2022年油田污水处理现状及发展趋势-论文 .pdf

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1、i 毕业设计论文题目：油田污水处理现状及发展趋势学习中心：年级专业：学生：学 号：指导教师：职 称：导师单位：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 29 页ii 油田污水处理现状及发展趋势摘要： 油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力别离、粗粒化、浮选法、过滤、膜别离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工艺应有所选择。研制新型设备和药剂，开发新工艺，应用新技术成为油田污水处理发展

2、的新趋势。关键词：油田污水污水处理技术分类膜别离技术 MBR 中原油田目录精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 29 页iii 摘要目录第 1 章 概述 1第 2 章 国内外油田污水处理技术现状2 2 2.1.1 物理法2 2.1.2 化学法5 2.1.3 物理化学法6 2.1.4 生物法7 2.2 油田污水处理的一般工艺8 2.3 膜生物反应器工艺10 第 3 章 中原油田污水站改造完善工程设计总结11 改造前三座污水处理站共同存在的主要问题12 3.2 改造前三座污水处理站分别存在的主要问题 13 3.3 文一、文明、胡二

3、污水处理站改造设计指导思想 14 3.4 经济效益分析20 3.5 主要水质指标分析21 3.6 总结23 第 4 章 展望24 致谢26 参考文献27 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 29 页1 第 1 章概述油田污水主要包括原油脱出水( 又名油田采出水 ) 、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时，油田污水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、 油等多项指标进行严格控制， 防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水，则要严格控制水中的钙、

4、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放，则根据当地环境要求，将污水处理到排放标准。我国一些干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的污水变废为宝，处理后用于饮用或灌溉，具有十分重要的现实意义。采用注水开采的油田，从注水井注人油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面， 这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油，因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长，采水液的含水率不断上升，有的区块已到达90以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。钻井污水成分也十分复杂，

5、主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂( 如粘土 ) 、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、 生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。由于油田污水种类多，地层差异及钻井工艺不同等原因，各油田污水处理站不仅水质差异大，而且油田污水的水质变化大，这为油田污水的处理带来困难。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 29 页2 第 2 章国内外油田污水处理技术

6、现状2.1.1 物理法物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力别离、离心别离、过滤、粗粒化、膜别离和蒸发等方法。重力别离技术，依 *油水比重差进行重力别离是油田废水治理的关键。从油水别离的试验结果看，沉淀时间越长，从水中别离浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本手段，已被各油田广泛使用。离心别离是使装有废水的容器高速旋转，形成离心力场，因颗粒和污水的质量不同，受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧，质量小的则停留在内侧，各自通过不同的出口排出，到达别离污染物的目的。含油废水经离心别离后，油集中在中心部

7、位，而废水则集中在 *外侧的器壁上。 按照离心力产生的方式， 离心别离可分为水力旋流别离器和离心机。其中水力旋流器，由于具有体积小、重量轻、别离性能好、运行安全可 *等优点，而备受重视。目前在世界各油田，如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田都有应用。我国引进的数套 Vortoil水力旋流器，在油田污水处理上取得了良好的效果。粗粒化，是指含油废水通过一个装有粗粒化材料的设备时，油珠粒径由小变大的过程。目前常用的粗粒化材料有石英砂、无烟煤、蛇纹石、陶粒、树脂等材料。粗粒化除油罐用以去除经前期治理后的含油污水中的细小油珠和乳化油。过滤器有压力式和重力式两种， 目前我国油田普遍采用的是压力式

8、，有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双层滤料过滤器、多层滤料过滤器等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 29 页3 近年来，随着纤维材料的发展，以纤维材料为滤料发展起来的深床高精度纤维球过滤器，因其具有纤维细密、过滤时可形成上大下小的理想滤料空隙分布、纳污能力大、反洗滤料不流失等优点，发展迅速。膜别离技术被认为是“ 21 世纪的水处理技术”，是一大类技术的总称。主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。这些膜别离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。特别是超滤，己经在除油的相关研究

9、中取得了定的进展，逐渐从实验室走向实际应用阶段。表 1 膜法水处理技术的基本特征膜类型孔径大小/ m功 能膜间压力微滤MF 去除悬浮固体1.721053.44105Pa超滤UF 去除有机物、细菌和热原质去除胶体物质去除悬浮固体去除染料大分子1.721056.89105Pa 25 100psi 纳滤NF 去除病毒去除大的无机离子去除分子量在300 1000 范围内的有机化合物去除三价盐9.3010515.86105Pa(135 230ps) 反 渗 透RO 去除所有有机化合物去除所有溶解盐去除病毒、细菌和热原质13.8010568.90105Pa(200 1000psi) 精选学习资料 - -

10、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 29 页4 Humphery等人采用 Membralox陶瓷膜进行了陆上和海上采油平台的采出水处理研究，经过适当的预处理后取得了较好的效果，悬浮物含量由 73290mg/L降低到 1mg/L以下，油含量由 8583mg/L降低到 5mg/L以下。 Simms等人采用高分子膜和Membralox 陶瓷膜对加拿大西部的重油采出水进行了处理， 悬浮物含量由 1502290mg/L降低到 1mg/L以下，油含量由 1251640mg/L降低到 20mg/L以下。美国在 1991 前后研究了一种陶瓷超滤膜处理采出水用于油

11、田回注，在美国路易斯安那、墨西哥湾的海上和陆上油田进行了小规模生产实验。采出水先进行投加化学药剂和沉降别离常规处理后，出水含油为27583mg/L，经过超滤处理后降为 10mg/L 以下。美国加利福尼亚的德克萨斯砂道油田位于萨里纳斯谷，气候干旱，特别是近几年来地下水位降到临界点，因此研究决定向地下水注入高质量的水以补充水源的不足，实验以砂道油田采出水作为水源，用膜法处理使其满足饮用或灌溉要求。Chen 等对 0.2 0.8m 陶瓷膜处理油田采出水进行了研究，发现经过Fe(OH)2 预处理，可使油质量分数由 27106583106 降低到 5106 以下，悬浮固体由73106350106 降低到

12、 1106 以下，通过反冲和快速冲洗，膜通量能在较长时间内到达3000L/(m2h)。在国内，李永发等用超滤膜处理胜利油田东辛采油厂预处理过的废水，处理后油截留率为97.7%，能到达低渗透油田回注水标准。梁立军等用中空纤维超滤器对大庆油田的注水站的回注水进行了试验，开发的膜组件在通量上比常规的中空纤维组件大34倍， 在 0.08MPa的压差下，其通量最大。温建志等采用中空纤维超滤膜对油田含油废水进行了处理，研究说明，总悬浮固体质量浓度由6.69mg/L 下降为 0.56mg/L，油质量浓度由 127.09mg/L 下降为 0.5mg/L，到达满意的效果。王怀林等采用南京化工大学膜科学技术研究所

13、生产的0.2m 和 0.8m 陶瓷微滤膜对江苏真武油田的采出水进行处理，效果很好。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 29 页5 2.1.2 化学法化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质，特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。混凝沉淀法是借助混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒子脱稳，在絮凝剂的作用下，发生絮凝沉淀以去除污水中的悬浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝剂主要有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺 PAM 类、接枝淀粉类等。化学氧化是转化废水中污染物的

14、有效方法，能将废水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为微毒、 无毒物质或转化成容易与水别离的形态。该法分为化学氧化法，电解氧化法和光化学催化氧化法3 类。化学氧化是指利用强氧化剂 (如 O2 、O3 、Cl2、H2O2 、KMnO4 、K2FeO4 等) 氧化分解废水中油和 COD 等污染物质以到达净化废水的一种方法。电解氧化法是指在废水中插上电极，通以一定的直流电废水中的油和COD 等污染物在阳极发生电氧化作用或与电解产生的氧化性物质( 如 C12、C1O 、Fe3等)发生化学氧化复原作用， 以到达净化废水的一种方法。 光化学催化氧化法是指以半导体材料(如 TiO2、Fe2O3 、WO3 等)

15、利用太阳光能或人造光能(如紫外灯、日光灯等 ) 使废水中的油和COD 等污染物质降解以到达净化废水的一种方法。目前常用的处理含油废水的方法包括超临界水氧化、湿式空气氧化、臭氧氧化、TiO2电极氧化、 Fenton 试剂氧化等。2.1.3 物理化学法油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中，使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附，因其密度小于水而上浮，形成浮渣层从水中别离。常投加浮选剂提高浮选效果，浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面还有吸附架桥作用，可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。张登庆等把电气浮技术应用于油田采出水处理中，研究说明电气浮工艺精选学

16、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 29 页6 用于油田采出水除油及杀菌是可行的。阳极用于除油，阴极用于杀菌，除油率为 8090，电耗约为 0.1kWh/m3。吸附法主要是利用固体吸附剂去除废水中多种污染物。根据固体外表吸附力的不同，吸附可分为外表吸附、离子交换吸附和专属吸附三种类型。油田污水处理中采用的吸附主要是利用亲油材料来吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困难，使用受到一定的限制，故一般只用于含油废水的深度处理。因此，近年来开展了寻求新的吸油剂方面的研究，研究主要集中在两点：一是把具有吸

17、油性的无机填充剂与交联聚合物相结合，提高吸附容量：二是提高吸油材料的亲水性，改善其对油的吸附性能。20 世纪 70 年代，美国学者Richard 首次提出了超声波辐照的化学效应，随着超声波技术的不断发展，大功率超声波设备的问世，超声波的物理化学效应逐渐成为人们的研究热点。20 世纪 90 年代以来，国内外学者纷纷致力于超声波降解有机物的研究，开始将超声波应用于控制水污染，尤其是治理废水中难以降解的有毒有机污染物，结果说明，超声波对污染水体的降解机理是声空化效应及由空化产生的增强化学反应的活性自由基的作用。李书光等在超声波处理石油污水的实验中探讨了时间、功率、 pH值和温度的影响。另外，徐有生等

18、取得专利并大力推广的微波能水处理技术，也开始应用于油田污水。2.1.4 生物法生物法是利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒物质，从而使废水得以净化。根据氧气的供给与否，将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理，好氧生物处理是在水中有充分的溶解氧的情况下，利用好氧微生物的活动，将废水中的有机物分解为 CO2 、H2O 、NH3 、NO3等；厌氧生物处理的特点是可以在精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 29 页7 厌氧反应器中稳定的保持足够的厌氧生物菌体，使废水中的有机物降解为 CH4 、C

19、O2 、H2O等。生物法较物理或化学方法成本低，投资少，效率高，无二次污染，广泛为各国所采用。油田废水可生化性较差，且含有难降解的有机物，因此，目前国内外普遍采用A/O 法、接触氧化、曝气生物滤池BAF 、SBR 、UASB 等处理油田污水。综上所述，含泊废水处理方法较多，各有优缺点( 见表 2) 表 2 油田污水主要处理方法比较方法名称适用范围去除粒径/ m主要优缺点重力别离法浮 油 及 分散油60 效果稳定，运行费用低，处理量大；占地面积大粗粒化法分 散 油 及乳化油10 设备小，操作简便；易堵，有外表活性剂时效果差过滤法分 散 油 及乳化油10 水质好，设备投资少，无浮渣；滤床要反复冲洗

20、吸附法溶解油10 水质好，设备占地少；投资高，吸附剂再生困难浮选法乳化油、分散油10 效果好，工艺成熟；占地大，药剂用量大，有浮渣膜别离法乳 化 油 及溶解油10 效果好；占地大，药剂用量大，污泥难处理电解法乳化油10 效率高；耗电量大，装置复杂，有氢气产生，易爆精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 29 页8 超声波法分 散 油 及乳化油10 别离效果好；装置价格高，难于大规模处理生物法溶解油10 处理效果好，无二次污染，费用低；占地大22 油田污水处理的一般工艺油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且

21、多数情况下常与其他废水相混合，因此单一方法处理往往效果不佳。同时，因各种力法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质到达排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差异较大。在这些工艺流程中，常见的一级处理有重力别离、浮选及离心别离主要除去浮油及油湿固体；二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等，主要是破乳和去除分散油；深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要是去除溶解油。下列图是油田污水处理常见的几种工艺，其中工艺 2、 3 处理后外排；工艺 4 处理后回用作热采锅炉给水；工艺1、5 处理后用于回注。图 1 油田污水处理的工艺形式工

22、艺 1 工艺 2 工艺 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 29 页9 工艺 4 工艺 5 23 膜生物反应器工艺膜生物反应器 MBR ，是将膜别离技术与废水生物处理技术组合而成的新工艺，该工艺是以膜别离技术替代传统二级生物处理工艺中的二沉池，具有处理效率高、出水水质稳定；占地面积小；剩余污泥量少，处置费用低；结构紧凑，易于自动控制和运行管理；出水可直接回用等特点。在我国，膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术，其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少，然而，在水资源日益紧缺的情况下，

23、随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降，膜生物反应器将会有较好的应用前景。目前膜生物反应器已经开始在欧洲、北美、南非、日本等地区工业化应用，用于处理城市污水、楼宇生活污水、粪便污水、微污染水源水精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 29 页10 等。另外，对于膜生物反应器处理垃圾渗滤液等高浓度有机废水、造纸废水、制革废水、印染废水、焦化废水以及其它有毒工业废水已成为国内外研究的热点，并且都取得了良好的效果。Scholz. W 等2000对 MBR 处理含乳油和外表活性剂废水进行了研究，在进水 COD 保持

24、在 14647877mg/L，TOC为 4502670 mg/L，烃类为 5003000 mg/L，外表活性剂为35210 mg/L，停留时间 13.3 小时的 8 种工况条件下，得出燃油类污染物去除率在99.299.9之间，膜透过液的油浓度不超过0.3 mg/L ；润滑油在反应器中油浓度不超过10g/L，透过液油浓度在0.036 0.048 mg/L 之间；对外表活性剂的去除率到达了 92.999.3 ；另外，研究还对超滤工艺和MBR 工艺对烃类化合物的截留效率进行了比较，说明在MBR 中油类污染物最终得到了降解，而不仅仅是浓缩。第 3 章 中原油田污水站改造完善工程设计总结精选学习资料 -

25、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 29 页11 中原油田文一联污水处理站简称文一污、文明污水处理站简称文明污、胡二污水处理站简称胡二污分别隶属于采油一厂、采油三厂和采油五厂。文一污于1991 年底建成投产，设计规模为12000m3d，目前实际水量为11000m3d；文明污于 1989 年底建成投产，设计规模为 16000m3d，目前实际水量为 12000m3d；胡二污于 1992年底建成投产，设计规模为8000m3d，整个站承接的污水总量已达80009000m3d。这三座污水站分别于1995、1996年实施了“水体改性工业性实验”改造工

26、程。现只有胡二污水站超负荷运行，其余两个污水站还没有到达设计规模。“水体改性工业性实验”工程实施后，为控制系统腐蚀和结垢，要求将水体PH控制在 8.5 9.0 之间，向水中投加大量石灰乳，这三座站均将原站内500m3加高收油罐改造为一次沉降罐，500m3斜管沉降罐改造为二次沉降罐，站内无收油设施，无法收油，水中处理药剂与浮油形成吸附性悬浮物，在水中悬而不沉； 由于石灰乳投量太大，水中固体悬浮物含量剧增，大大超过沉降罐原设计处理负荷，经常堵塞甚至压塌斜管，造成停产事故。沉降罐沉降效果差，还影响到后续处理设备压力滤罐的过滤效果和出水水质，全站不能实现水质稳定达标，进而影响到文中、文明、卫城、胡状、

27、庆祖等油田注水效率和原油采收率的提高。为彻底解决这些问题，中原油田勘察设计研究院做了大量研究工作，进行了近三年的刻苦攻夫，通过室内实验和现场实验取得了多项成果，并和采油厂密切合作，经过大量的调查研究和细致深人的论证探讨，提出文一污、文明污、胡二污水处理站改造完善工程设计方案，采取有针对性的技术措施和先进高效处理设备，提高了污水站自动化程度，取得了可喜成果，三座污水处理站均实现了长时间水质稳定达标，全局水质监测排名分别为第一、第三和第四名，使中原油田污水处理技术再上新台阶，取得了十分可观的经济和社会效益。改造前三座污水处理站共同存在的主要问题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

28、归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 29 页12 加药系统经常发生故障，无法实现pH准确控制“水体改性技术”实施后，加药自控系统靠内探头连锁电脑远传实现自动控制，整个系统运转不灵，经常发生故障。叫探头寿命短，易损坏，价格高，每支近千元，但半月左右就需更换新探头。自控系统发生故障后，由于无设计程序和相关资料，且原制造单位设置了密码系统，无法自己维修，自控系统经常处于瘫痪状态，pH自控难以实现， pH忽高忽底，无法合理加药。且高pH污水与低 PH污水混台后发生二次沉降，严重影响水质达标。沉降罐别离效果差，处理效率低，排污困难三座污水处理站沉降罐采用传统的同向流沉降模式，即沉降罐内

29、水流方向与固体悬浮物沉降方向一致。这种沉降方式以去除原水中污油和有机悬浮物为主，以去除ss 为辅。但三座污水处理站自1995 年开始陆续实施“水体改性工业性实验研究工程”以来，力控制腐蚀与结垢，在水中投加较大剂量石灰乳，以将水体pH控制在 8.5 9.0 之间。这一处理工艺使处理站污泥量剧增，大大超过沉降罐原设计排污负荷原设计排污负荷为处理水量的3，水质改性后污泥量为水量的1215，罐内大量污泥沉降，斜管被污泥堵塞甚至压塌，经常需停产清淤，更换斜管，严重影响污水站正常生产运行。沉降罐排污系统运行效果差，排污常发生短路，在排污阀周围形成漏斗，排污率仅3左右，罐底污泥堆积达 22.5m，不仅缩小了

30、罐内有效沉降容积，减小了沉降时间，还增加了滤罐负荷，缩短了滤罐反洗周期，滤后水质恶化。为了方便清淤，有些站不得不修建了排污明沟。而这是不符合标准要求的。压力滤罐运行负荷高，处理效率低，滤料流失严重滤罐是污水处理最后一道关口，直接关系到水质能否达标。三座污水站改造前共有 22 座滤罐，滤料采用单一石英砂滤料，处理效率较低。原滤罐采用喇叭口或挡板布水，穿孔管集水。单滤料比重相同，粒径不同，在反冲洗流化状态下底层细滤料易与上层粗滤料发生混层，大大减精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 29 页13 小了滤床有效过滤深度。喇叭口或挡

31、板布水效果不理想，降低了滤罐有效利用容积。反冲洗配水采用穿孔管，阻力较大，配水不均，反冲洗效果不理想，旦易造成滤料流失，每运行23 个月就需补充滤料。全站自动化程度低由于污泥量大，沉降罐底每个排污阀每两小时就需启闭一次。每座压力滤罐反冲洗操作每8h个别站水量差时4h左右进行一次才能保证滤料及时再生， 保证过滤效果， 因此排污阀和滤罐操作阀启闭十分频繁，人工管理难度大，易发生人为因素造成的水质超标问题。以上几方面问题严重干扰污水站正常生产运行，影响水质稳定达标，进而影响到油田的开发和生产，必须尽快解决。3.2 改造前三座污水处理站分别存在的主要问题胡二污水站处理站超负荷运行胡二污水站主要负责处理

32、现胡十二掺所辖油区产出水5500m3d， 设备冲洗水 200-500m3d，二矿及庆泪油田洗井回收水600m3 d，过滤罐反冲洗水量 800-1000m3d，污泥浓缩池上清液回收水量1000m3d，合计水量 8000-9000m3/d ，超过原设计处理能力8000m3d整个站超负荷运行，严重影响水质稳定达标。胡二污水处理站无事故流程胡二污水处理站是全局唯一没有事故流程的污水站，一旦发生事故情况，胡十二掺水站来水就没有出路，给整个生产带来被动局面。胡二污、文明污污泥排放池容积小，污泥沉降时间短，处理程度较低“水体改性技术”实施后，污水站悬浮物含量剧增，排污量大。站内各处理构筑物每2h 排污一次，

33、每次排污量300-500m3左右，而原建排污池容积仅 500m3，为保证排污正常进行，只能随排污随提升，否则就会制约排污，造成污泥排放不及时，因此污泥浓缩池污泥静沉时间短，污精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 29 页14 泥含水率高，压滤效果差。且设备运行负荷高，造成了电能浪费。文一联、文明联来水含油过高文一联、文明联由于建设较早，三相别离器别离效果较差，再加上洗并回收水进站，使文一污、文明污来水含油量经常超过2000mg/L，大大超过标准所规定的进站指标，进入污水处理站后使含油污水处理设备超负荷运行，处理效率降低，处理

34、后水质不能稳定达标。文一污、文明污没有收油设施由于“水质改性工业性试验”工程实施后，将石灰乳加在了原收油罐前，使石灰乳吸附水中的原油而形成松软的团状悬浮物，悬浮在水体中，既不上浮也不沉降，使得水中的原油回收变得非常困难，原收油罐己基本丧失了原有的收油功能。3.3 文一、文明、胡二污水处理站改造设计指导思想 1、改良工艺技术，提高设备处理效率1三座污水站均采用新型逆向流别离沉降科研成果，提高混凝沉降设备别离效率；2胡二污扩建两台 3.0 压力滤罐；对三座站原建压力滤罐的集配水系统进行改造，更换滤料，采用三滤料过滤技术，提高滤罐过滤效率和效果，3胡二污、文明污各增建排污池一座；4文一污、文明污新建

35、旋流别离器，提高除油效率。 2、提高工艺自动化水平为提高污水处理系统运行效率及管理水平，减轻人为因素对水质达标的影响，降低工人劳动强度，主要工艺过程采用自动化控制形式1计量加药调节自动化。2沉降罐排污系统自动化。3过滤反冲洗自动化。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 29 页15 3、较为彻底、有效地解决污泥排放和处理问题1、加大沉降罐排污系统运行强度。2文明污、胡二污各扩建一座500m3污泥浓缩池，设配套污泥处理设施，减缓排污矛盾，提高污泥处理深度，降低污泥含水率。 4、文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程主要工程量文

36、一联污水处理站主要工程量表序号主要工程量1 在文一联站内增设收油设施1. XL1000WI 旋流除油器 2 台 1000mm 2. DF155-30 x3 耐腐蚀泵 3 台 H=90m n=1450r/min P=75Kw Q=190m33高含水油罐为收油罐2 一次沉降罐四座原 500m3加高收油罐改造为逆向流别离结构1. 进出水管集配水结构进行高速改造，改为下集水上布水，集配水支管上增加配水喇叭口；2. 增加排污冲洗管， 3. 自动排污。3 4 管网改造：必要的管线改造5 滤罐改造 10座 自动过滤反冲洗滤料改造为三层滤料集配水系统改为不锈钢腮管6 空气风系统一套：空压机1 台 过滤器 3

37、台 冷干机 1台后冷却器 1 台缓期冲罐 2 座文明污水处理站主要工程量表序号主要工程量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 29 页16 1 在明一联站内增设收油设施1. XL1000WI 旋流除油器 2 台 800mm2.DF155-30 x3 耐腐蚀泵 3 台 H=90m n=145r/min P=75Kw Q=190m33高含水油罐为收油罐2 一次沉降罐 4 座原 500m33 排污设施扩建： a. 增建排污池 32.5m6m 3.0m1 座，利用已建污水4 管网改造： a. 增设一次沉降罐到排污池的排污管：DN20

38、0 PN0.6 100m b.冲洗水管网： DN150 PN0.6 100m 5 6 事故排放池改造：把原有2 格事故池改造为事故沉降处理池1. 污水泵 F200-34 P=75Kw 3 台 新建泵房4.26.6m 1 栋2. 挡泥墙高 1.0m 3. 配电柜及电缆 4. 污泥提升泵QGB1450.1 2台7 滤罐改造 8 座 自动过滤反冲洗滤料更换为三滤料8 空气风系统一套：空压机1 台 过滤器 3 台 冷干机 1台后冷却器 1 台 缓冲罐 2 座9 混合罐 2.6m 1 座胡二污水处理站主要工程量表序号主要工程量1 混合罐2.4m 1 座2 一次沉降罐原 500m3加高收油罐改造2 座为逆

39、向流结构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 29 页17 a. 进出水管集配水结构进行调整改造，改为下集水上布水，集配水支管上增加配水喇叭口；b. 增加排污冲洗管 c. 自动排污。3 排污设施扩建： a. 增建排污池 24m 8m 3.0m 1 座，利用已建污水4 管网改造：必要的管线改造5 事故排放池：新建60302.5m 事故排放池 1 座a. 污水6 滤罐改造 4 座 新建 2 座滤罐 集配水系统改造自动过滤反冲洗滤料改造为三滤料7 新建 300m3清水罐一座清水泵 2 台 为方便站内生产、生活用水，应甲方委托设计，

40、建在胡二注水站内8 空气风系统一套：空压机1 台 过滤器 3 台 冷干机 1台 后冷却器 1 台 缓冲罐 2 座5、改造工艺流程1胡二污主体工艺流程为：(2) 文一污、文明污主体工艺流程为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 29 页18 6、采用的新技术(1) 加药工艺实现自动化在来水管路安装流量计量仪表，将来水信息传递给电脑控制系统，由电脑将处理后信息反馈给变频调速器，由变频调速器控制加药泵流量，从而实现对 PH的控制。这套自控系统现场使用方便，质量可靠，操作简便，能够准确控制PH ，合理加药。2将主要处理构筑物沉降罐

41、结构改造为新型逆向流沉降模式为解决高含固体悬浮物污水处理问题，使沉降罐功能转化为以去除ss 为主，将原同向流沉降罐改造为逆向流沉降罐，即调整进出水方位和有效沉降距离， 由下部进水， 上部出水，使 Tss 在下部己预沉 5060，水流经过斜板时，细粒径ss 在斜板上沉降下来。这一处理工艺可提高ss 去除率 30左右，出水 ss 含量可控制在 50mg/l 以内，大大减轻斜板运行负荷，减轻滤超过滤压力。(3) 加大排污强度，增设冲洗系统，实现排污自动化原沉降罐底部设置两圈穿孔排泥营，两个排泥总管对称布置。由于布置方式不符和加碱后污泥特性，排污效率很低。本次系统治理在罐底设置三圈穿孔排泥管，将罐底排

42、污分为四个分区，设四个排泥总管，对称布置，由 PLC程控器对排污阀实现定时自动启闭，分区排污。排污管路上同时设手动和自动阀门，自控系统检修时可人工操作。这套系统不精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 29 页19 需操作人员在现场手动启闭阀门，由PLC程控器定时实现阀门启闭，排污时间和周期可根据现场情况人工设定。非正常情况需手动时，操作工可通过仪表盘上按钮启动沉降罐排污阀。罐底设滑泥坡，由加压泵出水管路引入冲洗营，可正冲和反冲，加大污泥流动性，以利排污。4采用三层滤料过滤技术，改造滤罐内构件，实现反冲洗自动化三滤料滤罐上层采

43、用轻质、大粒径滤料无烟煤，中层采用石英砂，下层采用铝矾土，以有效提高滤床深度，防止反冲洗流化状态下滤料混层，提高出水水质，延长过滤周期。将滤罐底部集水穿孔管改造为缠绕腮丝不锈钢穿孔管，上部配水喇叭门采用特制缠绕腮丝不锈钢球面布水，这样不仅可有效减小出水和反洗时滤料流失，坯可提高集、配水均匀性，延长内构件使用寿命，提高过滤效果，保证出水水质。过滤反洗采用 PLC程控器控制，由 PLC按程序设定好的操作顺序，依次实现过滤罐阀门的开启和关闭，非正常情况需手动时操作工可通过仪表盘上的按钮启动过滤罐阀门，此时滤罐不按定时器设定时间自动操作。5湖二污、文明污增建污泥排放池，设污泥配套处理设施污泥处理流程框

44、图为对排污池容积小、制约排污的污水处理站，新建一座排污池，胡二污分为两格，可交替使用，文明污由于受场地限制，只建一格，以保证污泥有定够的静沉的时间，排污池上设链条式刮泥机，将上层浮渣和上清液刮入回收地，底部污泥刮入泥斗。回收池回收的上清液打入处理流程，池边设污泥提升泵，将污泥提升至板框压滤机压滤成泥饼。经污泥浓缩池沉降后， 污泥含水率可由9998降至 9692左右，经处精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 29 页20 理后泥饼含水率较低，一般可达7050，可用于铺设路基、低热值燃料或回填。6在文一污、文明污采用了新型高效油

45、水别离设备旋流别离器；7在自动控制上采用了电脑、变频器、PLC控制器等；8在设计上为了防止高矿化度污水对工艺管道的腐蚀，工艺管道均采用了机制玻璃钢管道。3.4 经济效益分析文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程完成后，实现了处理后水质全面、稳定达标，对提高原油注采率，改善地层注入环境起到积极作用。改造工程采用的污水处理新工艺、新设备，运行费用低，自动化程度高，节能效果好，处理效率大幅度提高，且工艺先进，管理方便。加药自动化的实现，可准确控制PH ，有效减缓系统腐蚀和结垢，延长洗井周期，注入水性能得到彻底改善。逆向流沉降罐的应用彻底解决了高含 ss 污水难度大、堵塞斜管等问题，提高ss 去除率

46、30% 左右。排污自动化和反冲洗自动化提高了处理效率和污水站科学管理水平，减轻了一线工人劳动强度和污水站管理难度，效果是十分显著的。设计实施后，相关注水站所辖油区每年可节省管线清洗费100 万元，污水、注水系统防腐及维修费 1000 万元。污水站每年可节约设备维修及改造费1600万元，年回收污油近 12000吨，总计每年可取得直接经济效益4140万元左右。更重要的是，注入水水质达标，有效地减小地层污染，改善了油田勘探开发环境，间接的经济和社会效益更是难以估算。3.5 主要水质指标分析文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程主体工程完工后，运行情况良好， 实现了水质稳定达标。 特别是 1999年

47、4 月系统治理全部完成后，效果更为喜人， DO含量检测为 0，机杂含量稳定控制在3mg/l 以下，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 29 页21 滤膜系数稳定控制在30 以上，含油量小于5mg/l ，各项指标完全到达且部分指标超过部颁中低渗透油层注水指标，三个站均实现了水质二十四小时稳定达标。 1999年 5 月设计院委托有关检测单位对胡二污水站水质做了检测，结果见表一。胡二污水处理站5 月份全局十二座污水站水质曾查排名第二， 6、7 月份上升至第一，文一污从97 年的最后一名上升为第五名，文明污上升到第三名见表二5 月

48、份全局水质普查公报。由于站内水质稳定达标，沿线注水管网及井筒水质也趋于稳定，5 月份系统抽查两次，水质指标见表三。表一、胡二污水处理站水质检测情况一览表1999.5.5 指标项目PH DO mg/l S mg/l 机杂mg/l 含油mg/l MF Fe mg/l Femg/l SRB 个/ml TGB 个/ml 标准10 310 1500 100来水- 43 58 - 23 100 100 滤后0 0 10 10 表二一九九九年五月三座污水处理站水质普查指标指标项目PH DO mg/l S mg/l 机杂mg/l 含油mg/l MF Fe mg/l Femg/l SRB 个/ml TGB 个/

49、ml 胡二污标准10 3 10 15100 100来水- 130 - 31 10 10000 滤后0 0 100 文标10 3 10 15100 100精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 29 页22 明污准来水- 130 - 45 10 10000 滤后0 0 100 文一污标准10 3 10 15100 100来水- 130 - 31 10 10000 滤后0 0 100 3.6 总结1文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程设计方案针对性强，措施有效，工艺及设备先进，为中原油田污水站改造和挖潜提供了可靠的经验和参考；2

50、改造工程完成后，回注水质各项指标全部到达且部分指标超过部颁中、低渗油层注水水质指标，水质稳定，抗环境能力强，可有效减缓系统腐蚀，减小地层污染，提高油田开发效果；3自动化程度高，处理效率显著提高，管理方便，大幅度降低一线工人劳动强度，提高了中原油田污水处理水平和科学管理水平。系统治理实施后，将对油田开发和生产形成良性循环起到促进作用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 29 页23 第 4 章展望随着全球范围水资源短缺的加剧， 以及人们对环境污染认识的加深，油田污水处理后回用已经越来越受到重视。近期的研究有如下趋势：混凝剂是