溶氣氣浮裝置在喇三聯污水站的應用

郝延峰（大慶油田第六采油廠第三油礦注水隊 黑龍江 大慶 163000）

一、氣浮基本原理

氣浮選是通過向污水中加入微小氣泡，并使氣泡表附著于水中油和固體顆粒上，形成帶氣絮體顆粒向水面上浮，從而得到油、固體和水的分離。帶氣絮體顆粒由油珠、懸浮物、氣泡和浮選劑四種物質組成，絮體顆粒的浮升速度遵循斯托克公式。由于氣體密度僅僅為水密度的1/775，因而絮體顆粒粘附的氣泡越多越易于上浮分離。另一方面，污水曝氣可有效地抑制硫酸鹽還原菌等厭氧細菌的生長，從而減緩下游生產過程中的管線腐蝕速度。制取氣泡是氣浮法的先決條件，常用的制取氣泡方法有充氣氣浮和溶氣氣浮法，喇三聯污水站采用效果比較好的溶氣氣浮法中的加壓溶氣氣浮法。溶解空氣所用水來源于氣浮沉降罐分離后水，占全部處理污水比例叫做回流比，喇三聯氣浮沉降罐的回流比在10%—20%間。

二、污水處理工藝流程及氣浮處理流程

喇三聯污水處理流程：來水→5000 m3一次自然沉降罐→2000 m3溶氣氣浮二次沉降罐→1000 m3和500 m3升壓罐→升壓泵→升壓后進入壓力過濾罐，過濾后水→2座500 m3凈水罐→外輸泵→污水干線。

空氣在一定壓力下溶于回流水中呈飽和狀態，壓入于氣浮沉降罐的溶氣釋放器中；來自5000 m3一次沉降罐的含油污水進入氣浮罐本體中的氣浮中心筒配水系統，更進一步藥液混合緩沖后通過氣浮罐內斜管與罐直壁組成的導流區進入同向流氣浮斜管沉降系統，在氣浮管沉降系統的油泥依靠水流的推力及其自重沉入底部，尚不能沉淀去除的絮油珠繼續隨水流向上，水流在接觸室遇到釋放器釋出的20—30 μ m微氣泡后，即形成帶氣絮體顆粒而上浮至分離室液面，浮油溢流至環形氣浮罐排油系統通過排油泵外排，分離室內底部氣浮罐集水系統將處理后的水經出水管排出。

三、應用情況分析

1.設計效果

廠家提供的設計參數顯示，在處理規模達2×104m3/d的情況下，氣浮罐設計進出水水質如下：

序號項目名稱單位1 2 3 45含油量mg/L出水水質（加藥）<=30 mg/L懸浮物mg/L <=40 mg/L含聚濃度絮凝劑水溫mg/L mg/L℃來水水質<=150 mg/L<=90 mg/L<=200 mg/L 40 mg/L 36—40

2.現場試驗及分析

為研究溶氣氣浮裝置除油效果，油田設計院和廠有關部門一直對喇三聯污水溶氣氣浮系統進行關注和研究，我們隊也進行了大量分析研究。日前，我們隊與設計院水化驗室就氣浮裝置除油效果進行過多次交流，設計院的工程師肯定了氣浮裝置的作用，也提出近期打算通過調節回流比，摸索出提高氣浮裝置除油效果的實驗研究。

下面是前期的一些研究，其中包括正常生產，停氣浮裝置，進沉降罐前加絮凝劑和不加絮凝劑等對比試驗，連續對站內污水處理各階段取樣分析含油量，加藥時加藥濃度約為25mg/L，小于設計濃度40 mg/L：

喇三污水站溶氣氣浮裝置除油效果對比表序號 1 2 3 4水質含油數據（mg/l）污水來水氣浮罐進口氣浮罐出口濾前外輸日處理量備注210.884.439.96.6282.2148.6110.4223.0160.398.1282.6164.9146.038.299.6109.3118.211.914.415.511757.011095.111678.512312.7投氣浮并加藥停氣浮并加藥投氣浮不加藥停氣浮不加藥

通過對試驗數據進行分析我們發現，在來水穩定，負荷率在60%左右時。投運氣浮裝置并加絮凝劑除油效果最為理想，基本能達到設計目標。

結論與認識

1.沉降罐加氣浮工藝能夠提高沉降罐的除油效果。在來水100—200 mg/L的條件下，從表中數據可以看出出水含油平均值均在90 mg/L以下，通過加強收油、排泥、穩定液位等控制，出水含油最低曾達到27 mg/L。說明在沉降罐內增加氣浮是提高除油效率的有效途徑。

2.目前喇三聯外輸污水水質優良，基本無超標情況發生，但氣浮罐出水水質與理論數值還存在一定差距。分析原因認為，來水含油高、含聚濃度高，成分復雜是除油效果不夠理想的主因，污水溫度、收油、排泥，加藥控制也對除油效果有一定影響。

3 另一方面，污水曝氣可有效地抑制硫酸鹽還原菌等厭氧細菌的生長，硫酸鹽還原菌能夠將硫酸根離子還原成二價硫離子，進而形成副產物硫化氫，硫化氫對金屬有很大腐蝕作用，腐蝕反應中產生硫化鐵沉淀可堵塞管線和地層。可以說，在沉降罐內增加氣浮除提高除油效率和除懸浮物外還有深層價值。

4.鑒于氣浮罐出水水質與理論數值存在一定差距，下一步打算通過調節回流量，改用外輸水進行溶氣，調節加藥位置等試驗摸索提高氣浮罐除油效率的技術可行性。

[1]馬自俊.乳狀液與含油污水處理技術.北京:中國石化出版社.2011.

[2]孫英杰.油田水處理系列宣貫教程.大慶:大慶油田有限責任公司.2011.