曙光油田含油污水凈化裝置研究與改進(jìn)

摘 要：曙光油田污水常規(guī)處理工藝為調(diào)節(jié)+斜板除油+氣浮+兩級(jí)過濾工藝，工藝流程長(zhǎng)，能耗高，操作管理較繁瑣。同時(shí)，隨著油田增產(chǎn)措施工作量的增加，產(chǎn)出水成分越來(lái)越復(fù)雜，污水處理難度也進(jìn)一步加大。為此，我們結(jié)合曙光油田污水特性，利用斜板罐的罐體，將其內(nèi)部改造成SSF懸浮污泥污水凈化裝置，提高污水預(yù)處理的效率，確保預(yù)處理段污水處理長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：污水;凈化;過濾

一、引言

曙光油田曙一聯(lián)污水處理站于1975年建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理能力12000m3/d，污水處理流程采用“四段法”：即緩沖—沉降分離除油—?dú)飧?-過濾的污水處理技術(shù)。隨著油田增油措施增加，產(chǎn)出水成分越來(lái)越復(fù)雜，污水處理難度加大，污水經(jīng)重力除油、混凝沉淀、氣浮和壓力過濾工藝處理后，水質(zhì)達(dá)標(biāo)難度較大，運(yùn)行藥劑費(fèi)用高。通過近幾年的測(cè)試結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)污水處理流程主要存在以下幾方面問題： 一是除油罐乳化油的去除效果差，整體除油效率低，加重了后續(xù)的處理難度;二是斜板罐內(nèi)流場(chǎng)混亂，存在漩渦流和返混流，并有多處流動(dòng)“死區(qū)”，使沉降分離效率降低;三是過濾罐反洗效果差，反洗頻率增加，日久則造成濾料板結(jié)失效，過濾后出水水質(zhì)不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求[1];

為了改善水質(zhì)，提高污水處理技術(shù)，降低污水處理費(fèi)用，有必要利用新技術(shù)對(duì)現(xiàn)有污水處理流程進(jìn)行改造。

二、主要研究?jī)?nèi)容

2.1? 總體技術(shù)思路

針對(duì)曙光油田污水特性，利用曙一聯(lián)原有一座1000 m3斜板罐的罐體，將其內(nèi)部改造成SSF懸浮污泥污水凈化裝置。通過懸浮污泥污水處理技術(shù)代替原有的斜板除油和氣浮選污水處理工藝，縮短污水處理工藝流程，提高污水預(yù)處理的效率，降低污水處理成本，確保預(yù)處理段污水處理長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。

2.2? 工藝原理

SSF懸浮污泥污水凈化技術(shù)打破了傳統(tǒng)的靜態(tài)濾料機(jī)械過濾模式，依據(jù)Stokes定律和同向凝聚理論，當(dāng)加藥后的污水由罐體底部進(jìn)入SSF污水凈化裝置后，由于組件的特殊構(gòu)造，水流方向發(fā)生很大的變化，造成較強(qiáng)烈的紊動(dòng)。這時(shí)污水中的懸浮顆粒正處于前期混合反應(yīng)階段，紊動(dòng)對(duì)混合反應(yīng)有益。隨著后續(xù)絮凝不斷進(jìn)行，懸浮顆粒越來(lái)越大。懸浮物的絮凝過程到了后期絮凝階段，紊動(dòng)的不利影響也越來(lái)越大，與絮凝過程的要求相適應(yīng)，這時(shí)混合液流過組件彎折，流速大大降低，且流動(dòng)開始趨于緩和。因此在固液分離組件下部的很小底層里，絮凝作用已基本完成。

絮凝成形的污泥顆粒在不斷上升的過程中，密度越來(lái)越大，流速越來(lái)越小。慢慢沉降的污泥顆粒被罐底不斷涌入的上升污水流所沖擊，當(dāng)重力與向上的沖擊力相等時(shí)，污泥保持動(dòng)態(tài)的靜止，形成由污水中的污泥及混凝藥劑形成的絮體本身組成的具有化學(xué)活性懸浮污泥層。隨著絮體由下向上運(yùn)動(dòng)，使泥層的下表層不斷增加、變厚，同時(shí)，隨著污泥濃縮室澄清水旁路流動(dòng)，引導(dǎo)著懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶，上表層不斷減少、變薄，懸浮泥層的厚度達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。當(dāng)混凝后的出水由下向上穿過此懸浮泥層時(shí)，此絮體濾層靠界面物理吸附、網(wǎng)捕作用和電化學(xué)特性及范德華力的作用，將懸浮膠體顆粒、絮體、部分細(xì)菌菌體等等雜質(zhì)全部攔截在此懸浮泥層上，使出水水質(zhì)達(dá)到處理要求[2]。

2.3? 設(shè)備構(gòu)成及主要技術(shù)指標(biāo)

曙光油田懸浮污泥污水處理技術(shù)主要設(shè)備由斜板罐改造的懸浮污泥污水凈化裝置、利舊的進(jìn)出水、排泥和放空管線，加藥裝置等構(gòu)成。主要技術(shù)指標(biāo)為：

（1）1000 m3 SSF懸浮污泥污水凈化裝置處理能力為5000 m3/d。

（2）進(jìn)口水質(zhì)：含油≤100mg/l，含懸浮物≤300 mg/l。

（3）出口水質(zhì)：含油≤10mg/l，含懸浮物≤10 mg/l。

2.4 技術(shù)特點(diǎn)

（1）采用懸浮污泥污水處理技術(shù)替代傳統(tǒng)的斜板罐除油和氣浮選污水處理技術(shù)具有處理精度高、運(yùn)行費(fèi)用低、一次性投資少、處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn);

（2）采用懸浮污泥污水處理技術(shù)裝置用動(dòng)態(tài)緩慢旋轉(zhuǎn)和不斷更新的懸浮污泥層作為過濾介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)不用反洗和不怕堵塞的長(zhǎng)期穩(wěn)定過濾;

（3）處理精度高：在罐體中上部形成了一個(gè)有幾十厘米厚的、十分致密的懸浮泥層，可以長(zhǎng)期穩(wěn)定去除污水中的含油和懸浮物，實(shí)現(xiàn)不用反洗和不怕堵塞的長(zhǎng)期穩(wěn)定過濾。

（4）排泥量少：充分利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣、污泥做為過濾層，減少污泥排放量，保護(hù)環(huán)境，減少污染。同時(shí)，污泥在濃縮室內(nèi)持續(xù)濃縮，定期排出罐體，減少了排污總量。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果分析

自曙一聯(lián)SSF懸浮污泥過濾法污水凈化裝置運(yùn)行以來(lái)，提高了污水處理系統(tǒng)效率，降低污水處理本，污水處理成本由2.6元/方降至1.6元/方，月減少41噸污泥處理量，單方污泥處理費(fèi)用220.8元/方。

四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）SSF污水凈化裝置打破了傳統(tǒng)的靜態(tài)濾料機(jī)械過濾模式，巧妙設(shè)計(jì)符合Stokes定律和同向凝聚理論，用動(dòng)態(tài)緩慢旋轉(zhuǎn)和不斷更新的懸浮污泥層作為過濾凈化介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)不用反洗和不怕堵塞的長(zhǎng)期穩(wěn)定過濾凈化。

（2）該工藝處理效果穩(wěn)定，處理后水質(zhì)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，具有運(yùn)行費(fèi)用低、適用范圍廣、一次性投資少等優(yōu)點(diǎn)，充分利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣、污泥作為過濾層，減少污泥排放量，具有一定社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王臨紅，趙振興，韓桂華，李芮麗.含油污水除油凈水技術(shù)研究與發(fā)展[J].工業(yè)水處理，2005，25（2）

[2] 王兆安，劉福余，王曙光，姜公杰，李信儀.曙一區(qū)超稠油污水處理流程的改進(jìn)[J].特種油氣藏，2001，8（4）

作者簡(jiǎn)介：

丁晗（1986-），男，工程師，2010畢業(yè)于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，目前主要從事污水處理技術(shù)的研究和推廣工作