甲醇污水預處理裝置技術改造及效果

牛文勇

摘 要：隨著我國的經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，延長氣田采氣二廠甲醇污水預處理裝置原采用間歇式工藝，污水處理規模小，人工操作繁瑣。為提高污水處理量和減少員工勞動強度，對裝置現有工藝進行了改造。首先，在渦流反應沉降罐前增加流量調節閥，在其后增加液位調節閥，既實現了甲醇污水連續處理，又確保了沉降罐中污水與化學藥劑擁有足夠的反應停留時間;其次，改造過程中對污水中的pH值調節劑、絮凝劑、氧化劑等化學藥劑注入量進行了優化調整，滿足了連續處理污水條件下水質仍然達到指標要求。工藝改造效果表明，污水連續處理后，裝置處理能力由120m3/d提高至180m3/d，提高了自動化程度，減少了人員工作量及單位水處理成本。

關鍵詞：甲醇污水;預處理裝置;技術改造;工藝優化;回注

0 引言

在天然氣開發過程中，為防止水合物生成，通常在采氣井口向集輸管道噴注甲醇。氣液混合物在集氣站氣液分離后，產生氣田甲醇污水。由于甲醇的注入量大，如不經回收利用，生產成本會大幅增加，同時由于甲醇的強污染性會對環境造成較為嚴重的污染，因此，開展甲醇污水處理，實現甲醇循環利用，對于氣田生產與環境保護的可持續發展意義重大。目前，國內氣田采用甲醇污水預處理+常壓精餾工藝，達到回收甲醇的目的，塔底出水達標后用于回注。

1 流程簡述

從各集氣站運來的甲醇污水，卸入接收水罐內，含油污水經過初步分離，凝析油浮于水表面，被定期回收。收油后的甲醇污水經過泵提升進入渦流反應沉降罐，依次加入的藥劑在中心渦流反應區與污水混合反應，污水在該罐內經過反應、沉淀后，凈化水自沉降罐上部溢流進入原水罐，罐底污泥定期排往污泥池，存儲污泥并外運處理。污水返回接收罐進行再處理，原料水經過過濾送至甲醇污水回收裝置進行甲醇提餾，提餾出的甲醇作為本裝置產品回收后外運，達到回注標準的污水回注地層。

2 改造措施

2.1 角度法橢圓成像

角度法橢圓成像時無需計算，在射線機與管道形成一定夾角的狀態下，使主射線束與焊縫所在平面呈一定夾角，使主射線束直接穿過焊縫或與焊縫平面保持一定距離（20～50mm）的情況下，布好片后進行透照。橢圓開口間距由“夾角”及主射線束與焊縫平面的距離2個因素共同控制;這種方法在檢測中因對透照人員的現場經驗要求較高、難以控制橢圓開口間距及工作效率低等原因，一般只在平移法難以或無法實施時才應用。由于檢測人員對以上方法掌握不夠熟練，導致在檢測過程中經常出現“白頭”、“曝光不均勻”等底片質量問題，嚴重影響檢測底片評定結果，甚至導致底片不能評定的情況發生。由于管道工程建設周期短、進度要求高，給檢測單位預留的檢測工作時間短，一旦發生這些情況，往往無法返工，給工程質量留下無法彌補的質量隱患。

2.2 渦流反應沉降罐技術改造

在渦流反應沉降罐進料管線前增加流量調節閥及相應流量計閥組，掌握污水進入渦流反應沉降罐的具體流量;然后，在渦流反應沉降罐后增加液位調節閥，控制渦流反應沉降罐液位，確保污水在渦流反應沉降罐內與注入藥劑達到足夠的反應時間;同時，處理合格的原料水通過渦流反應沉降罐液位調節閥持續性送至原料水灌，使渦流反應沉降罐實現連續性運行。

2.3 加藥量優化

污水的pH對氧化反應、混凝反應、沉淀反應有著重要的影響，綜合考慮氧化效果及藥劑成本，確定將甲醇污水的pH調節到8.0左右（對應的pH調節劑加量為450mg·L-1）。氧化劑的加入，會使污水中的Fe2+變為Fe3+，進而形成Fe（OH）3沉淀，從而達到除鐵效果;實驗以污水除鐵率為考察指標，確定氧化劑的投加量為1100mg·L-1。無機絮凝劑通過壓縮擴散雙電層、降低Zeta電位以及電中和作用能使污水中的溶質、膠體或懸浮顆粒穩定性降低，達到除懸的目的，具有見效快、成本低等優點;實驗以污水透光率為考察指標，確定無機絮凝劑的加量為300mg·L-1。經無機絮凝劑處理后，污水中會產生大量的絮體，但絮體較小，沉降時間較長，加入適量的有機助凝劑可有效提高絮凝強度并促進沉降;實驗以污水透光率和沉降時間為考察指標，確定有機助凝劑的加量為3.0mg·L-1。

2.4 運行成本分析

甲醇污水處理運行成本主要由藥劑和能耗兩部分成本構成。藥劑費包括NaOH、PAC、雙氧水三種藥品消耗費用，其中括弧內數據為改造后藥劑加注量及其費用。

2.5 雙氧水注入量

在堿性條件下向渦流反應沉降罐加入氧化劑雙氧水可將污水中Fe2+氧化成Fe3+，后者在堿性條件下容易形成無機絮凝物實現沉降分離。將市售雙氧水（質量分數30%）稀釋配制為質量分數3%的水溶液，根據污水中Fe2+質量濃度調節雙氧水溶液的加入量，以便以最經濟方式將Fe2+氧化沉淀出來。提取甲醇污水試樣，通過實驗室試驗尋找雙氧水最佳加量。

3 結語

通過對甲醇污水預處理裝置技術改造，在渦流反應沉降罐之前增加了流量調節閥，沉降罐之后增加了液位調節閥，使原來間歇式污水處理工藝轉變為連續式處理工藝，不僅增大了甲醇污水處理量，而且減輕了操作人員勞動強度。配合渦流反應沉降罐技術改造，進行了水處理劑加注量優化調整試驗。結果表明，適當提高處理劑用量仍可保證甲醇污水處理質量達到指標要求，這為后續甲醇污水精餾分離創造了良好條件。污水連續式處理工藝也使單位水處理成本有所下降，提高了甲醇污水處理效率。