備。聯合站是原油集中處理以及集輸的中樞，其中設置有變電、鍋爐、化驗、注水、污水處理、脫水、輸油等裝置，其主要作用是對原油進行處理，實現原油脫鹽、脫水、脫水；污水脫油；天然氣脫水三脫以及輕烴、污水、污油三回收，生產輕烴、凈化污水、凈化油、天然氣產品，對商品原油進行輸送[1]。聯合站是易燃易爆、高壓高溫場所，屬于油田內一級要害場所。聯合站主要是通過重力沉降脫水方式，采用沉降罐提供足夠的停留時間使混合物通過沉降原理實現油水分離。在污水處理過程中在進行一次沉降后加入飯破乳劑、絮凝劑以及殺菌劑等化合物，具體操作流程如圖1所示。

2 聯合站水質工藝缺陷

通過大量的實踐操作證明，對站內水質工藝造成影響的主要因素為過濾系統(tǒng)缺陷問題，另外，聯合站加藥工藝、沉降問題對污水處理工藝也存在較大影響。

圖1 污水處理簡易流程圖

2.1 過濾罐附件損壞老化、濾料流失

隨著時間的推移任何裝置在長時間的使用后都會出現不同程度的損壞、老化情況，并且由于油田開發(fā)規(guī)模的不斷擴大，污水成分逐漸復雜，導致過濾罐的穩(wěn)定運行受到影響?，F階段過濾罐附件損壞、老化情況、濾料流失情況較為嚴重，對污水處理外輸水質達標率造成影響。

2.2 殺菌工藝

在聯合站中殺菌劑的投放點設置與外輸管線，沒有加強對原水殺菌的重視，當污水停留于污水站外時，污水中所含有的細菌會大量滋生，導致水質惡化，在進行殺菌處理后細菌的殘骸會產生二次污染，因此采用傳統(tǒng)的殺菌工藝和殺菌劑進行殺菌工作效果不佳，需要根據污水處理工藝流程設置多處殺菌藥劑投放點位，但是多次投放又將導致污水處理成本增加，因此需要通過研究對殺菌工藝進行優(yōu)化[2]。

2.3 回收水池、沉降罐清淤問題

對于回收水池和沉降罐的處理大約每一年進行一次，如果回收水池和沉降罐中的污油、雜質無法進行及時的清除，將對污水處理外輸達標率造成影響。

2.4 沉降罐收油工藝問題

沉降罐收油槽因為水平問題和收油槽寬度較窄問題造成對于原油的回收較少。在沉降罐的頂部設置的加熱管均勻分布無法集中對浮油層進行加熱，導致一些硬塊無法順利進到收油槽中。另外沉降罐的調節(jié)堰板閥運行存在不穩(wěn)定問題，堰板容易脫落，絲杠易受腐蝕，導致收油工作出現間斷，對水質的有效控制造成影響。同時收油工作停滯會生成老化油，導致油站電脫運行的穩(wěn)定性造成影響。

2.5 反沖洗問題

現階段，多數污水處理站多年應用變頻器對水量進行控制，但是這種方法的使用具有局限性，在實際的污水處理過程中通過調節(jié)出口閥門與回流閥門，很容易出現致密層整體移動、濾料不流化情況，進而過濾罐的附件造成損壞，導致濾料流失等問題的發(fā)生。

2.6 雙向過濾問題

在污水處理站中通過雙向過濾罐污水處理工作，這種方式控制濾速比存在問題，造成電動機構易發(fā)故障。當污水通過上下兩個方向進入過濾罐時，導致出水篩管發(fā)生震蕩現象，甚至造成出水篩管發(fā)生破裂情況。

3 聯合站污水處理工藝

因為油田的生產環(huán)境和生產規(guī)模存在一定的差異性，因此在污水處理中所使用的污水處理工藝也存在一定差異。各種處理工藝都需要一定的局限性和適用性。現階段我國聯合站污水處理主要通過化學法、物理法、生物法三種形式[3]。

3.1 物理法

我國油田聯合站污水處理最為常用的是物理法。通過物理法能夠對污水中的大量分散油、懸浮油以及懸浮雜質進行清除。在污水處理中對于物理法的應用較為成熟，具有良好的處理效果。物理法包括聚結法、吸附法和沉降法。

3.2 化學法

在通過物理法對污水進行處理后，當污水外輸達標率不合格時可以通過其他方式對水質進行進一步的處理。在實際的污水處理中，一般采用化學法對污水進行進一步處理，其原理為乳化油，現階段較為常見的化學法包括轉化法與混凝法。

3.3 生物法

隨著生物科學技術的不斷發(fā)展，相關研發(fā)人員逐漸發(fā)現通過微生物的新陳代謝能夠對污水中含有的化合物、懸浮物進行去除。我國以及其他國家對于生物處理方式的應用較為廣泛，通過微生物新陳代謝將有機污染物降解成無機物。生物法具有無污染、效果好、成本低的優(yōu)點，較為常見的生物法包括A/O法、生物膜法、活性污染去除法等。對于污水的排放需要在對污水進行處理后，對其中所含的油量、懸浮物含量進行檢測，達標后方可進行排放，以免造成污染。通常聯合站對于污水的處理流程為：首先，通過沉降法進行油水分離，之后通過化學過濾方式開展二次污水處理，通過活性炭物質吸附污水中所含雜質，并聯合使用生物法對污水含有的有機物質進行處理，污水外輸達標后注入地層。

4 提高聯合站污水外輸水質達標率策略

對于聯合站污水外輸水質達標率的提升需要首先對采油廠聯合站污水處理現狀進行全面的分析，根據實際情況對制定相關方案，下文以某采油廠聯合站污水處理裝置改善措施為例說明。

4.1 現狀分析

首先，該企業(yè)的污水外輸達標率預期為90%以上，在沒有對污水處理系統(tǒng)進行改造前，污水外輸達標率僅有77%，企業(yè)為提升污水外輸達標率對污水水質進行全面調查，取樣調查主要包括污水含量有、懸浮物含量、SRB還原菌量。通過多次取樣得出平均指標，污水外輸達標率為69.1%，對檢測結果進行分析，對造成原因進行統(tǒng)計分析得出導致污水外輸達標率較低的主要原因為設備運行性能較差。對具體情況進行分析后需要按照問題的實際情況制定相應方案對問題進行解決，確保目標明確、落實到人、措施具體，保證相應對策的有效落實。

4.2 具體措施

4.2.1 過濾罐超負荷運行

對液位進行合理地控制，提升油水分離質量同時，對分離器的壓力、液位加以合理地控制，減少污水的含油量，在源頭對水質進行控制。并增設JX-1600污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的額定處理量為1 600 m3/d。現階段應用于聯合站中該系統(tǒng)的實際污水處理量為1 300 m3/d，壓力設計0.6 MPa，符合采油廠聯合站污水處理需求。

4.2.2 金屬過濾膜污染嚴重

JX-1600污水處理系統(tǒng)所使用的是一種新型的活性濾料，為硅酸材料活性介質，其熔點730 ℃不溶于水、無氣味、比重1.25，在進行實際的過濾作業(yè)時，濾床上過濾顆粒在遇水后形成覆蓋膜，表面有負電荷，能夠對懸浮固體和油污進行良好的吸附，具有良好的截污性能。在進行反沖洗時，通過剪切力將吸附于覆蓋膜上的懸浮固體和污染清洗掉。通過反復的實踐證明，在最佳的反沖洗條件下，進行8 min反沖洗能夠達到100%的反沖洗率。能夠有效解決污水處理中出現過濾質量不佳、濾板容易出現板結問題。

4.2.3 反沖洗污染水質問題

在傳統(tǒng)的污水處理中是通過注水罐對過濾罐進行反沖洗作業(yè)，但是因為注水罐長期沒有進行清理，導致注水罐中的油污沉積，反沖洗質量不佳。該采油廠在2020年4月份對緩沖罐進行改造，改為清水罐，使用水存罐開展反沖洗作業(yè)，在進行反沖洗后水質得到有效地改善。反沖洗作業(yè)中，堅持“一用一反洗、一天一反洗”原則。換句話說便是堅持每天進行一次反沖洗，進行反沖洗是確保一過濾罐正常過濾，另一過濾罐進行反沖洗，反沖洗泵參數設置為3 300 m3/h，40 Hz，反沖洗時間控制為15 min，用水量約為1 000 m3，最大化提升過濾器的運行效率，實現最大反沖洗效能。

4.2.4 后置藥劑投放點

在從以往的藥劑投放點為緩沖罐的進口，將緩沖罐設置為清水罐之后，將藥劑投放點設置在接收罐的前端，按照采油廠實際生產情況對藥劑的投放計劃進行及時的調整[4]。

4.3 效果分析

在進行相關整改后，能夠有效地解決設備投運、清罐、收油、流程完善等問題，有效提升污水水質外輸達標率。

5 結語

綜上所述，本文對聯合站加以簡介，對傳統(tǒng)聯合站污水處理存在問題進行分析，并對污水處理工藝方式進行介紹，最后通過舉例對提升聯合站污水水質外輸達標率進行分析。對于污水水質外輸達標率的提升需要相關采油企業(yè)根據實際情況以及排放標準對污水處理系統(tǒng)加以科學的改造，提升污水中有機物、懸浮物等雜質清理質量，降低對水質以及環(huán)境的污染，實現石油行業(yè)以及我國可持續(xù)性發(fā)展。