王捷 高德育 鄭令悅 (.中國石油華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司處理中心,山西 晉城 0480;.河北任丘華北油田分公司采油一廠輸油作業(yè)區(qū),河北 滄州 0655;.中國石油華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司處理心，山西 晉城 0480)

1 污水處理系統(tǒng)概況

1.1 原設(shè)計(jì)工藝流程

生產(chǎn)污水——去調(diào)節(jié)水池——進(jìn)入高效沉淀裝置處理——裝置出水與生活污水匯集到生活污水調(diào)節(jié)池——進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器進(jìn)行生物降解和泥水分離處理——之后被泵打入凈化水池。

1.2 原生產(chǎn)污水處理設(shè)計(jì)說明

根據(jù)長慶勘察設(shè)計(jì)研究院的資料說明書指出：生產(chǎn)廢水主要為生產(chǎn)裝置區(qū)設(shè)備檢修排水、壓縮機(jī)房排水。廢水性質(zhì)主要是含少量的機(jī)械雜質(zhì)、泥沙及少量油類等。壓縮機(jī)工藝生產(chǎn)廢水經(jīng)過油水分離器處理后排放至生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)，所以進(jìn)入本系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水中主要的污染物是懸浮物，因此處理工藝主要采用混凝沉淀工藝。生產(chǎn)廢水經(jīng)匯集后進(jìn)入生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池，然后由污水提升泵提升進(jìn)入高效沉淀裝置處理。

表1 生產(chǎn)污水處理進(jìn)出水指標(biāo)

生產(chǎn)污水中SS 的處理采用SD10 型高效沉淀裝置。該設(shè)備主要由斜板沉淀、管式混合器和排泥裝置組成。由加藥裝置向高效沉淀裝置加入混凝劑，增強(qiáng)高效沉淀裝置中懸浮物的聚集沉降的效果。高效沉淀裝置設(shè)自動(dòng)排泥閥，排泥進(jìn)入污泥干化池。高效沉淀裝置出水進(jìn)入生活污水處理調(diào)節(jié)池后進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器進(jìn)行深度處理，處理后達(dá)到回用水綠化指標(biāo)，用于廠區(qū)澆灌草坪。

2 污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)的問題

污水處理裝置在運(yùn)行兩年后，高效沉淀裝置出現(xiàn)無法處理懸浮物的情況，大量懸浮物積聚在高效沉淀裝置內(nèi)部，裝置進(jìn)口閥門堵塞，同時(shí)大量含油類污水進(jìn)入生活污水處理調(diào)節(jié)池，造成一體化膜生物反應(yīng)器MBR 膜絲堵塞，整個(gè)污水處理系統(tǒng)失去功能。

3 原因分析

3.1 指標(biāo)分析

經(jīng)過對(duì)生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池多次取樣化驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)嚴(yán)重不符，差別較大。

表2 實(shí)際生產(chǎn)污水進(jìn)水指標(biāo)

對(duì)比分析得出，實(shí)際生產(chǎn)污水在懸浮物和油類指標(biāo)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)指標(biāo)。由于此項(xiàng)原因，大量懸浮物和油類超出高效沉淀裝置設(shè)計(jì)處理能力，造成內(nèi)部積聚堵塞，尤其是油類，超過指標(biāo)200 倍以上，這對(duì)一體化膜生物反應(yīng)器中MBR 中空纖維膜是致命的，將其只有0.1～0.2μm 膜過濾孔直接粘住堵死，造成系統(tǒng)整體癱瘓，使污水無法正常處理。

3.2 形成原因

經(jīng)過認(rèn)真總結(jié)分析，排除了煤層氣處理中心本身生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污水因素，一致確定大量含懸浮物和油類的污水來自于集氣干線清管掃線產(chǎn)生的。由于各集氣站無深度脫水裝置，造成集氣站出口至處理中心進(jìn)口之間的集氣干線在輸氣過程中析出大量水，長時(shí)間運(yùn)行會(huì)增大阻力，降低輸氣效率，因此各集氣站根據(jù)實(shí)際情況定期發(fā)送清管器進(jìn)行掃線，造成大量管線存水進(jìn)入處理中心污水處理系統(tǒng)。

管線存水中含有大量懸浮物和油類，進(jìn)一步分析得出，其一懸浮物主要組成是煤粉，它的來源就是井口產(chǎn)出的煤層氣攜帶的粉煤灰，雖然經(jīng)過集氣站一系列過濾分離，但仍有部分粉煤灰進(jìn)入到集氣干線中；其二污水中的油類全部來自于集氣站壓縮機(jī)運(yùn)行攜帶進(jìn)入煤層氣的潤滑油，加之部分集氣站出站管線前無過濾分離器，致使大量油類隨煤層氣進(jìn)入集氣干線中，這就是兩者的主要來源。

因此，污水處理系統(tǒng)的故障原因歸根結(jié)底就是在設(shè)計(jì)中未充分考慮到煤層氣氣質(zhì)成分和整個(gè)集輸系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行。

4 改造措施

按照原因分析結(jié)果，結(jié)合目前生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際情況，決定停用當(dāng)前生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)，安裝新的生產(chǎn)污水處理裝置，同時(shí)保留原有的一體化膜生物反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)污水正常處理。

4.1 改造后的污水工藝流程

生產(chǎn)污水——去生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池——刮油機(jī)去除表面浮油——快速過濾器去除懸浮物——油水分離器去除油類——活性炭罐吸附——清水罐儲(chǔ)存——出水與生活污水匯集到生活污水調(diào)節(jié)池后——進(jìn)入一體化膜生物反應(yīng)器進(jìn)行生物降解和泥水分離處理——之后經(jīng)提升泵打入凈化水池。

4.2 刮油機(jī)由鋼帶將表面浮油粘帶至刮油機(jī)槽后，經(jīng)刮板將浮油去除，集中回收至桶內(nèi)拉運(yùn)至環(huán)保公司處理

圖1 刮油機(jī)現(xiàn)場圖片

圖2 新安裝生產(chǎn)污水處理裝置現(xiàn)場圖片

5 效果驗(yàn)證

經(jīng)過對(duì)生產(chǎn)污水處理后出水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果為合格，后經(jīng)生活污水處理系統(tǒng)深度處理后，達(dá)到回用水綠化指標(biāo)，處理中心污水處理系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。