海洋石油平臺污水處理流程與工藝設計

摘 要：介紹了海洋石油平臺含油污水處理的重要性和含油污水處理系統除油常見的六種基本原理：自然除油、斜板除油、粗粒化除油、氣浮除油、旋流除油、過濾。海洋石油平臺生產水處理系統工藝流程一般常用的 3 種主要工藝流程為：重力式流程、壓力式流程、浮選式流程。結合某油田實例，對沉降、噴射氣浮、過濾三級處理進行了簡要的工藝計算。

關鍵詞：污水處理；沉降；氣浮；過濾

前 言

在油田的開發生產過程中，會產生大量的生產污水，如果不對其進行合理的處理回注和排放，不僅使油田地面設施不能正常運作，而且會因地層堵塞而帶來危害，同時也會造成環境污染，影響油田安全生產。因此，必須合理地處理并回收利用含油污水。

1.油田污水處理的原理

油田污水處理所利用的基本原理主要分為：自然除油、斜板除油、粗粒化除油、氣浮除油、旋流除油、過濾除油。

2.常見的污水處理工藝流程

目前的油田污水處理工藝流程，由于污水水質差異較大，處理流程種類較多，現針對不同含油污水水質特點、凈化處理要求，按照主要處理工藝過程，大致可劃分為重力式流程、壓力式流程、浮選式流程三種基本處理流程。另有除油、浮選、生物降解、沉降、吸附過濾流程用于排放處理。

2.1.重力式流程. 自然（或斜板）除油-混凝沉降-壓力（或重力）過濾流程。從原油處理系統分離出的含油污水經自然收油初步沉降后，投加混凝劑進行混凝沉降，再經過緩沖、提升、進行壓力過濾，濾后水再加殺菌劑，得到合格的凈化水，外輸用于回注。濾罐反沖洗排水用回收水泵均勻地加入含油污水中再進行處理。回收的油送回原油處理系統進行處理 。重力式處理流程處理效果良好，對生產污水含油量、水量變化波動適應性強，自然除油回收油品好，投加凈化劑混凝沉降后凈化效果好。但當處理規模較大時，壓力罐數量較多、操作量大，處理工藝自動化程度稍低。當對凈化水質要求較低且處理規模較大時，可采用重力式單閥濾罐提高處理能力。

2.2.壓力式流程。 旋流（或立式除油罐）除油—聚結分離—壓力沉降—壓力過濾流程。它加強了流程前段除油和后段過濾凈化，原油處理系統送來的含油污水，若壓力較高，可進旋流除油器；若壓力適中，可進接收罐除油，為了提高沉降凈化效果，在壓力沉降之前加一級聚結（亦稱粗粒化），使油珠粒徑變大，易于沉降分離。亦或采用旋流除油后直接進入壓力沉降。根據對凈化水質的要求可設置一級過濾和二級過濾凈化。壓力式處理流程處理凈化效率較高、效果良好，污水在處理流程停留時間較短，但適應水質，水量波動能力稍低于重力式流程。旋流除油裝置可高效去除污水中含油，聚結分離可使污水中微細油珠聚結變大，縮短分離時間，提高處理效率。該流程系統機械化、自動化水平稍高于重力式流程，現場預制工作量大大降低，且可充分利用含油污水來水水壓，減少系統二次提升。

2.3.浮選式流程 。接收（溶氣浮選）除油—射流浮選或誘導浮選—過濾、精濾流程。該流程首端大都采用溶氣氣浮，再用誘導氣浮或射流氣浮取代混凝沉降設施，后端根據凈化水回注要求，可設一級過濾和精細過濾裝置。浮選流程處理效率高，設備組裝化、自動化程度高，現場預制工作量小。因此廣泛應用于海上采油平臺，在陸上油田，尤其是稠油污水處理中也被較多應用。但該流程動力消耗大，維護工作量稍大。

3. 某海洋石油平臺污水處理流程設計

生產污水處理系統采用重力沉降、加氣浮選和核桃殼過濾器過濾三級處理流程，其中包含了3 種以上流程。重力式流程在沉降艙內得到了體現，浮選裝置為浮選式流程的代表，而在整個浮選至過濾的過程中，所有設備及管線密封帶壓，概括了壓力式流程。來自原油處理系統的含油污水首先進入 2 個污水沉降艙，在 100.8～110 kPaA 操作壓力下進行重力沉降分離，除去浮油、部分顆粒直徑較大的分散油及雜質。另外，需要在沉降艙的四周安裝加熱器，以確保冬季或關斷期，艙內溫度維持最低 50 ℃。經過沉降分離后的含油污水由 3 臺污水增壓泵提升進入 2 座加氣浮選裝置進行浮選，除去污水中的乳化油和細小的固體顆粒。經浮選裝置浮選處理后的含油污水再經過雙介質核桃殼過濾器過濾處理，除去污水中的微小懸浮物和油珠及被殺菌劑殺死的細菌和藻類等。雙介質核桃殼過濾器為5 用 1 備。處理后的生產污水進入凈水緩沖罐。當核桃殼過濾器需要反沖洗的時候，凈水反沖洗泵將處理后的生產水打回核桃殼過濾器。含油污水處理系統需用惰性氣體進行密封，以保證注水水質中含

氧量的要求。在含油污水的處理過程中需注入破乳劑、絮凝劑、浮選劑、助濾劑等化學藥劑。 經過三級處理后的生產污水已經達到含油污水排海水質要求。根據各開發年份逐年產出的水

參考文獻：

[1]劉德緒. 油田污水處理工程[M]. 北京：石油工業出版社，2001.

[2]中國石油天然氣總公司. 油田地面工程設計[M]. 北京：石油大學出版社，1994.