牛文勇

摘 要：隨著我國的經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，延長氣田采氣二廠甲醇污水預(yù)處理裝置原采用間歇式工藝，污水處理規(guī)模小，人工操作繁瑣。為提高污水處理量和減少員工勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)裝置現(xiàn)有工藝進(jìn)行了改造。首先，在渦流反應(yīng)沉降罐前增加流量調(diào)節(jié)閥，在其后增加液位調(diào)節(jié)閥，既實(shí)現(xiàn)了甲醇污水連續(xù)處理，又確保了沉降罐中污水與化學(xué)藥劑擁有足夠的反應(yīng)停留時(shí)間;其次，改造過程中對(duì)污水中的pH值調(diào)節(jié)劑、絮凝劑、氧化劑等化學(xué)藥劑注入量進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，滿足了連續(xù)處理污水條件下水質(zhì)仍然達(dá)到指標(biāo)要求。工藝改造效果表明，污水連續(xù)處理后，裝置處理能力由120m3/d提高至180m3/d，提高了自動(dòng)化程度，減少了人員工作量及單位水處理成本。

關(guān)鍵詞：甲醇污水;預(yù)處理裝置;技術(shù)改造;工藝優(yōu)化;回注

0 引言

在天然氣開發(fā)過程中，為防止水合物生成，通常在采氣井口向集輸管道噴注甲醇。氣液混合物在集氣站氣液分離后，產(chǎn)生氣田甲醇污水。由于甲醇的注入量大，如不經(jīng)回收利用，生產(chǎn)成本會(huì)大幅增加，同時(shí)由于甲醇的強(qiáng)污染性會(huì)對(duì)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染，因此，開展甲醇污水處理，實(shí)現(xiàn)甲醇循環(huán)利用，對(duì)于氣田生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。目前，國內(nèi)氣田采用甲醇污水預(yù)處理+常壓精餾工藝，達(dá)到回收甲醇的目的，塔底出水達(dá)標(biāo)后用于回注。

1 流程簡述

從各集氣站運(yùn)來的甲醇污水，卸入接收水罐內(nèi)，含油污水經(jīng)過初步分離，凝析油浮于水表面，被定期回收。收油后的甲醇污水經(jīng)過泵提升進(jìn)入渦流反應(yīng)沉降罐，依次加入的藥劑在中心渦流反應(yīng)區(qū)與污水混合反應(yīng)，污水在該罐內(nèi)經(jīng)過反應(yīng)、沉淀后，凈化水自沉降罐上部溢流進(jìn)入原水罐，罐底污泥定期排往污泥池，存儲(chǔ)污泥并外運(yùn)處理。污水返回接收罐進(jìn)行再處理，原料水經(jīng)過過濾送至甲醇污水回收裝置進(jìn)行甲醇提餾，提餾出的甲醇作為本裝置產(chǎn)品回收后外運(yùn)，達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)的污水回注地層。

2 改造措施

2.1 角度法橢圓成像

角度法橢圓成像時(shí)無需計(jì)算，在射線機(jī)與管道形成一定夾角的狀態(tài)下，使主射線束與焊縫所在平面呈一定夾角，使主射線束直接穿過焊縫或與焊縫平面保持一定距離（20～50mm）的情況下，布好片后進(jìn)行透照。橢圓開口間距由“夾角”及主射線束與焊縫平面的距離2個(gè)因素共同控制;這種方法在檢測中因?qū)ν刚杖藛T的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)要求較高、難以控制橢圓開口間距及工作效率低等原因，一般只在平移法難以或無法實(shí)施時(shí)才應(yīng)用。由于檢測人員對(duì)以上方法掌握不夠熟練，導(dǎo)致在檢測過程中經(jīng)常出現(xiàn)“白頭”、“曝光不均勻”等底片質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響檢測底片評(píng)定結(jié)果，甚至導(dǎo)致底片不能評(píng)定的情況發(fā)生。由于管道工程建設(shè)周期短、進(jìn)度要求高，給檢測單位預(yù)留的檢測工作時(shí)間短，一旦發(fā)生這些情況，往往無法返工，給工程質(zhì)量留下無法彌補(bǔ)的質(zhì)量隱患。

2.2 渦流反應(yīng)沉降罐技術(shù)改造

在渦流反應(yīng)沉降罐進(jìn)料管線前增加流量調(diào)節(jié)閥及相應(yīng)流量計(jì)閥組，掌握污水進(jìn)入渦流反應(yīng)沉降罐的具體流量;然后，在渦流反應(yīng)沉降罐后增加液位調(diào)節(jié)閥，控制渦流反應(yīng)沉降罐液位，確保污水在渦流反應(yīng)沉降罐內(nèi)與注入藥劑達(dá)到足夠的反應(yīng)時(shí)間;同時(shí)，處理合格的原料水通過渦流反應(yīng)沉降罐液位調(diào)節(jié)閥持續(xù)性送至原料水灌，使渦流反應(yīng)沉降罐實(shí)現(xiàn)連續(xù)性運(yùn)行。

2.3 加藥量優(yōu)化

污水的pH對(duì)氧化反應(yīng)、混凝反應(yīng)、沉淀反應(yīng)有著重要的影響，綜合考慮氧化效果及藥劑成本，確定將甲醇污水的pH調(diào)節(jié)到8.0左右（對(duì)應(yīng)的pH調(diào)節(jié)劑加量為450mg·L-1）。氧化劑的加入，會(huì)使污水中的Fe2+變?yōu)镕e3+，進(jìn)而形成Fe（OH）3沉淀，從而達(dá)到除鐵效果;實(shí)驗(yàn)以污水除鐵率為考察指標(biāo)，確定氧化劑的投加量為1100mg·L-1。無機(jī)絮凝劑通過壓縮擴(kuò)散雙電層、降低Zeta電位以及電中和作用能使污水中的溶質(zhì)、膠體或懸浮顆粒穩(wěn)定性降低，達(dá)到除懸的目的，具有見效快、成本低等優(yōu)點(diǎn);實(shí)驗(yàn)以污水透光率為考察指標(biāo)，確定無機(jī)絮凝劑的加量為300mg·L-1。經(jīng)無機(jī)絮凝劑處理后，污水中會(huì)產(chǎn)生大量的絮體，但絮體較小，沉降時(shí)間較長，加入適量的有機(jī)助凝劑可有效提高絮凝強(qiáng)度并促進(jìn)沉降;實(shí)驗(yàn)以污水透光率和沉降時(shí)間為考察指標(biāo)，確定有機(jī)助凝劑的加量為3.0mg·L-1。

2.4 運(yùn)行成本分析

甲醇污水處理運(yùn)行成本主要由藥劑和能耗兩部分成本構(gòu)成。藥劑費(fèi)包括NaOH、PAC、雙氧水三種藥品消耗費(fèi)用，其中括弧內(nèi)數(shù)據(jù)為改造后藥劑加注量及其費(fèi)用。

2.5 雙氧水注入量

在堿性條件下向渦流反應(yīng)沉降罐加入氧化劑雙氧水可將污水中Fe2+氧化成Fe3+，后者在堿性條件下容易形成無機(jī)絮凝物實(shí)現(xiàn)沉降分離。將市售雙氧水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%）稀釋配制為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的水溶液，根據(jù)污水中Fe2+質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)雙氧水溶液的加入量，以便以最經(jīng)濟(jì)方式將Fe2+氧化沉淀出來。提取甲醇污水試樣，通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)尋找雙氧水最佳加量。

3 結(jié)語

通過對(duì)甲醇污水預(yù)處理裝置技術(shù)改造，在渦流反應(yīng)沉降罐之前增加了流量調(diào)節(jié)閥，沉降罐之后增加了液位調(diào)節(jié)閥，使原來間歇式污水處理工藝轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)式處理工藝，不僅增大了甲醇污水處理量，而且減輕了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。配合渦流反應(yīng)沉降罐技術(shù)改造，進(jìn)行了水處理劑加注量優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)。結(jié)果表明，適當(dāng)提高處理劑用量仍可保證甲醇污水處理質(zhì)量達(dá)到指標(biāo)要求，這為后續(xù)甲醇污水精餾分離創(chuàng)造了良好條件。污水連續(xù)式處理工藝也使單位水處理成本有所下降，提高了甲醇污水處理效率。