閆佳美(大慶油田第十采油廠,黑龍江 大慶 166405)
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閆佳美(大慶油田第十采油廠,黑龍江 大慶 166405)
在油田污水處理系統(tǒng)中,主要采取氣浮、海綠石過(guò)濾、流砂過(guò)濾等工藝措施,但存在處理水質(zhì)不穩(wěn)的問(wèn)題。為更好優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)、穩(wěn)定污水處理效果,下文將簡(jiǎn)要介紹某油田聯(lián)合站針對(duì)水質(zhì)不穩(wěn)所進(jìn)行的應(yīng)對(duì)措施。
某油田聯(lián)合站在污水處理系統(tǒng)投運(yùn)后,通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中的不斷摸索,總結(jié)出部分影響水質(zhì)處理效果的因素,并針對(duì)性地制定了應(yīng)對(duì)措施,提高了處理效果,滿足了地層對(duì)注入水水質(zhì)的要求。
某油田聯(lián)合站應(yīng)用的污水處理工藝是:
原水首先經(jīng)過(guò)沉降罐進(jìn)行初步自然沉降,經(jīng)過(guò)沉降罐的污水依次進(jìn)入一級(jí)氣浮、二級(jí)氣浮繼續(xù)沉降,在兩級(jí)沉降后依次進(jìn)入海綠石裝置、流砂裝置、超濾膜裝置進(jìn)行過(guò)濾。此外,加藥工藝存在整個(gè)處理流程中。從污水處理工藝來(lái)看,節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀況影響著下節(jié)點(diǎn)運(yùn)行效果,下面按節(jié)點(diǎn)分析。
2.1 氣浮裝置
氣浮裝置是引用氣浮技術(shù)進(jìn)行懸浮物與水分離的設(shè)備。所謂的氣浮技術(shù),是指水中沖入足夠的微細(xì)氣泡,與水中的懸浮顆粒產(chǎn)生粘附、夾裹,形成比重小于水的顆粒上浮凝結(jié)而達(dá)到分離的目的。
從氣浮裝置的工作原理來(lái)看,影響氣浮出水水質(zhì)的因素有:氣泡數(shù)量及微細(xì)程度的控制、管式反應(yīng)器的作用以及排污系統(tǒng)的管理。
2.1.1 氣泡數(shù)量及微細(xì)程度的控制
氣泡由氣浮裝置的溶氣泵產(chǎn)生。為保證氣泡粒徑小數(shù)量多且均勻分布,應(yīng)該完善溶氣泵的氣液計(jì)量,使其在最佳工況下運(yùn)行。
某聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)經(jīng)氣浮裝置處理,工況及各項(xiàng)參數(shù)確定如下:
為保證釋放氣泡直徑≤30μm,一般選取工作壓力≥0.5Mpa;
處理量一般為7000m3/d;
回流比取25%;
回流量為36m3/h;
溶氣比取5%;
進(jìn)氣量為30L/min;
溶氣泵進(jìn)口真空度一般為-0.01Mpa~-0.02 Mpa。
為保證溶氣泵工況及各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確執(zhí)行,需要完善溶氣泵的氣液計(jì)量,如下圖所示。
1-流量計(jì),用于顯示溶氣泵進(jìn)口流量。
2-截止閥,用于調(diào)節(jié)溶氣泵進(jìn)口真空度,使空氣能吸入泵內(nèi)。
3-真空表,用于顯示溶氣泵進(jìn)口真空度。
4-流量計(jì),用于顯示溶氣泵進(jìn)氣流量。
5-截止閥,用于調(diào)節(jié)溶氣泵進(jìn)氣流量。
6-壓力表,用于顯示溶氣泵的工作壓力。
7-截止閥,用于調(diào)節(jié)溶氣泵的工作壓力。
通過(guò)完善溶氣泵的氣液計(jì)量,才能充分發(fā)揮溶氣泵最優(yōu)性能,保證溶氣泡的數(shù)量以及微細(xì)程度,從而保證污水處理效果。
2.1.2 管式反應(yīng)器的作用
對(duì)比某聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)一級(jí)、二級(jí)氣浮水質(zhì)處理效果發(fā)現(xiàn),二級(jí)氣浮的水質(zhì)處理效果明顯高于一級(jí)氣浮。這是由于一級(jí)氣浮無(wú)管式反應(yīng)系統(tǒng)。氣浮裝置中的管式反應(yīng)器是由特殊設(shè)計(jì)的混合管道組成,為藥劑充分混合提供了時(shí)間,可生成均勻的絮狀物以達(dá)到最優(yōu)化的混凝效果。
所以,管式反應(yīng)系統(tǒng)能為反應(yīng)提供一定時(shí)間,保證水質(zhì)處理效果。
2.1.3 排污系統(tǒng)的管理
加強(qiáng)排污系統(tǒng)的管理。非自動(dòng)化的排污系統(tǒng),要注意每天定期開啟進(jìn)行排污。自動(dòng)化的排污系統(tǒng),要注意檢查污油泵是否在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),以防排污不及時(shí),影響氣浮處理效果。
2.2 流砂過(guò)濾裝置
流砂過(guò)濾裝置工作時(shí),原水由過(guò)濾器底部進(jìn)入濾床,所含懸浮物被截留在濾床上,清水由頂部的出水堰溢流排放。截留污染物的石英砂通過(guò)氣提裝置提升到頂部的洗砂裝置中進(jìn)行清洗。
從流砂過(guò)濾裝置的工作原理及出水效果分析,影響水質(zhì)處理效果的因素有:空氣供應(yīng)量、提砂量及洗砂水量的大小。
2.2.1 空氣供應(yīng)量、提砂量和洗砂水量的控制
供應(yīng)量過(guò)小,不能夠?qū)⒌撞康纳白犹嶂另敳康南瓷把b置進(jìn)行清洗;供應(yīng)量過(guò)大,容易將大量砂子帶出空氣分離器造成濾料跑失現(xiàn)象。
提砂量過(guò)大,造成洗砂水與濾后水混合,出水水質(zhì)惡化;提砂量過(guò)少,過(guò)濾層不能得到有效沖洗,影響出水水質(zhì)。
當(dāng)水中的懸浮物濃度較高時(shí),需要更多的水量進(jìn)行自洗;當(dāng)水中的懸浮物濃度較低時(shí),則需要相對(duì)較少的水量。
通過(guò)合理控制與調(diào)節(jié)空氣供應(yīng)量、提砂量及洗砂水量,保證水質(zhì)過(guò)濾效果。
2.2.2 設(shè)備溫度工況的保證
流砂過(guò)濾裝置在高寒地區(qū)使用時(shí)應(yīng)注意設(shè)備的溫度工況。被污染的砂子經(jīng)提砂管提升到洗砂裝置,提砂管內(nèi)形成砂子、空氣和水的混合體,當(dāng)溫度過(guò)低時(shí),會(huì)導(dǎo)致提砂管凍堵而影響正常的生產(chǎn)運(yùn)行。故流砂過(guò)濾裝置應(yīng)建在室內(nèi)或者進(jìn)行保溫處理,以保證裝置的正常運(yùn)行。
2.3 加藥裝置
在生產(chǎn)實(shí)際中,藥粉滯留、進(jìn)料口分散器堵塞、加藥泵打不進(jìn)藥液等嚴(yán)重影響著水質(zhì)處理效果。某聯(lián)合站針對(duì)加藥系統(tǒng)的上述問(wèn)題分別采取了如下應(yīng)對(duì)措施。
2.3.1 振動(dòng)電機(jī)的加裝
投加藥粉過(guò)程中,干粉箱中的藥粉會(huì)殘留在箱體底壁上,不能被旋進(jìn),導(dǎo)致藥粉滯留影響污水處理效果。經(jīng)過(guò)改進(jìn),在干粉箱底壁加裝了振動(dòng)電機(jī),旋藥時(shí)振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)藥粉,促進(jìn)藥粉旋進(jìn),保證了藥粉的連續(xù)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,流量過(guò)大水流會(huì)濺射到出藥口,導(dǎo)致藥粉將進(jìn)料空分散器堵死;流量過(guò)小不能起到打濕溶解藥粉的目的。因此要控制調(diào)整好上水管流量,同時(shí)要定期清理清理分散器,保持出藥口清潔。
2.3.3 變頻器的調(diào)節(jié)
根據(jù)工藝要求,通常選用隔膜式計(jì)量泵作為加藥泵。計(jì)量泵最少行程一般不小于總行程的10%,即排量過(guò)小會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力不足。在實(shí)際生產(chǎn)中為保證加藥量,要通過(guò)降低變頻器頻率,減小干粉箱的下藥量而降低藥劑濃度,從而增大加藥泵的排量以便將藥液打出。
油田污水處理是一個(gè)極為精細(xì)的過(guò)程,每一級(jí)出水水質(zhì)制約影響著下一級(jí)的處理效果。為穩(wěn)定污水處理效果,只有考慮到各方面影響因素,注重細(xì)節(jié),才能提高污水處理效果,滿足地層對(duì)注入水水質(zhì)的要求。
[1]何緒蕾,流砂過(guò)濾器應(yīng)用研究,中國(guó)石油大學(xué),2008.
[2]呂炳南,陳志強(qiáng).連續(xù)式砂濾器過(guò)濾技術(shù)試驗(yàn)研究,南京理工大學(xué)學(xué)報(bào),第25卷,2001(10).