海洋石油平臺(tái)污水處理流程與工藝設(shè)計(jì)

摘 要：介紹了海洋石油平臺(tái)含油污水處理的重要性和含油污水處理系統(tǒng)除油常見(jiàn)的六種基本原理：自然除油、斜板除油、粗粒化除油、氣浮除油、旋流除油、過(guò)濾。海洋石油平臺(tái)生產(chǎn)水處理系統(tǒng)工藝流程一般常用的 3 種主要工藝流程為：重力式流程、壓力式流程、浮選式流程。結(jié)合某油田實(shí)例，對(duì)沉降、噴射氣浮、過(guò)濾三級(jí)處理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的工藝計(jì)算。

關(guān)鍵詞：污水處理；沉降；氣浮；過(guò)濾

前 言

在油田的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的生產(chǎn)污水，如果不對(duì)其進(jìn)行合理的處理回注和排放，不僅使油田地面設(shè)施不能正常運(yùn)作，而且會(huì)因地層堵塞而帶來(lái)危害，同時(shí)也會(huì)造成環(huán)境污染，影響油田安全生產(chǎn)。因此，必須合理地處理并回收利用含油污水。

1.油田污水處理的原理

油田污水處理所利用的基本原理主要分為：自然除油、斜板除油、粗粒化除油、氣浮除油、旋流除油、過(guò)濾除油。

2.常見(jiàn)的污水處理工藝流程

目前的油田污水處理工藝流程，由于污水水質(zhì)差異較大，處理流程種類(lèi)較多，現(xiàn)針對(duì)不同含油污水水質(zhì)特點(diǎn)、凈化處理要求，按照主要處理工藝過(guò)程，大致可劃分為重力式流程、壓力式流程、浮選式流程三種基本處理流程。另有除油、浮選、生物降解、沉降、吸附過(guò)濾流程用于排放處理。

2.1.重力式流程. 自然（或斜板）除油-混凝沉降-壓力（或重力）過(guò)濾流程。從原油處理系統(tǒng)分離出的含油污水經(jīng)自然收油初步沉降后，投加混凝劑進(jìn)行混凝沉降，再經(jīng)過(guò)緩沖、提升、進(jìn)行壓力過(guò)濾，濾后水再加殺菌劑，得到合格的凈化水，外輸用于回注。濾罐反沖洗排水用回收水泵均勻地加入含油污水中再進(jìn)行處理。回收的油送回原油處理系統(tǒng)進(jìn)行處理 。重力式處理流程處理效果良好，對(duì)生產(chǎn)污水含油量、水量變化波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)，自然除油回收油品好，投加凈化劑混凝沉降后凈化效果好。但當(dāng)處理規(guī)模較大時(shí)，壓力罐數(shù)量較多、操作量大，處理工藝自動(dòng)化程度稍低。當(dāng)對(duì)凈化水質(zhì)要求較低且處理規(guī)模較大時(shí)，可采用重力式單閥濾罐提高處理能力。

2.2.壓力式流程。 旋流（或立式除油罐）除油—聚結(jié)分離—壓力沉降—壓力過(guò)濾流程。它加強(qiáng)了流程前段除油和后段過(guò)濾凈化，原油處理系統(tǒng)送來(lái)的含油污水，若壓力較高，可進(jìn)旋流除油器；若壓力適中，可進(jìn)接收罐除油，為了提高沉降凈化效果，在壓力沉降之前加一級(jí)聚結(jié)（亦稱粗粒化），使油珠粒徑變大，易于沉降分離。亦或采用旋流除油后直接進(jìn)入壓力沉降。根據(jù)對(duì)凈化水質(zhì)的要求可設(shè)置一級(jí)過(guò)濾和二級(jí)過(guò)濾凈化。壓力式處理流程處理凈化效率較高、效果良好，污水在處理流程停留時(shí)間較短，但適應(yīng)水質(zhì)，水量波動(dòng)能力稍低于重力式流程。旋流除油裝置可高效去除污水中含油，聚結(jié)分離可使污水中微細(xì)油珠聚結(jié)變大，縮短分離時(shí)間，提高處理效率。該流程系統(tǒng)機(jī)械化、自動(dòng)化水平稍高于重力式流程，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制工作量大大降低，且可充分利用含油污水來(lái)水水壓，減少系統(tǒng)二次提升。

2.3.浮選式流程 。接收（溶氣浮選）除油—射流浮選或誘導(dǎo)浮選—過(guò)濾、精濾流程。該流程首端大都采用溶氣氣浮，再用誘導(dǎo)氣浮或射流氣浮取代混凝沉降設(shè)施，后端根據(jù)凈化水回注要求，可設(shè)一級(jí)過(guò)濾和精細(xì)過(guò)濾裝置。浮選流程處理效率高，設(shè)備組裝化、自動(dòng)化程度高，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制工作量小。因此廣泛應(yīng)用于海上采油平臺(tái)，在陸上油田，尤其是稠油污水處理中也被較多應(yīng)用。但該流程動(dòng)力消耗大，維護(hù)工作量稍大。

3. 某海洋石油平臺(tái)污水處理流程設(shè)計(jì)

生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)采用重力沉降、加氣浮選和核桃殼過(guò)濾器過(guò)濾三級(jí)處理流程，其中包含了3 種以上流程。重力式流程在沉降艙內(nèi)得到了體現(xiàn)，浮選裝置為浮選式流程的代表，而在整個(gè)浮選至過(guò)濾的過(guò)程中，所有設(shè)備及管線密封帶壓，概括了壓力式流程。來(lái)自原油處理系統(tǒng)的含油污水首先進(jìn)入 2 個(gè)污水沉降艙，在 100.8～110 kPaA 操作壓力下進(jìn)行重力沉降分離，除去浮油、部分顆粒直徑較大的分散油及雜質(zhì)。另外，需要在沉降艙的四周安裝加熱器，以確保冬季或關(guān)斷期，艙內(nèi)溫度維持最低 50 ℃。經(jīng)過(guò)沉降分離后的含油污水由 3 臺(tái)污水增壓泵提升進(jìn)入 2 座加氣浮選裝置進(jìn)行浮選，除去污水中的乳化油和細(xì)小的固體顆粒。經(jīng)浮選裝置浮選處理后的含油污水再經(jīng)過(guò)雙介質(zhì)核桃殼過(guò)濾器過(guò)濾處理，除去污水中的微小懸浮物和油珠及被殺菌劑殺死的細(xì)菌和藻類(lèi)等。雙介質(zhì)核桃殼過(guò)濾器為5 用 1 備。處理后的生產(chǎn)污水進(jìn)入凈水緩沖罐。當(dāng)核桃殼過(guò)濾器需要反沖洗的時(shí)候，凈水反沖洗泵將處理后的生產(chǎn)水打回核桃殼過(guò)濾器。含油污水處理系統(tǒng)需用惰性氣體進(jìn)行密封，以保證注水水質(zhì)中含

氧量的要求。在含油污水的處理過(guò)程中需注入破乳劑、絮凝劑、浮選劑、助濾劑等化學(xué)藥劑。 經(jīng)過(guò)三級(jí)處理后的生產(chǎn)污水已經(jīng)達(dá)到含油污水排海水質(zhì)要求。根據(jù)各開(kāi)發(fā)年份逐年產(chǎn)出的水

參考文獻(xiàn)：

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