周文偉 張云龍 王卓

稠聯(lián)改擴建新增設備及土建部分的施工方案

陳杰朋1周文偉1張云龍1王卓1宋衛(wèi)娟2

1中國石化河南油建工程有限公司2中國石化河南油田分公司地熱開發(fā)中心

河南油田擬在外排污水處理生化系統(tǒng)的基礎上新建兩級過濾系統(tǒng)和緩沖池，污水經(jīng)過系統(tǒng)緩沖后進入活性炭吸附裝置進行深度處理。新增超聲波活性炭裝置2臺，并同時運行；污水回收泵1臺，單臺功率22kW；過濾提升泵1臺，單臺功率55kW。土建部分的設計內(nèi)容包括：新建綜合設備房1座，建筑面積420m2，主體采用門式鋼架結(jié)構，圍護墻體采用聚苯烯夾芯板，屋面采用壓型鋼板；新建200m3水池2座，水池采用鋼筋混凝土池，現(xiàn)澆混凝土池蓋；新建500m3監(jiān)護罐1座，監(jiān)護罐基礎采用鋼筋混凝土環(huán)墻式基礎。

超聲波活性炭裝置；生化系統(tǒng)；安裝；土建；設計

近幾年，河南油田進行了某稠油聯(lián)合站的改擴建工程。根據(jù)該油田稠聯(lián)外排污水處理運行現(xiàn)狀，在生化系統(tǒng)的基礎上新建兩級過濾系統(tǒng)和緩沖池，污水經(jīng)過系統(tǒng)緩沖后進入活性炭吸附裝置進行深度處理，將處理后的污水排入監(jiān)護罐，合格水外排，將反洗及再生污水返排入氣浮。該污水深度處理工藝是在現(xiàn)有生化處理的工藝后端增加兩級過濾和一級活性炭處理裝置。流程如下：稠聯(lián)來污水→冷卻塔→隔油池→生物膜水解酸化池→中沉池→生物膜接觸氧化池→二沉池→雙濾料過濾器→多介質(zhì)過濾器→超聲波活性炭裝置→監(jiān)護罐→達標外排。該處理方法的反洗流程：清水→活性炭再生水罐→反洗泵→活性炭裝置。根據(jù)活性炭反洗和再生污水水質(zhì)指標，接入新建的污水池?；钚蕴糠聪春驮偕鬯厥樟鞒蹋悍聪春驮偕鬯陆ǖ奈鬯亍プ⑺?。

1 主要設備及構筑物選型

（1）超聲波活性炭裝置。該裝置處理量75m3/h，2臺2用?；钚蕴刻嵘?臺，2用2備，Q=80m3/h，H=0.41MPa；活性炭重量為45t；半年更新一次活性炭?；钚蕴刻苛Ｖ睆?0～30目；每次再生率為99%～99.3%；活性炭反洗泵4臺，2用2備，Q=200m3/h，H=0.49MPa；運行參數(shù)：采出液停留時間20～30min；反沖洗頻率3～7天，反沖洗時間3～20min，反洗水量40m3，反洗強度12L/(m2·s)。再生周期3～7天，再生時間30～40min。設備尺寸為9m×13m×3m。

（2）雙濾料過濾器（3套）。該雙濾料過濾器濾料為無煙煤和石英砂。采用水、氣混合反沖洗。

（3）多介質(zhì)過濾器（3套）。該多介質(zhì)過濾器可去除小粒徑的懸浮物，濾料為核桃殼+石英砂+皓英石。

（4）緩沖水池。有效容積為200m3，停留時間1.4h，設在過濾系統(tǒng)后，尺寸為7.0m×9.0m×3.5m。

（5）污水池。有效容積為200m3，停留時間10～20d（足夠長的停留時間可將氧化劑通過光化學作用得到充分的自然降解），設在活性炭吸附裝置后，尺寸為7.0m×9.0m×3.5m。

（6）監(jiān)護罐。選用500m3鋼制拱頂罐1座，停留時間3.5h，尺寸為8.9m×8.9m。

（7）污水回收泵。Q=165m3/h，H=30m，N=22kW，1臺。

（8）過濾提升泵。Q=165m3/h，H=60m，N=55kW，2臺，1用1備。

2 電氣部分

對本工程新建2臺超聲波活性炭裝置、1臺污水回收泵，1臺過濾提升泵配電設計及新建綜合設備房的照明接地設計系統(tǒng)。稠油聯(lián)合站污水生化處理站配電室電源由稠油聯(lián)合站注水崗配電室引接，進線開關為DW15—630/3400A，站內(nèi)主要負荷有空壓機2臺，單臺功率45kW，1用1備；攪拌機1臺，功率20kW；照明等生活用電負荷5kW，安裝負荷115kW。具體設計內(nèi)容包括：

（1）供配電系統(tǒng)。根據(jù)工藝要求，新增超聲波活性炭裝置2臺，單臺設備包括吸附控制裝置（45kW）和超聲波控制裝置（140kW）各1套，2臺同時運行，運行時設備負載最大為280kW；污水回收泵1臺，單臺功率22kW；過濾提升泵1臺，單臺功率55kW。本次新增設備安裝負荷為447kW。生化處理站內(nèi)總計安裝負荷為562kW。計算負荷為342kW，計算電流為650A。無功補償后，運行功率因數(shù)達到0.9以上，并考慮變壓器的經(jīng)濟運行，可采用1臺500kVA變壓器。本次新增負荷按二級負荷考慮。原稠聯(lián)注水崗配電室由2臺800kVA變壓器供電，負荷已滿，不能滿足本次新增負荷的要求，且單臺運行不能滿足稠聯(lián)和生化處理站內(nèi)所有二級負荷供電要求，故采用新建2臺500kVA變壓器臺為生化處理站單獨供電（1用1備）。根據(jù)現(xiàn)場情況及甲方提供資料，由生化處理站南側(cè)的35kV東干線一直線桿T接，采用LGJ—70/10架空線路敷設至生化處理站外西南側(cè)。新建S11—MR—500kVA/35/0.4kV落地變壓器2臺套（1用1備），2臺變壓器均采用電纜2（YJV22—1kV3×240+2×120）直埋地敷設至原配電室。新建變壓器場院1座，在每個變臺下設變壓器出口開關箱1臺套。配電室內(nèi)現(xiàn)有7面PGL柜，柜體老化，預留有1面柜體位置。更換進線柜及電容補償柜各1面，進線柜采用電纜雙回路進線，手動刀閘投切，保證二級負荷的運行。拆除老化陳舊的2面出線柜，在原位置及預留位置新建3面GGD柜，將原有負荷及新增負荷接至柜體中，原有設備電纜利舊。

（2）照明系統(tǒng)。新建綜合設備房照明電源由配電室內(nèi)引接，在泵房內(nèi)新建防爆配電箱1臺套，照明回路由配電箱內(nèi)引接，光源采用防爆燈，綜合設備房照度標準為100lx，采用ZR—BV—750V銅芯導線穿鋼管明配線。

（3）接地系統(tǒng)。在新建設備處設接地裝置2組，要求接地電阻不大于10Ω，所有正常不帶電的金屬外殼都應與接地裝置可靠連接。接地裝置采用-40m×4m熱鍍鋅扁鋼作為水平接地，50m×5m× 2500m熱鍍鋅角鋼作為垂直接地體構成，垂直接地體間距5m，接地裝置埋深不小于1m。施工后進行實測，如不滿足要求時，增設接地極降阻。

3 土建部分

土建部分的設計內(nèi)容包括：新建綜合設備房1座，建筑面積420m2。主體采用門式鋼架結(jié)構，圍護墻體采用聚苯烯夾芯板，屋面采用壓型鋼板。新建200m3水池2座，水池采用鋼筋混凝土池，現(xiàn)澆混凝土池蓋。新建500m3監(jiān)護罐1座，監(jiān)護罐基礎采用鋼筋混凝土環(huán)墻式基礎。

4 站場總平面的布置

根據(jù)規(guī)范劃分，原污水生化崗屬于五級油氣站場。根據(jù)工藝流程要求，在總平面布置中，拆除生化崗原有的磚圍墻和污水泵房，利用南北向已有的進站道路，依據(jù)功能分區(qū)，將該區(qū)塊通行道路及場地劃分為東、西兩部分，西側(cè)布置1座污水池（9m× 7m）、1座緩沖池（9m×7m），東側(cè)布置4座過濾罐；場地南側(cè)布置綜合設備房（35m×12m）和1座500m3監(jiān)護罐；道路及場地采用水泥混凝土結(jié)構，建筑門前及設備檢修行人通道采用彩色預制塊鋪筑。

5 結(jié)語

（1）新增設備電源由該稠聯(lián)污水生化處理站配電室配用回路引接。超聲波活性炭裝置供電分別采用電纜YJV22—1kV3×185+1×95及VV22—1kV 3×50+1×25直埋地敷設至泵房現(xiàn)場控制柜，控制柜廠家自帶。污水回收泵供電采用電纜VV22—1kV3×16+1×10直埋地敷設至新建泵房，過濾提升泵供電采用電纜VV22—1kV3×50+1×25直埋地敷設至新建綜合設備房，現(xiàn)場設防爆操作柱，實現(xiàn)泵的現(xiàn)場啟停。綜合設備房內(nèi)設室內(nèi)電纜溝，電纜站內(nèi)泵房外直埋地-0.7m，室內(nèi)沿電纜溝敷設，過路、基礎、出電纜溝均加穿熱鍍鋅鋼管保護。

（2）總圖平面布置應考慮該區(qū)主導風向、流程順暢、方便生產(chǎn)操作管理等，滿足《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》。

（3）超聲波活性炭裝置利用超聲波技術進行活性炭的再生，利用空化作用以及超聲波與氧化劑的協(xié)同作用，可破壞細菌原生質(zhì)的膠體狀態(tài)，從而導致細菌裂解，抑制細菌的生長。該方法可解決傳統(tǒng)的活性炭再生困難，即細菌生長形成生物膜堵塞活性炭的問題。通過再生使用，可降低處理成本，減少廢渣排放，同時可以回收有用的活性炭。該技術已在大慶油田和吉林油田小規(guī)模應用，污水處理規(guī)模較大時一定要考慮風險因素。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.034