溶氣氣浮裝置在喇三聯(lián)污水站的應(yīng)用

郝延峰（大慶油田第六采油廠第三油礦注水隊(duì) 黑龍江 大慶 163000）

一、氣浮基本原理

氣浮選是通過向污水中加入微小氣泡，并使氣泡表附著于水中油和固體顆粒上，形成帶氣絮體顆粒向水面上浮，從而得到油、固體和水的分離。帶氣絮體顆粒由油珠、懸浮物、氣泡和浮選劑四種物質(zhì)組成，絮體顆粒的浮升速度遵循斯托克公式。由于氣體密度僅僅為水密度的1/775，因而絮體顆粒粘附的氣泡越多越易于上浮分離。另一方面，污水曝氣可有效地抑制硫酸鹽還原菌等厭氧細(xì)菌的生長，從而減緩下游生產(chǎn)過程中的管線腐蝕速度。制取氣泡是氣浮法的先決條件，常用的制取氣泡方法有充氣氣浮和溶氣氣浮法，喇三聯(lián)污水站采用效果比較好的溶氣氣浮法中的加壓溶氣氣浮法。溶解空氣所用水來源于氣浮沉降罐分離后水，占全部處理污水比例叫做回流比，喇三聯(lián)氣浮沉降罐的回流比在10%—20%間。

二、污水處理工藝流程及氣浮處理流程

喇三聯(lián)污水處理流程：來水→5000 m3一次自然沉降罐→2000 m3溶氣氣浮二次沉降罐→1000 m3和500 m3升壓罐→升壓泵→升壓后進(jìn)入壓力過濾罐，過濾后水→2座500 m3凈水罐→外輸泵→污水干線。

空氣在一定壓力下溶于回流水中呈飽和狀態(tài)，壓入于氣浮沉降罐的溶氣釋放器中；來自5000 m3一次沉降罐的含油污水進(jìn)入氣浮罐本體中的氣浮中心筒配水系統(tǒng)，更進(jìn)一步藥液混合緩沖后通過氣浮罐內(nèi)斜管與罐直壁組成的導(dǎo)流區(qū)進(jìn)入同向流氣浮斜管沉降系統(tǒng)，在氣浮管沉降系統(tǒng)的油泥依靠水流的推力及其自重沉入底部，尚不能沉淀去除的絮油珠繼續(xù)隨水流向上，水流在接觸室遇到釋放器釋出的20—30 μ m微氣泡后，即形成帶氣絮體顆粒而上浮至分離室液面，浮油溢流至環(huán)形氣浮罐排油系統(tǒng)通過排油泵外排，分離室內(nèi)底部氣浮罐集水系統(tǒng)將處理后的水經(jīng)出水管排出。

三、應(yīng)用情況分析

1.設(shè)計(jì)效果

廠家提供的設(shè)計(jì)參數(shù)顯示，在處理規(guī)模達(dá)2×104m3/d的情況下，氣浮罐設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如下：

序號項(xiàng)目名稱單位1 2 3 45含油量mg/L出水水質(zhì)（加藥）<=30 mg/L懸浮物mg/L <=40 mg/L含聚濃度絮凝劑水溫mg/L mg/L℃來水水質(zhì)<=150 mg/L<=90 mg/L<=200 mg/L 40 mg/L 36—40

2.現(xiàn)場試驗(yàn)及分析

為研究溶氣氣浮裝置除油效果，油田設(shè)計(jì)院和廠有關(guān)部門一直對喇三聯(lián)污水溶氣氣浮系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)注和研究，我們隊(duì)也進(jìn)行了大量分析研究。日前，我們隊(duì)與設(shè)計(jì)院水化驗(yàn)室就氣浮裝置除油效果進(jìn)行過多次交流，設(shè)計(jì)院的工程師肯定了氣浮裝置的作用，也提出近期打算通過調(diào)節(jié)回流比，摸索出提高氣浮裝置除油效果的實(shí)驗(yàn)研究。

下面是前期的一些研究，其中包括正常生產(chǎn)，停氣浮裝置，進(jìn)沉降罐前加絮凝劑和不加絮凝劑等對比試驗(yàn)，連續(xù)對站內(nèi)污水處理各階段取樣分析含油量，加藥時加藥濃度約為25mg/L，小于設(shè)計(jì)濃度40 mg/L：

喇三污水站溶氣氣浮裝置除油效果對比表序號 1 2 3 4水質(zhì)含油數(shù)據(jù)（mg/l）污水來水氣浮罐進(jìn)口氣浮罐出口濾前外輸日處理量備注210.884.439.96.6282.2148.6110.4223.0160.398.1282.6164.9146.038.299.6109.3118.211.914.415.511757.011095.111678.512312.7投氣浮并加藥停氣浮并加藥投氣浮不加藥停氣浮不加藥

通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析我們發(fā)現(xiàn)，在來水穩(wěn)定，負(fù)荷率在60%左右時。投運(yùn)氣浮裝置并加絮凝劑除油效果最為理想，基本能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

結(jié)論與認(rèn)識

1.沉降罐加氣浮工藝能夠提高沉降罐的除油效果。在來水100—200 mg/L的條件下，從表中數(shù)據(jù)可以看出出水含油平均值均在90 mg/L以下，通過加強(qiáng)收油、排泥、穩(wěn)定液位等控制，出水含油最低曾達(dá)到27 mg/L。說明在沉降罐內(nèi)增加氣浮是提高除油效率的有效途徑。

2.目前喇三聯(lián)外輸污水水質(zhì)優(yōu)良，基本無超標(biāo)情況發(fā)生，但氣浮罐出水水質(zhì)與理論數(shù)值還存在一定差距。分析原因認(rèn)為，來水含油高、含聚濃度高，成分復(fù)雜是除油效果不夠理想的主因，污水溫度、收油、排泥，加藥控制也對除油效果有一定影響。

3 另一方面，污水曝氣可有效地抑制硫酸鹽還原菌等厭氧細(xì)菌的生長，硫酸鹽還原菌能夠?qū)⒘蛩岣x子還原成二價(jià)硫離子，進(jìn)而形成副產(chǎn)物硫化氫，硫化氫對金屬有很大腐蝕作用，腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生硫化鐵沉淀可堵塞管線和地層。可以說，在沉降罐內(nèi)增加氣浮除提高除油效率和除懸浮物外還有深層價(jià)值。

4.鑒于氣浮罐出水水質(zhì)與理論數(shù)值存在一定差距，下一步打算通過調(diào)節(jié)回流量，改用外輸水進(jìn)行溶氣，調(diào)節(jié)加藥位置等試驗(yàn)摸索提高氣浮罐除油效率的技術(shù)可行性。

[1]馬自俊.乳狀液與含油污水處理技術(shù).北京:中國石化出版社.2011.

[2]孫英杰.油田水處理系列宣貫教程.大慶:大慶油田有限責(zé)任公司.2011.