渤海油田污水零排放規(guī)劃及處理流程升級(jí)改造

韓榮山，吳 磊，劉富有，冀光峰，田慶林

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司 天津 300459)

0 引 言

目前，渤海海域油氣田含油生產(chǎn)污水經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后全部回注地層，生活污水可達(dá)標(biāo)排放。隨著國(guó)家對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的不斷重視，為貫徹落實(shí)生態(tài)環(huán)境部、發(fā)展改革委、自然資源部聯(lián)合印發(fā)的《渤海綜合治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃》，本文通過(guò)梳理渤海油田生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)污水、生活污水處理及排放情況，對(duì)渤海油田現(xiàn)行污染處理工藝和現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查。針對(duì)渤海油田污染物處置技術(shù)進(jìn)行研究，提出了適合渤海油田的技術(shù)工藝，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)污水和生活污水零排放。

1 海上油田綠色發(fā)展及零排放規(guī)劃

1.1 加快污水在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與推廣

開(kāi)展海上油氣田生產(chǎn)污水在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，對(duì)生產(chǎn)污水中石油類進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，新建平臺(tái)或FPSO安裝生產(chǎn)污水含油在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在2020年，敏感海域的重點(diǎn)油氣田生產(chǎn)污水含油在線監(jiān)測(cè)覆蓋率已經(jīng)達(dá)到100%；到2030年，實(shí)現(xiàn)海上油氣田生產(chǎn)污水含油在線監(jiān)測(cè)覆蓋率達(dá)到100%。

1.2 優(yōu)化污水處理工藝，降低生產(chǎn)污水含油濃度

不斷推進(jìn)生產(chǎn)污水處理技術(shù)升級(jí)，優(yōu)先選用高效脫水等先進(jìn)技術(shù)，持續(xù)降低海上油氣田生產(chǎn)污水處理設(shè)施出水中石油類的濃度。在2020年，渤海海域生產(chǎn)污水中油類含量處理至滿足回注標(biāo)準(zhǔn)要求后，全部回注地層。對(duì)有生產(chǎn)污水排放的海上油氣田，實(shí)行外排生產(chǎn)污水中石油類濃度與石油類總量雙重管控；積極采取“以新帶老”的環(huán)保措施，達(dá)到增產(chǎn)不增污的效果。

1.3 加大生產(chǎn)污水回注力度

2020年，渤海油田環(huán)保升級(jí)三年行動(dòng)計(jì)劃和綜合治理見(jiàn)到實(shí)效，渤海海域油氣田生產(chǎn)污水通過(guò)區(qū)域污水整體規(guī)劃統(tǒng)籌、污水處理設(shè)備選型優(yōu)化、加大回注力度等手段，實(shí)現(xiàn)了渤海油氣田生產(chǎn)污水全部回注。

1.4 生活污水處理流程改造與升級(jí)

新建項(xiàng)目的生活污水處理采用“灰黑分離，灰水回注”流程，將實(shí)現(xiàn)生活污水中的黑水和灰水分開(kāi)處理。其中，灰水進(jìn)入過(guò)濾器過(guò)濾，經(jīng)處理后，進(jìn)入工藝處理系統(tǒng)回注地層。黑水進(jìn)入生活污水處理系統(tǒng)，處理合格后排海。同時(shí)，逐步對(duì)現(xiàn)有在生產(chǎn)設(shè)施的部分生活污水處理流程進(jìn)行改造，以逐步實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)施的“灰黑分離，灰水回注”。通過(guò)灰水回注，將有效降低生活污水的排放量。

此外，通過(guò)將現(xiàn)有部分設(shè)施的生活污水處理裝置升級(jí)為電解法[1]、膜生化+微電解一體式的生活污水處理裝置，以提升污水處理效果，降低COD排放濃度。同時(shí)開(kāi)展的設(shè)備擴(kuò)容、配件更換升級(jí)等措施，也將有效提升處理效果。

2 渤海油氣田生產(chǎn)污水處理工藝

如表1所示，目前渤海現(xiàn)役海上油氣生產(chǎn)設(shè)施一般采用“斜板除油器/水力旋流除油+氣浮選+核桃殼過(guò)濾器/多介質(zhì)濾料過(guò)濾器”的三級(jí)處理流程對(duì)含油生產(chǎn)污水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后回注[2]。含油生產(chǎn)污水一級(jí)處理通常使用斜板除油器，其設(shè)計(jì)入口含油量一般在1 000～2 000 mg/L，出口的設(shè)計(jì)生產(chǎn)污水含油量一般在150～300 mg/L，斜板除油器的除油效率較高，基本可以滿足設(shè)計(jì)處理要求。含油生產(chǎn)污水二級(jí)處理通常使用氣浮選設(shè)備，根據(jù)油氣田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可選用溶氣氣浮、誘導(dǎo)射流氣浮及旋流氣浮等多種工藝設(shè)備。其入口的設(shè)計(jì)生產(chǎn)污水含油量一般在150～300 mg/L，出口的設(shè)計(jì)生產(chǎn)污水含油量一般在30～60 mg/L，基本可以滿足設(shè)計(jì)處理要求。含油生產(chǎn)污水三級(jí)處理通常使用核桃殼過(guò)濾器/多介質(zhì)濾料過(guò)濾器，其出口的設(shè)計(jì)生產(chǎn)污水含油量一般在10～20 mg/L，實(shí)際生產(chǎn)污水含油量一般在5～22 mg/L，基本可以滿足排海及回注的生產(chǎn)污水含油要求。

表1 油氣田生產(chǎn)污水常用處理方法與設(shè)備Tab.1 Common treatment methods and equipment for production wastewater in oil and gas fields

總體來(lái)講，目前渤?，F(xiàn)役海上油氣生產(chǎn)設(shè)施常規(guī)生產(chǎn)污水采用的“斜板除油器/水力旋流除油+氣浮選+核桃殼過(guò)濾器/多介質(zhì)濾料過(guò)濾器”三級(jí)處理流程可以滿足國(guó)家現(xiàn)行的含油生產(chǎn)污水回注的相關(guān)要求，除油效果比較理想。但對(duì)于個(gè)別采取注聚方式開(kāi)發(fā)的油田，生產(chǎn)污水中通常含有聚合物，導(dǎo)致現(xiàn)有工藝處理效果下降，出水中含油量可能超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)和推薦的注水指標(biāo)，在三級(jí)處理流程的基礎(chǔ)上增加一級(jí)氣浮選的四級(jí)工藝處理流程[3]，基本滿足回注要求。

3 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于生產(chǎn)污水，渤海油氣田采用的“斜板除油器/水力旋流除油+氣浮選+核桃殼過(guò)濾器/多介質(zhì)濾料過(guò)濾器”的三級(jí)處理工藝可以滿足地層回注要求。對(duì)于生活污水，渤海油氣田通常使用的電解法、生物膜法等工藝處理流程已經(jīng)可以滿足該排放標(biāo)準(zhǔn)，為了實(shí)現(xiàn)中水回用或全部回注實(shí)現(xiàn)“零排放”，采用“生化+微電解”復(fù)合處理技術(shù)作為生活污水處理工藝。通過(guò)以上工藝流程，生產(chǎn)污水回注地層、生活污水中水回用或全部回注實(shí)現(xiàn)渤海油氣田污水“零排放”?！?/p>