稠聯改擴建新增設備及土建部分的施工方案

周文偉 張云龍 王卓

稠聯改擴建新增設備及土建部分的施工方案

陳杰朋1周文偉1張云龍1王卓1宋衛娟2

1中國石化河南油建工程有限公司2中國石化河南油田分公司地熱開發中心

河南油田擬在外排污水處理生化系統的基礎上新建兩級過濾系統和緩沖池，污水經過系統緩沖后進入活性炭吸附裝置進行深度處理。新增超聲波活性炭裝置2臺，并同時運行；污水回收泵1臺，單臺功率22kW；過濾提升泵1臺，單臺功率55kW。土建部分的設計內容包括：新建綜合設備房1座，建筑面積420m2，主體采用門式鋼架結構，圍護墻體采用聚苯烯夾芯板，屋面采用壓型鋼板；新建200m3水池2座，水池采用鋼筋混凝土池，現澆混凝土池蓋；新建500m3監護罐1座，監護罐基礎采用鋼筋混凝土環墻式基礎。

超聲波活性炭裝置；生化系統；安裝；土建；設計

近幾年，河南油田進行了某稠油聯合站的改擴建工程。根據該油田稠聯外排污水處理運行現狀，在生化系統的基礎上新建兩級過濾系統和緩沖池，污水經過系統緩沖后進入活性炭吸附裝置進行深度處理，將處理后的污水排入監護罐，合格水外排，將反洗及再生污水返排入氣浮。該污水深度處理工藝是在現有生化處理的工藝后端增加兩級過濾和一級活性炭處理裝置。流程如下：稠聯來污水→冷卻塔→隔油池→生物膜水解酸化池→中沉池→生物膜接觸氧化池→二沉池→雙濾料過濾器→多介質過濾器→超聲波活性炭裝置→監護罐→達標外排。該處理方法的反洗流程：清水→活性炭再生水罐→反洗泵→活性炭裝置。根據活性炭反洗和再生污水水質指標，接入新建的污水池。活性炭反洗和再生污水回收流程：反洗和再生污水→新建的污水池→去注水。

1 主要設備及構筑物選型

（1）超聲波活性炭裝置。該裝置處理量75m3/h，2臺2用。活性炭提升泵4臺，2用2備，Q=80m3/h，H=0.41MPa；活性炭重量為45t；半年更新一次活性炭。活性炭炭粒直徑10～30目；每次再生率為99%～99.3%；活性炭反洗泵4臺，2用2備，Q=200m3/h，H=0.49MPa；運行參數：采出液停留時間20～30min；反沖洗頻率3～7天，反沖洗時間3～20min，反洗水量40m3，反洗強度12L/(m2·s)。再生周期3～7天，再生時間30～40min。設備尺寸為9m×13m×3m。

（2）雙濾料過濾器（3套）。該雙濾料過濾器濾料為無煙煤和石英砂。采用水、氣混合反沖洗。

（3）多介質過濾器（3套）。該多介質過濾器可去除小粒徑的懸浮物，濾料為核桃殼+石英砂+皓英石。

（4）緩沖水池。有效容積為200m3，停留時間1.4h，設在過濾系統后，尺寸為7.0m×9.0m×3.5m。

（5）污水池。有效容積為200m3，停留時間10～20d（足夠長的停留時間可將氧化劑通過光化學作用得到充分的自然降解），設在活性炭吸附裝置后，尺寸為7.0m×9.0m×3.5m。

（6）監護罐。選用500m3鋼制拱頂罐1座，停留時間3.5h，尺寸為8.9m×8.9m。

（7）污水回收泵。Q=165m3/h，H=30m，N=22kW，1臺。

（8）過濾提升泵。Q=165m3/h，H=60m，N=55kW，2臺，1用1備。

2 電氣部分

對本工程新建2臺超聲波活性炭裝置、1臺污水回收泵，1臺過濾提升泵配電設計及新建綜合設備房的照明接地設計系統。稠油聯合站污水生化處理站配電室電源由稠油聯合站注水崗配電室引接，進線開關為DW15—630/3400A，站內主要負荷有空壓機2臺，單臺功率45kW，1用1備；攪拌機1臺，功率20kW；照明等生活用電負荷5kW，安裝負荷115kW。具體設計內容包括：

（1）供配電系統。根據工藝要求，新增超聲波活性炭裝置2臺，單臺設備包括吸附控制裝置（45kW）和超聲波控制裝置（140kW）各1套，2臺同時運行，運行時設備負載最大為280kW；污水回收泵1臺，單臺功率22kW；過濾提升泵1臺，單臺功率55kW。本次新增設備安裝負荷為447kW。生化處理站內總計安裝負荷為562kW。計算負荷為342kW，計算電流為650A。無功補償后，運行功率因數達到0.9以上，并考慮變壓器的經濟運行，可采用1臺500kVA變壓器。本次新增負荷按二級負荷考慮。原稠聯注水崗配電室由2臺800kVA變壓器供電，負荷已滿，不能滿足本次新增負荷的要求，且單臺運行不能滿足稠聯和生化處理站內所有二級負荷供電要求，故采用新建2臺500kVA變壓器臺為生化處理站單獨供電（1用1備）。根據現場情況及甲方提供資料，由生化處理站南側的35kV東干線一直線桿T接，采用LGJ—70/10架空線路敷設至生化處理站外西南側。新建S11—MR—500kVA/35/0.4kV落地變壓器2臺套（1用1備），2臺變壓器均采用電纜2（YJV22—1kV3×240+2×120）直埋地敷設至原配電室。新建變壓器場院1座，在每個變臺下設變壓器出口開關箱1臺套。配電室內現有7面PGL柜，柜體老化，預留有1面柜體位置。更換進線柜及電容補償柜各1面，進線柜采用電纜雙回路進線，手動刀閘投切，保證二級負荷的運行。拆除老化陳舊的2面出線柜，在原位置及預留位置新建3面GGD柜，將原有負荷及新增負荷接至柜體中，原有設備電纜利舊。

（2）照明系統。新建綜合設備房照明電源由配電室內引接，在泵房內新建防爆配電箱1臺套，照明回路由配電箱內引接，光源采用防爆燈，綜合設備房照度標準為100lx，采用ZR—BV—750V銅芯導線穿鋼管明配線。

（3）接地系統。在新建設備處設接地裝置2組，要求接地電阻不大于10Ω，所有正常不帶電的金屬外殼都應與接地裝置可靠連接。接地裝置采用-40m×4m熱鍍鋅扁鋼作為水平接地，50m×5m× 2500m熱鍍鋅角鋼作為垂直接地體構成，垂直接地體間距5m，接地裝置埋深不小于1m。施工后進行實測，如不滿足要求時，增設接地極降阻。

3 土建部分

土建部分的設計內容包括：新建綜合設備房1座，建筑面積420m2。主體采用門式鋼架結構，圍護墻體采用聚苯烯夾芯板，屋面采用壓型鋼板。新建200m3水池2座，水池采用鋼筋混凝土池，現澆混凝土池蓋。新建500m3監護罐1座，監護罐基礎采用鋼筋混凝土環墻式基礎。

4 站場總平面的布置

根據規范劃分，原污水生化崗屬于五級油氣站場。根據工藝流程要求，在總平面布置中，拆除生化崗原有的磚圍墻和污水泵房，利用南北向已有的進站道路，依據功能分區，將該區塊通行道路及場地劃分為東、西兩部分，西側布置1座污水池（9m× 7m）、1座緩沖池（9m×7m），東側布置4座過濾罐；場地南側布置綜合設備房（35m×12m）和1座500m3監護罐；道路及場地采用水泥混凝土結構，建筑門前及設備檢修行人通道采用彩色預制塊鋪筑。

5 結語

（1）新增設備電源由該稠聯污水生化處理站配電室配用回路引接。超聲波活性炭裝置供電分別采用電纜YJV22—1kV3×185+1×95及VV22—1kV 3×50+1×25直埋地敷設至泵房現場控制柜，控制柜廠家自帶。污水回收泵供電采用電纜VV22—1kV3×16+1×10直埋地敷設至新建泵房，過濾提升泵供電采用電纜VV22—1kV3×50+1×25直埋地敷設至新建綜合設備房，現場設防爆操作柱，實現泵的現場啟停。綜合設備房內設室內電纜溝，電纜站內泵房外直埋地-0.7m，室內沿電纜溝敷設，過路、基礎、出電纜溝均加穿熱鍍鋅鋼管保護。

（2）總圖平面布置應考慮該區主導風向、流程順暢、方便生產操作管理等，滿足《石油天然氣工程設計防火規范》。

（3）超聲波活性炭裝置利用超聲波技術進行活性炭的再生，利用空化作用以及超聲波與氧化劑的協同作用，可破壞細菌原生質的膠體狀態，從而導致細菌裂解，抑制細菌的生長。該方法可解決傳統的活性炭再生困難，即細菌生長形成生物膜堵塞活性炭的問題。通過再生使用，可降低處理成本，減少廢渣排放，同時可以回收有用的活性炭。該技術已在大慶油田和吉林油田小規模應用，污水處理規模較大時一定要考慮風險因素。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.034