浅谈影响油田污水处理效果因素分析及应对措施

某油田联合站在污水处理系统投运后, 通过实际生产运行中的不断摸索, 总结出部分影响水质处理效果的因素, 并针对性地制定了应对措施, 提高了处理效果, 满足了地层对注入水水质的要求。

1 处理工艺简介

某油田联合站应用的污水处理工艺是:

原水首先经过沉降罐进行初步自然沉降, 经过沉降罐的污水依次进入一级气浮、二级气浮继续沉降, 在两级沉降后依次进入海绿石装置、流砂装置、超滤膜装置进行过滤。此外, 加药工艺存在整个处理流程中。从污水处理工艺来看, 节点运行状况影响着下节点运行效果, 下面按节点分析。

2 影响因素及应对措施

2.1 气浮装置

气浮装置是引用气浮技术进行悬浮物与水分离的设备。所谓的气浮技术, 是指水中冲入足够的微细气泡, 与水中的悬浮颗粒产生粘附、夹裹, 形成比重小于水的颗粒上浮凝结而达到分离的目的。

从气浮装置的工作原理来看, 影响气浮出水水质的因素有:气泡数量及微细程度的控制、管式反应器的作用以及排污系统的管理。

2.1.1 气泡数量及微细程度的控制

气泡由气浮装置的溶气泵产生。为保证气泡粒径小数量多且均匀分布, 应该完善溶气泵的气液计量, 使其在最佳工况下运行。

某联合站污水处理系统经气浮装置处理, 工况及各项参数确定如下:

为保证释放气泡直径≤30μm, 一般选取工作压力≥0.5Mpa;7000m3/d;

处理量一般为25%;

回流比取3

回流量为36m3/h;5%

溶气比取5%;

进气量为30L/min;

溶气泵进口真空度一般为-0.01Mpa~-0.02 Mpa。

为保证溶气泵工况及各项参数的准确执行, 需要完善溶气泵的气液计量, 如下图所示。

1-流量计, 用于显示溶气泵进口流量。

2-截止阀, 用于调节溶气泵进口真空度, 使空气能吸入泵内。

真空表, 用于显示溶气泵进口真空度。4-

4-流量计, 用于显示溶气泵进气流量。5-

5-截止阀, 用于调节溶气泵进气流量。6-

6-压力表, 用于显示溶气泵的工作压力。7-

7-截止阀, 用于调节溶气泵的工作压力。

通过完善溶气泵的气液计量, 才能充分发挥溶气泵最优性能, 保证溶气泡的数量以及微细程度, 从而保证污水处理效果。

2.1.2 管式反应器的作用

对比某联合站污水处理系统一级、二级气浮水质处理效果发现, 二级气浮的水质处理效果明显高于一级气浮。这是由于一级气浮无管式反应系统。气浮装置中的管式反应器是由特殊设计的混合管道组成, 为药剂充分混合提供了时间, 可生成均匀的絮状物以达到最优化的混凝效果。

所以, 管式反应系统能为反应提供一定时间, 保证水质处理效果。

2.1.3 排污系统的管理

加强排污系统的管理。非自动化的排污系统, 要注意每天定期开启进行排污。自动化的排污系统, 要注意检查污油泵是否在自动运转, 以防排污不及时, 影响气浮处理效果。

2.2 流砂过滤装置

流砂过滤装置工作时, 原水由过滤器底部进入滤床, 所含悬浮物被截留在滤床上, 清水由顶部的出水堰溢流排放。截留污染物的石英砂通过气提装置提升到顶部的洗砂装置中进行清洗。

从流砂过滤装置的工作原理及出水效果分析, 影响水质处理效果的因素有:空气供应量、提砂量及洗砂水量的大小。

2.2.1 空气供应量、提砂量和洗砂水量的控制

供应量过小, 不能够将底部的砂子提至顶部的洗砂装置进行清洗;供应量过大, 容易将大量砂子带出空气分离器造成滤料跑失现象。

提砂量过大, 造成洗砂水与滤后水混合, 出水水质恶化;提砂量过少, 过滤层不能得到有效冲洗, 影响出水水质。

当水中的悬浮物浓度较高时, 需要更多的水量进行自洗;当水中的悬浮物浓度较低时, 则需要相对较少的水量。

通过合理控制与调节空气供应量、提砂量及洗砂水量, 保证水质过滤效果。

2.2.2 设备温度工况的保证

流砂过滤装置在高寒地区使用时应注意设备的温度工况。被污染的砂子经提砂管提升到洗砂装置, 提砂管内形成砂子、空气和水的混合体, 当温度过低时, 会导致提砂管冻堵而影响正常的生产运行。故流砂过滤装置应建在室内或者进行保温处理, 以保证装置的正常运行。

2.3 加药装置

在生产实际中, 药粉滞留、进料口分散器堵塞、加药泵打不进药液等严重影响着水质处理效果。某联合站针对加药系统的上述问题分别采取了如下应对措施。

2.3.1 振动电机的加装

投加药粉过程中, 干粉箱中的药粉会残留在箱体底壁上, 不能被旋进, 导致药粉滞留影响污水处理效果。经过改进, 在干粉箱底壁加装了振动电机, 旋药时振动电机振动药粉, 促进药粉旋进, 保证了药粉的连续投加。

2.3.2 上水管流量的控制

上水管分散水的流量一般控制在20L/min, 流量过大水流会溅射到出药口, 导致药粉将进料空分散器堵死;流量过小不能起到打湿溶解药粉的目的。因此要控制调整好上水管流量, 同时要定期清理清理分散器, 保持出药口清洁。

2.3.3 变频器的调节

根据工艺要求, 通常选用隔膜式计量泵作为加药泵。计量泵最少行程一般不小于总行程的10%, 即排量过小会导致动力不足。在实际生产中为保证加药量, 要通过降低变频器频率, 减小干粉箱的下药量而降低药剂浓度, 从而增大加药泵的排量以便将药液打出。

3 结语

油田污水处理是一个极为精细的过程, 每一级出水水质制约影响着下一级的处理效果。为稳定污水处理效果, 只有考虑到各方面影响因素, 注重细节, 才能提高污水处理效果, 满足地层对注入水水质的要求。

摘要：在油田污水处理系统中, 主要采取气浮、海绿石过滤、流砂过滤等工艺措施, 但存在处理水质不稳的问题。为更好优化运行参数、稳定污水处理效果, 下文将简要介绍某油田联合站针对水质不稳所进行的应对措施。

参考文献

[1] 何绪蕾, 流砂过滤器应用研究, 中国石油大学, 2008.

[2] 吕炳南, 陈志强.连续式砂滤器过滤技术试验研究, 南京理工大学学报, 第25卷, 2001 (10) .