提高聯(lián)合站污水外輸水質(zhì)達(dá)標(biāo)率

劉立東(大慶油田第一采油廠第六油礦工藝隊(duì)，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染以及生態(tài)環(huán)境破壞情況逐漸加重，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，我國(guó)對(duì)于資源的充分利用和保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)。油田作為易污染、高排放、高耗能資源，需要在開采生產(chǎn)中加強(qiáng)管理，其中對(duì)于污水的處理是一項(xiàng)重要內(nèi)容。為降低水質(zhì)污染度，需要提高聯(lián)合站污水外輸水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。

1 聯(lián)合站相關(guān)概述

聯(lián)合站全稱為油氣集中處理聯(lián)合作業(yè)站，聯(lián)合站屬于轉(zhuǎn)油站一種，以為其功能作用較多，因此在石油生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。聯(lián)合站包括原油處理、轉(zhuǎn)油、原油穩(wěn)定、污水處理、注水等系統(tǒng)。其包括供變電、原油脫水、原油穩(wěn)定、油田注水、輕烴回收、污水處理以及相關(guān)輔助生產(chǎn)設(shè)備。聯(lián)合站是原油集中處理以及集輸?shù)闹袠校渲性O(shè)置有變電、鍋爐、化驗(yàn)、注水、污水處理、脫水、輸油等裝置，其主要作用是對(duì)原油進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)原油脫鹽、脫水、脫水；污水脫油；天然氣脫水三脫以及輕烴、污水、污油三回收，生產(chǎn)輕烴、凈化污水、凈化油、天然氣產(chǎn)品，對(duì)商品原油進(jìn)行輸送[1]。聯(lián)合站是易燃易爆、高壓高溫場(chǎng)所，屬于油田內(nèi)一級(jí)要害場(chǎng)所。聯(lián)合站主要是通過(guò)重力沉降脫水方式，采用沉降罐提供足夠的停留時(shí)間使混合物通過(guò)沉降原理實(shí)現(xiàn)油水分離。在污水處理過(guò)程中在進(jìn)行一次沉降后加入飯破乳劑、絮凝劑以及殺菌劑等化合物，具體操作流程如圖1所示。

2 聯(lián)合站水質(zhì)工藝缺陷

通過(guò)大量的實(shí)踐操作證明，對(duì)站內(nèi)水質(zhì)工藝造成影響的主要因素為過(guò)濾系統(tǒng)缺陷問(wèn)題，另外，聯(lián)合站加藥工藝、沉降問(wèn)題對(duì)污水處理工藝也存在較大影響。

圖1 污水處理簡(jiǎn)易流程圖

2.1 過(guò)濾罐附件損壞老化、濾料流失

隨著時(shí)間的推移任何裝置在長(zhǎng)時(shí)間的使用后都會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞、老化情況，并且由于油田開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，污水成分逐漸復(fù)雜，導(dǎo)致過(guò)濾罐的穩(wěn)定運(yùn)行受到影響。現(xiàn)階段過(guò)濾罐附件損壞、老化情況、濾料流失情況較為嚴(yán)重，對(duì)污水處理外輸水質(zhì)達(dá)標(biāo)率造成影響。

2.2 殺菌工藝

在聯(lián)合站中殺菌劑的投放點(diǎn)設(shè)置與外輸管線，沒有加強(qiáng)對(duì)原水殺菌的重視，當(dāng)污水停留于污水站外時(shí)，污水中所含有的細(xì)菌會(huì)大量滋生，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，在進(jìn)行殺菌處理后細(xì)菌的殘骸會(huì)產(chǎn)生二次污染，因此采用傳統(tǒng)的殺菌工藝和殺菌劑進(jìn)行殺菌工作效果不佳，需要根據(jù)污水處理工藝流程設(shè)置多處殺菌藥劑投放點(diǎn)位，但是多次投放又將導(dǎo)致污水處理成本增加，因此需要通過(guò)研究對(duì)殺菌工藝進(jìn)行優(yōu)化[2]。

2.3 回收水池、沉降罐清淤問(wèn)題

對(duì)于回收水池和沉降罐的處理大約每一年進(jìn)行一次，如果回收水池和沉降罐中的污油、雜質(zhì)無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的清除，將對(duì)污水處理外輸達(dá)標(biāo)率造成影響。

2.4 沉降罐收油工藝問(wèn)題

沉降罐收油槽因?yàn)樗絾?wèn)題和收油槽寬度較窄問(wèn)題造成對(duì)于原油的回收較少。在沉降罐的頂部設(shè)置的加熱管均勻分布無(wú)法集中對(duì)浮油層進(jìn)行加熱，導(dǎo)致一些硬塊無(wú)法順利進(jìn)到收油槽中。另外沉降罐的調(diào)節(jié)堰板閥運(yùn)行存在不穩(wěn)定問(wèn)題，堰板容易脫落，絲杠易受腐蝕，導(dǎo)致收油工作出現(xiàn)間斷，對(duì)水質(zhì)的有效控制造成影響。同時(shí)收油工作停滯會(huì)生成老化油，導(dǎo)致油站電脫運(yùn)行的穩(wěn)定性造成影響。

2.5 反沖洗問(wèn)題

現(xiàn)階段，多數(shù)污水處理站多年應(yīng)用變頻器對(duì)水量進(jìn)行控制，但是這種方法的使用具有局限性，在實(shí)際的污水處理過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)出口閥門與回流閥門，很容易出現(xiàn)致密層整體移動(dòng)、濾料不流化情況，進(jìn)而過(guò)濾罐的附件造成損壞，導(dǎo)致濾料流失等問(wèn)題的發(fā)生。

2.6 雙向過(guò)濾問(wèn)題

在污水處理站中通過(guò)雙向過(guò)濾罐污水處理工作，這種方式控制濾速比存在問(wèn)題，造成電動(dòng)機(jī)構(gòu)易發(fā)故障。當(dāng)污水通過(guò)上下兩個(gè)方向進(jìn)入過(guò)濾罐時(shí)，導(dǎo)致出水篩管發(fā)生震蕩現(xiàn)象，甚至造成出水篩管發(fā)生破裂情況。

3 聯(lián)合站污水處理工藝

因?yàn)橛吞锏纳a(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)規(guī)模存在一定的差異性，因此在污水處理中所使用的污水處理工藝也存在一定差異。各種處理工藝都需要一定的局限性和適用性。現(xiàn)階段我國(guó)聯(lián)合站污水處理主要通過(guò)化學(xué)法、物理法、生物法三種形式[3]。

3.1 物理法

我國(guó)油田聯(lián)合站污水處理最為常用的是物理法。通過(guò)物理法能夠?qū)ξ鬯械拇罅糠稚⒂汀腋∮鸵约皯腋‰s質(zhì)進(jìn)行清除。在污水處理中對(duì)于物理法的應(yīng)用較為成熟，具有良好的處理效果。物理法包括聚結(jié)法、吸附法和沉降法。

3.2 化學(xué)法

在通過(guò)物理法對(duì)污水進(jìn)行處理后，當(dāng)污水外輸達(dá)標(biāo)率不合格時(shí)可以通過(guò)其他方式對(duì)水質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在實(shí)際的污水處理中，一般采用化學(xué)法對(duì)污水進(jìn)行進(jìn)一步處理，其原理為乳化油，現(xiàn)階段較為常見的化學(xué)法包括轉(zhuǎn)化法與混凝法。

3.3 生物法

隨著生物科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)研發(fā)人員逐漸發(fā)現(xiàn)通過(guò)微生物的新陳代謝能夠?qū)ξ鬯泻械幕衔铩腋∥镞M(jìn)行去除。我國(guó)以及其他國(guó)家對(duì)于生物處理方式的應(yīng)用較為廣泛，通過(guò)微生物新陳代謝將有機(jī)污染物降解成無(wú)機(jī)物。生物法具有無(wú)污染、效果好、成本低的優(yōu)點(diǎn)，較為常見的生物法包括A/O法、生物膜法、活性污染去除法等。對(duì)于污水的排放需要在對(duì)污水進(jìn)行處理后，對(duì)其中所含的油量、懸浮物含量進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行排放，以免造成污染。通常聯(lián)合站對(duì)于污水的處理流程為：首先，通過(guò)沉降法進(jìn)行油水分離，之后通過(guò)化學(xué)過(guò)濾方式開展二次污水處理，通過(guò)活性炭物質(zhì)吸附污水中所含雜質(zhì)，并聯(lián)合使用生物法對(duì)污水含有的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行處理，污水外輸達(dá)標(biāo)后注入地層。

4 提高聯(lián)合站污水外輸水質(zhì)達(dá)標(biāo)率策略

對(duì)于聯(lián)合站污水外輸水質(zhì)達(dá)標(biāo)率的提升需要首先對(duì)采油廠聯(lián)合站污水處理現(xiàn)狀進(jìn)行全面的分析，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)制定相關(guān)方案，下文以某采油廠聯(lián)合站污水處理裝置改善措施為例說(shuō)明。

4.1 現(xiàn)狀分析

首先，該企業(yè)的污水外輸達(dá)標(biāo)率預(yù)期為90%以上，在沒有對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造前，污水外輸達(dá)標(biāo)率僅有77%，企業(yè)為提升污水外輸達(dá)標(biāo)率對(duì)污水水質(zhì)進(jìn)行全面調(diào)查，取樣調(diào)查主要包括污水含量有、懸浮物含量、SRB還原菌量。通過(guò)多次取樣得出平均指標(biāo)，污水外輸達(dá)標(biāo)率為69.1%，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)造成原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出導(dǎo)致污水外輸達(dá)標(biāo)率較低的主要原因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行性能較差。對(duì)具體情況進(jìn)行分析后需要按照問(wèn)題的實(shí)際情況制定相應(yīng)方案對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決，確保目標(biāo)明確、落實(shí)到人、措施具體，保證相應(yīng)對(duì)策的有效落實(shí)。

4.2 具體措施

4.2.1 過(guò)濾罐超負(fù)荷運(yùn)行

對(duì)液位進(jìn)行合理地控制，提升油水分離質(zhì)量同時(shí)，對(duì)分離器的壓力、液位加以合理地控制，減少污水的含油量，在源頭對(duì)水質(zhì)進(jìn)行控制。并增設(shè)JX-1600污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的額定處理量為1 600 m3/d。現(xiàn)階段應(yīng)用于聯(lián)合站中該系統(tǒng)的實(shí)際污水處理量為1 300 m3/d，壓力設(shè)計(jì)0.6 MPa，符合采油廠聯(lián)合站污水處理需求。

4.2.2 金屬過(guò)濾膜污染嚴(yán)重

JX-1600污水處理系統(tǒng)所使用的是一種新型的活性濾料，為硅酸材料活性介質(zhì)，其熔點(diǎn)730 ℃不溶于水、無(wú)氣味、比重1.25，在進(jìn)行實(shí)際的過(guò)濾作業(yè)時(shí)，濾床上過(guò)濾顆粒在遇水后形成覆蓋膜，表面有負(fù)電荷，能夠?qū)腋」腆w和油污進(jìn)行良好的吸附，具有良好的截污性能。在進(jìn)行反沖洗時(shí)，通過(guò)剪切力將吸附于覆蓋膜上的懸浮固體和污染清洗掉。通過(guò)反復(fù)的實(shí)踐證明，在最佳的反沖洗條件下，進(jìn)行8 min反沖洗能夠達(dá)到100%的反沖洗率。能夠有效解決污水處理中出現(xiàn)過(guò)濾質(zhì)量不佳、濾板容易出現(xiàn)板結(jié)問(wèn)題。

4.2.3 反沖洗污染水質(zhì)問(wèn)題

在傳統(tǒng)的污水處理中是通過(guò)注水罐對(duì)過(guò)濾罐進(jìn)行反沖洗作業(yè)，但是因?yàn)樽⑺揲L(zhǎng)期沒有進(jìn)行清理，導(dǎo)致注水罐中的油污沉積，反沖洗質(zhì)量不佳。該采油廠在2020年4月份對(duì)緩沖罐進(jìn)行改造，改為清水罐，使用水存罐開展反沖洗作業(yè)，在進(jìn)行反沖洗后水質(zhì)得到有效地改善。反沖洗作業(yè)中，堅(jiān)持“一用一反洗、一天一反洗”原則。換句話說(shuō)便是堅(jiān)持每天進(jìn)行一次反沖洗，進(jìn)行反沖洗是確保一過(guò)濾罐正常過(guò)濾，另一過(guò)濾罐進(jìn)行反沖洗，反沖洗泵參數(shù)設(shè)置為3 300 m3/h，40 Hz，反沖洗時(shí)間控制為15 min，用水量約為1 000 m3，最大化提升過(guò)濾器的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)最大反沖洗效能。

4.2.4 后置藥劑投放點(diǎn)

在從以往的藥劑投放點(diǎn)為緩沖罐的進(jìn)口，將緩沖罐設(shè)置為清水罐之后，將藥劑投放點(diǎn)設(shè)置在接收罐的前端，按照采油廠實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)藥劑的投放計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整[4]。

4.3 效果分析

在進(jìn)行相關(guān)整改后，能夠有效地解決設(shè)備投運(yùn)、清罐、收油、流程完善等問(wèn)題，有效提升污水水質(zhì)外輸達(dá)標(biāo)率。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)聯(lián)合站加以簡(jiǎn)介，對(duì)傳統(tǒng)聯(lián)合站污水處理存在問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)污水處理工藝方式進(jìn)行介紹，最后通過(guò)舉例對(duì)提升聯(lián)合站污水水質(zhì)外輸達(dá)標(biāo)率進(jìn)行分析。對(duì)于污水水質(zhì)外輸達(dá)標(biāo)率的提升需要相關(guān)采油企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況以及排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污水處理系統(tǒng)加以科學(xué)的改造，提升污水中有機(jī)物、懸浮物等雜質(zhì)清理質(zhì)量，降低對(duì)水質(zhì)以及環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)石油行業(yè)以及我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展。