張 福

（中海油田服務股份有限公司鉆井事業(yè)部挑戰(zhàn)者平臺，天津 300452）

1 背景介紹

鉆井平臺日常產生的污水主要包含生活污水和含油污水[1]。其中，生活污水主要是指由人員生活產生的污水，一般包括：廚房、洗手間排放的含有洗滌劑的污水，廁所排出的含有糞、尿的污水，以及醫(yī)務室排出的污水；含油污水一般包括在機艙、甲板和鉆臺等處產生的含有原油、燃油、潤滑油和其他各種石油產品及其殘余物的污水和污油。

根據GB 4914—2008《海洋石油勘探開發(fā)污染物排放濃度限值》要求，海洋石油勘探開發(fā)污染物的排放標準/濃度限制，按污染物排放海域的不同分為以下三級：

一級：適用于渤海、北部灣，國家劃定的其他海洋保護區(qū)域和其他距最近陸地4海里以內的海域。

二級：除渤海、北部灣，國家劃定的其他海洋保護區(qū)域外，其他距最近陸地大于4海里且小于12海里的海域。

三級：適用于一級和二級海區(qū)以外的其他海域。

對于含油污水，標準內要求“海上鉆井設施的機艙、機房和甲板含油污水，在渤海禁止排放，全部實施鉛封。其他海域要求排放濃度低于15mg/L”。對于含生活污水，標準內要求符合規(guī)定以內COD（化學需氧量）數值的生活污水（見表1），才能夠滿足正常排放的要求。

表1 GB 4914—2008對于生活污水的排放要求

挑戰(zhàn)者平臺參與的渤海灣墾利區(qū)塊作業(yè)項目，位于山東海洋生態(tài)紅線區(qū)之外200m，根據《山東省人民政府辦公廳關于建立實施渤海海洋生態(tài)紅線制度的意見》要求，生態(tài)保護區(qū)內嚴格控制船舶排污。因此，在該區(qū)域作業(yè)要獲得環(huán)境評價的許可，必須滿足完全意義上的污油水全回收。

根據挑戰(zhàn)者平臺現有的環(huán)保設備參數進行換算，平臺正常生產作業(yè)期間，每日產生的生活污水在20~30m3，現有的污水艙容量只能回收7d，雖然計劃向現場值班的轉運船舶返輸回收污水，再由船舶運至陸地處理，但是依靠平臺現有的污油水收集能力，在面對惡劣天氣、船期不定的變數下，極有可能無法及時返輸至轉運船舶。因此對平臺零排放系統的擴容和改造勢在必行。

2 平臺零排放系統現狀

挑戰(zhàn)者平臺生活污水經過排放管線進入到生活污水處理裝置，其中黑水和醫(yī)療廢水經過生化處理、紫外線殺毒后可通過排放泵排到舷外?；宜畡t是直接經過紫外線殺毒后隨排放泵排到舷外。所有處理和未處理的生活污水都可以回收至4S、4P污水艙（共計146m3），進行回收。

甲板地漏和飛機坪回收的含油污水，則直接通過甲板排放管線引至4P、4S污水艙進行回收。含油的污水則通過油水分離器進行分離，將分離出的污油回收至污油艙，剩余污水則根據油分含量進行循環(huán)處理，直至達到排放標準。

鉆臺、懸臂梁區(qū)域的含油污水，通過相應區(qū)域的地漏管線回收至懸臂梁區(qū)域的污水柜。該污水柜無排放口，待存滿后需要連接管線返輸至污水艙或污水罐。

挑戰(zhàn)者平臺污油水處理系統回收流程圖如圖1所示。

圖1 挑戰(zhàn)者平臺污油水處理系統回收流程圖（改造前）

3 零排放改造設計和方案

按照第一節(jié)提到的環(huán)保要求，原有系統亟待改進的地方有兩處：

1）對所有排海閥門進行隔離，避免任何污水、污油入海；2）對污水艙進行擴容，滿足至少15d的污水存放需求。

針對第一點，平臺通過實行通海閥門隔離上鎖的管理程序，以及在閥門下游安裝盲板絲堵等手段，可以實現污油水的零排放管控。

針對第二點，平臺則必須對現有的污水管線及污水艙進行改造，方可實現擴容目標。平臺根據現場調研，生活污水處理裝置位于平臺右舷的輔機艙，生活區(qū)的灰水、黑水管線是通過右舷水泥罐艙，進入到生活污水處理裝置。

計劃從1S、2C、2S、3S這4個右舷船艏壓載艙室中，選擇一個進行改造，改造后實現生活污水處理裝置排放回收，以及生活區(qū)灰水、黑水管線直接回收的功能。

結合左舷船艏側的壓載艙分布、改造穿艙距離、艙容、平臺拖航時穩(wěn)性影響等因素綜合考慮（見表2），最終選定2S艙作為改造污水艙的最優(yōu)解。

表2 用于改造的壓載艙技術參數對照表

改造方案如圖2所示?？紤]到收集的污水需要返輸，在輔機艙內再加裝了一臺帶有粉碎功能的返輸泵。將返輸泵的吸入口接至壓載艙掃艙的主管上，排放口接至左右舷加注站的通岸接頭上，實現2S艙污水的返輸排放。

圖2 零排放項目改造示意圖

4 零排放系統細節(jié)處理

平臺按照現場調研的結果，制定改造計劃，優(yōu)化施工方案，利用作業(yè)間隙對平臺零排放系統進行自修改造。改造后的生活污水存儲量達到943m3，按照日消耗量計算，至少可滿足20d以上的安全存儲。同時，平臺在施工過程中，對2S艙增加了曝氣裝置，通過曝氣管給艙底充氣，為處理過程中生化菌的生長和有機物的分解提供充足的氧氣，避免經過處理后的生活污水，在長期存放過程中COD值又再次增高[2]。

改造后的平臺污水處理回收系統如圖3所示。

圖3 挑戰(zhàn)者平臺污油水處理系統回收流程圖（改造后）

5 結束語

挑戰(zhàn)者平臺零排放改造項目于2021年4月改造完成，并于4月15日開始在渤海灣墾利9-1N-3d井探井作業(yè)期間投入使用，至今系統運轉良好。該零排放系統提高了平臺廢棄污水的有效收集和回收，強化了平臺管匯系統的運行能力，杜絕了對周圍海域環(huán)境的污染，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。目前平臺的零排放系統運行正常，各種廢棄物收集以及外輸流程合理有效，系統運行與各方工作銜接順利。該系統提高了平臺在特殊和重點海域進行作業(yè)的生態(tài)環(huán)境保護能力，也給平臺帶來更多的作業(yè)任務選擇，建議在同類型CJ46型平臺全部進行推廣使用。