精度檢測法在污水處理中的應用

畢新忠 杜國棟 李志明

【摘 要】樁西聯合站在污水處理過程中采用的是沉降和過濾相結合的形式，除去污水中的含油和懸浮，以達到相應的處理指標。為保證最后回注污水指標合格，每級沉降和過濾的效果都顯得尤為重要，為優化各級設備運行，依據各環節污水處理設備的處理能力，劃定污水系統各級水質區間，形成污水水質指標鏈，以此為聯合站污水處理各級指標提供依據，而對污水水質的指標判斷需要化驗來獲取數據，耗時較長，如何對污水水質有一個相對快速、準確的判斷顯得尤為重要。

【關鍵詞】污水處理；指標鏈；色差梯度尺；色差精度尺

1.樁西聯污水站生產工藝簡介

樁西聯合站污水處理站主要負責樁西采油廠污水和海四聯污水處理工作。污水工藝可以概括為“三段沉降、三級過濾”，即一次沉降罐、一次除油罐和混凝沉降罐三段沉降，一級核桃殼過濾、二級金剛砂過濾、三級金剛砂金屬膜復合過濾，回注水規模12500m3/d，水質指標含油≤10mg/L，懸浮物≤10mg/L，回注樁西、長堤油田。精細水規模2500m3/d，水質指標含油≤6mg/L，懸浮物≤2mg/L，粒徑中值≤1.5μm，回注五號樁油田。

2.水質快速檢測法的應用

2.1劃分節點形成污水指標鏈

樁西聯污水處理系統為優化各級設備運行，嚴格控制各級水質標準，確保外輸和回注水質始終在達標范圍之內，根據各環節污水處理設備的處理能力，劃定污水系統各級水質區間。

2.2污水色差梯度尺初步判斷

為克服各級水質監測工作量大，數據滯后、化驗成本高等問題，聯合站污水處理系統推行目測分級法，形成污水色差梯度尺。

從污水樣顏色、油花多少與雜質顆粒大小等方面進行定性描述，將污水含油分為清澈且顏色較亮、顏色略發烏、有輕微油花、有明顯油花、出現油層五個級別，將污水含懸浮分為清澈且透光好、顏色稍發暗、有少許雜質、懸浮物較明顯及雜質很多，水體混濁五個級別，并將目測分級情況與水質化驗結果結對，建立目測分級標準。

通過對照標準，進行分級并初判斷水質主要指標的區間，作為崗位日常調節的依據，即將水質劃分一定的區間，化驗確定區間內的污水含油、含懸浮數據，由職工根據所取的水質目測判斷在哪個區間內，由此得出一個比較準確的估計值，從而實現污水水質的有效監測，并為下一環節崗位進行水質處理操作提供依據。

2.3污水色差精度尺進一步判斷

隨著污水含油懸浮指標的逐步降低，采用肉眼直接目測的方法往往很難進行分辨，為了使目測分級更為精確，我們利用了萃取的原理對污水進行分離，再進行判斷分析顯得更為明顯直觀，具體的方法為：取75ml的污水樣于比色管中，加入25ml的石油醚進行充分混合、放氣，再進行靜置觀察，此時，污水中的含油被石油醚萃取出來，而懸浮也由于其密度的不同懸在污水和石油醚兩種介質之間，此時通過觀察石油醚的顏色以及中間懸浮層的多少對水質進行判別顯得較為明顯。據此，樁西聯合站做出了色差精度尺，以10mg/L為一個單位進行分級，對精度尺內各水樣的化驗數據及對萃取后石油醚的顏色和中間懸浮的數量進行描述。

3.污水水質快速檢測法的應用效果

自2017年勝利油田“三轉三創”主題實踐活動開展以來，聯合站污水處理系統在“精”字上做文章，在“細”字上下功夫，深挖污水指標鏈精細化管理潛力，以污水色差梯度尺、精度尺等快速檢測方法為手段，進一步量化指標，細化措施，不斷提升污水指標鏈精細化管理水平。

3.1節省水質判斷時間，加快應急反應速度

污水系統生產節點較多，連續性較強，而污水水質化驗耗費時間較長，以聯合站污水水質化驗為例，每天需要化驗是水質節點有9個，主要化驗數據為含油和懸浮，共計18個樣，耗時約為3-4小時，如果僅依靠化驗數據來對污水水質進行分析存再嚴重的滯后性，而以污水色差梯度尺和色差精度差為依據的水質快速檢測法可以大致判斷污水中的含油和懸浮，一旦發現該節點水質超標，立即采取相應措施，為生產的快速調節提供依據和指導，最終確保出站水質達標。

3.2精算藥劑濃度，減少藥劑投加量

為提高聯合站污水藥劑處理效果，由藥劑管理小組每月對絮凝劑、緩蝕劑、殺菌劑等進行室內評價實驗，并通過模擬現場溫度、停留時間等條件，根據污水水質、最終除油率、懸浮去除率等確定各加藥點最佳藥劑投加濃度。建立污水各級設備水質波動數據庫，將水質波動數據與采取的有效措施進行總結整理，并結合污水藥劑試驗評價，依據污水水質波動率建立了污水藥劑不同節點等級加藥制度。如表1所示：

表1 樁西聯合站污水藥劑投加濃度數據表

通過優化加藥濃度，經統計，聯合站每月可節約藥劑3噸，按每噸0.2萬元計算，每月可節約藥劑0.6萬元，每年節約藥劑成本約7.2萬元。

3.3精控油水界面，實現污水水質控制關口前移

為充分發揮污水指標鏈生產指導作用，聯合站污水系統進一步將污水水質控制關口前移，精調細控原油處理系統分水器油水界面，改善分水器出水水質，確保污水系統源頭水質達標。聯合站依據分水器處理液量、出油含水、出水含油等參數不斷記錄、總結、分析，探索分水器油水界面最佳運行區間為2.2-2.4m。綜合出油含水和出水含油制定了分水器油水界面調控區線，為分水器生產調節提供了標準依據。

3.4精細設備評價體系，夯實污水運行基礎

污水處理設備的管理狀況直接影響到污水處理水質質量，聯合站狠抓工藝設施基礎管理，建立設備運行狀態評價表，對污水處理設備運行狀態實行班組周檢、隊部月檢制度，進而對處理效果進行評價，根據處理設備運行狀態與處理效果分析判斷處理設備存在的問題，并制定相應的整改措施。

2016年10月份聯合站通過水質快速檢測法，發現一級濾罐出水節點指標波動頻繁，在濾罐投用后指標變化明顯，增長速率較快，通過對單罐進行取樣化驗，并對一級級濾罐進出水壓差、進出水水質對比分析。

經判斷一級濾罐除2#、3#外濾料存在不同程度的漏失與污染，通過及時對一級濾罐濾料進行了開蓋檢查和濾料更換，提高了一級濾罐過濾效果。通過對污水處理系統設備處理效果的跟蹤與運行狀態的評價，及時發現了容易引起濾罐濾料漏失、污染、偏流現象的關鍵因素，我們針對此進行了整改并制定了檢修保養周期和內容，重點做好濾罐蝶閥開關信號、密封效果的檢查，并定期對濾罐進行開蓋檢查，從而從源頭上減少了濾罐濾料漏失與污染的幾率，提高了濾罐過濾效果，使得濾料更換周期由以前的1年延長至1.5-2年，節約濾料更換費用約10萬元。

樁西聯合站通過對污水水質快速檢測法的應用，形成了以污水指標鏈為指導，污水色差梯度尺和色差精度尺為手段的快速檢測機制，進一步提高了水質判斷效率，縮短了處理時間，優化指標了運行區間，細化了指標運行措施，大大改善了污水處理水質，提高了污水系統抗波動能力，確保了聯合站污水外輸水質的平穩達標運行。

【參考文獻】

[1]馮叔初，郭揆常主編.油氣集輸與礦場加工[M].東營：中國石油大學出版社，2006，213-331.

[2]中國石油天然氣集團人事服務中心主編.集輸工[M].北京：石油工業出版社，2005，35-89.