污水站改造方案的優化分析

王琳婭(大慶油田有限責任公司第一采油廠規劃設計研究所，黑龍江大慶 163113)

污水站改造方案的優化分析

王琳婭(大慶油田有限責任公司第一采油廠規劃設計研究所，黑龍江大慶 163113)

中405污水站負責為周邊注水站供水。其中所供聚中十二注距離該污水站較遠、管徑小，導致污水站外輸泵揚程無法滿足生產需要。本文針對此問題，提出改造方案并進行優化對比分析，達到即滿足正常生產，又減少投資成本、提高經濟效益的目的。

污水站；外輸泵；揚程

采油一廠第四油礦中405污水站始建于2006年，設計規模3×104m3/d，目前實際處理量2.0×104m3/d左右，負荷率66.7%。站內工藝采用：“一級自然沉降—二級混凝沉降—一級核桃殼過濾—二級雙層濾料過濾—三級雙層濾料過濾”流程，處理后的污水分別外輸至四個注水站。

1 存在問題

中405污至聚中十二注供水管線管徑小（Φ377x7mm），中405污水站至聚中十二注距離遠（6.4km）,5臺外輸泵每天只能為聚中十二注提供外輸水量0.25×104m3/d。外輸泵揚程無法滿足供水量需求。

2 改造方案

針對存在問題，本次改造采取以下兩種設計方案：方案一：提高中405污水站外輸泵揚程，并相應調整外輸閥組工藝流程；方案二：擴大中405污水站至聚中五注外輸管線管徑。以下為兩種方案對比分析：

2.1 方案一：

中405污水站現有5臺外輸泵，泵出口由一條匯管向站外外輸。5臺外輸泵3臺為Q=360m3/h H=65m，2臺為Q=280m3/h H=65m。由于中405污水站外輸站點多、外輸距離相差大，距離長的外輸線管損大，本次規劃對該站的外輸泵流程進行調整，將外輸泵分成兩組：一組3臺泵單獨外輸至距離較遠的兩站；另一組2臺泵單獨外輸至較近兩站。以下為外輸泵參數選擇：

（1）中405污水站至較遠兩站：設計參數：管線總長：6.4km，最大水量：1.5×104m3/d，原外輸泵參數：Q=360 m3/d，H=65m，水量：1.73×104m3/d（運2備1）。利用PIPEPHASE軟件分段計算水利損失得68m。污水站站內損失0.1 MPa+注水站進站壓力0.2MPa+0.68=0.98 MPa。故泵揚程選擇H=100m；聚中五注和聚中十二注共需水量1.5×104m3/d，故泵流量保持不變。

（2）中405污水站至聚中四注：設計參數：總長度：6.89km,最大水量：0.6×104m3/d,原外輸泵水量：1.73×104m3/d（運2備1）。利用PIPEPHASE軟件計算水利損失得10.89m。總壓損=污水站站內損失0.1 MPa+注水站進站壓力0.2MPa+0.1=0.4MPa。故3臺外輸泵揚程選擇H=100m滿足聚中四注生產需求。

（3）中405污水站至聚中七注、聚中十一注：設計參數：外輸量：0.7×104m3/d，原外輸泵參數：Q=280m3/h，H=65m，水量：0.67×104m3/d（運1備1）。經過計算原機泵滿足生產要求型號不變。

方案一經概算核算后投資為118.4萬元。

2.2 方案二：

中405污水站至聚中五注外輸管線長度為4.0 km，最高年外輸流量為聚中五注+聚中十二注=14884 m3/d；聚中五注至聚中十二注外輸管線管徑長度為2.6km，最高年外輸流量為12895 m3/d；5臺外輸泵揚程均為H=65m。

利用管道水利計算軟件分段計算兩部分管線的水利損失，結果見表1。

表1 分段計算水利損失表

污水站站內損失0.1 MPa,注水站進站壓力不小于0.2MPa，則管道水利損失應滿足：泵揚程0.65Mpa-0.1-0.2=0.35 MPa，即小于35m的水利損失。根據表1計算結果，本次選擇Φ457× 7.1mm管徑管線。投資為373.33萬元。

3 方案對比分析

針對兩種方案的論證結果進行對比分析，得出以下結論：（1）投資估算方面：方案一比方案二少254.9萬元；（2）施工及日常生產方面：方案一建設周期短，但改造內容多；方案二改造內容少，但建設周期長。經綜合分析選擇方案一作為最終方案。

4 結語

通過對中405污水站存在問題進行改造方案對比分析，找到了即降低地面投資和運行成本又滿足正常生產的解決方法，使最終的改造方案在參數上更嚴謹、在施工上更便捷、在管理上更靈活。達到了地面規劃設計“節能減耗，效率、效益優先，能量綜合利用”的最終目的。

[1]郜云飛.油田地面工程設計第二冊.中國石油大學出版社，2010.

[2]pipephase多相流管網模擬軟件中文用戶手冊.北京中油奧特科技有限公司.

王琳婭，大慶油田有限責任公司第一采油廠規劃設計研究所，工程師，長期從事油田地面工程工作。