曙光油田含油污水凈化裝置研究與改進

摘 要：曙光油田污水常規處理工藝為調節+斜板除油+氣浮+兩級過濾工藝，工藝流程長，能耗高，操作管理較繁瑣。同時，隨著油田增產措施工作量的增加，產出水成分越來越復雜，污水處理難度也進一步加大。為此，我們結合曙光油田污水特性，利用斜板罐的罐體，將其內部改造成SSF懸浮污泥污水凈化裝置，提高污水預處理的效率，確保預處理段污水處理長期穩定達標運行。

關鍵詞：污水;凈化;過濾

一、引言

曙光油田曙一聯污水處理站于1975年建成投產，設計處理能力12000m3/d，污水處理流程采用“四段法”：即緩沖—沉降分離除油—氣浮--過濾的污水處理技術。隨著油田增油措施增加，產出水成分越來越復雜，污水處理難度加大，污水經重力除油、混凝沉淀、氣浮和壓力過濾工藝處理后，水質達標難度較大，運行藥劑費用高。通過近幾年的測試結果分析，發現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，加重了后續的處理難度;二是斜板罐內流場混亂，存在漩渦流和返混流，并有多處流動“死區”，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失效，過濾后出水水質不能達到設計要求[1];

為了改善水質，提高污水處理技術，降低污水處理費用，有必要利用新技術對現有污水處理流程進行改造。

二、主要研究內容

2.1? 總體技術思路

針對曙光油田污水特性，利用曙一聯原有一座1000 m3斜板罐的罐體，將其內部改造成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，提高污水預處理的效率，降低污水處理成本，確保預處理段污水處理長期穩定達標運行。

2.2? 工藝原理

SSF懸浮污泥污水凈化技術打破了傳統的靜態濾料機械過濾模式，依據Stokes定律和同向凝聚理論，當加藥后的污水由罐體底部進入SSF污水凈化裝置后，由于組件的特殊構造，水流方向發生很大的變化，造成較強烈的紊動。這時污水中的懸浮顆粒正處于前期混合反應階段，紊動對混合反應有益。隨著后續絮凝不斷進行，懸浮顆粒越來越大。懸浮物的絮凝過程到了后期絮凝階段，紊動的不利影響也越來越大，與絮凝過程的要求相適應，這時混合液流過組件彎折，流速大大降低，且流動開始趨于緩和。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，密度越來越大，流速越來越小。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，當重力與向上的沖擊力相等時，污泥保持動態的靜止，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活性懸浮污泥層。隨著絮體由下向上運動，使泥層的下表層不斷增加、變厚，同時，隨著污泥濃縮室澄清水旁路流動，引導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，懸浮泥層的厚度達到一個動態的平衡。當混凝后的出水由下向上穿過此懸浮泥層時，此絮體濾層靠界面物理吸附、網捕作用和電化學特性及范德華力的作用，將懸浮膠體顆粒、絮體、部分細菌菌體等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上，使出水水質達到處理要求[2]。

2.3? 設備構成及主要技術指標

曙光油田懸浮污泥污水處理技術主要設備由斜板罐改造的懸浮污泥污水凈化裝置、利舊的進出水、排泥和放空管線，加藥裝置等構成。主要技術指標為：

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

（2）進口水質：含油≤100mg/l，含懸浮物≤300 mg/l。

（3）出口水質：含油≤10mg/l，含懸浮物≤10 mg/l。

2.4 技術特點

（1）采用懸浮污泥污水處理技術替代傳統的斜板罐除油和氣浮選污水處理技術具有處理精度高、運行費用低、一次性投資少、處理效果穩定等特點;

（2）采用懸浮污泥污水處理技術裝置用動態緩慢旋轉和不斷更新的懸浮污泥層作為過濾介質，實現不用反洗和不怕堵塞的長期穩定過濾;

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

（4）排泥量少：充分利用生產過程中產生的廢渣、污泥做為過濾層，減少污泥排放量，保護環境，減少污染。同時，污泥在濃縮室內持續濃縮，定期排出罐體，減少了排污總量。

三、現場應用及效果分析

自曙一聯SSF懸浮污泥過濾法污水凈化裝置運行以來，提高了污水處理系統效率，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，單方污泥處理費用220.8元/方。

四、結論與認識

（1）SSF污水凈化裝置打破了傳統的靜態濾料機械過濾模式，巧妙設計符合Stokes定律和同向凝聚理論，用動態緩慢旋轉和不斷更新的懸浮污泥層作為過濾凈化介質，實現不用反洗和不怕堵塞的長期穩定過濾凈化。

（2）該工藝處理效果穩定，處理后水質可以長期穩定達標，具有運行費用低、適用范圍廣、一次性投資少等優點，充分利用生產過程中產生的廢渣、污泥作為過濾層，減少污泥排放量，具有一定社會效益。

參考文獻：

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

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

作者簡介：

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