油田污水處理

油田污水處理的目的就是去除水中的油、懸浮物、添加劑以及其它有礙注水、易造成注水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢的不利成分。由于油田污水種類多、地層差異及鉆井工藝不同等原因，各油田或區(qū)塊的水質(zhì)成分復(fù)雜、差異較大，而且油田污水的水質(zhì)變化大，這為油田污水的處理帶來困難。概況現(xiàn)場應(yīng)用及優(yōu)化下步工作方向目錄

近年來，純梁采油廠針對所轄油田注水水質(zhì)長期不達(dá)標(biāo)嚴(yán)重影響注水開發(fā)效果的實(shí)際，牢固樹立“水油并重”的思想，結(jié)合分公司開展“水質(zhì)專項(xiàng)治理”的有利時(shí)機(jī)，逐步對六座污水站實(shí)施技術(shù)改造，在此基礎(chǔ)上推進(jìn)“系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)”精細(xì)化管理模式，有效改善了回注污水水質(zhì)。

目前污水站處理能力為2.46萬方/天，實(shí)際處理量2.51萬方/天，采油廠采出污水全部實(shí)現(xiàn)了先處理再回注，主要采用的污水處理技術(shù)包括水質(zhì)改性技術(shù)、SSF污水凈化技術(shù)、斜板混凝沉降技術(shù)、生物除油技術(shù)等。污水站對應(yīng)油田（區(qū)塊）水處理工藝日處理量(m3/d)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)占全廠污水量比例%備注首站梁家樓水質(zhì)改性+雙濾料過濾13600B285.4純化水質(zhì)改性+核桃殼過濾7400A3樊家大蘆湖SSF法+金屬膜過濾900A23.7正理莊正理莊斜板混凝沉降+雙濾料過濾1600B34.85高青高青SSF法+金剛砂過濾1200B34.85F128站F128塊SSF法+金屬膜過濾200A20.4F41站F41塊生化處理+金屬膜過濾250A20.8合計(jì)25150各污水站水處理工藝現(xiàn)狀污水處理概況現(xiàn)場應(yīng)用及優(yōu)化下步工作方向目錄1、水質(zhì)改性技術(shù)（1）調(diào)整離子，抑制結(jié)垢。通過加入離子調(diào)整劑，降低污水中結(jié)垢離子的濃度，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)上的穩(wěn)定體系，從而抑制結(jié)垢。技術(shù)原理（2）提升pH值，抑制腐蝕。由于pH值提升，能抑制細(xì)菌的生長和繁殖，并且削弱氫的去激化作用，從而抑制腐蝕。（3）地下問題，地面解決。將地下結(jié)垢問題前置于污水處理站內(nèi)，使成垢離子在站內(nèi)沉積下來，從而避免井下結(jié)垢。（4）穩(wěn)定水質(zhì)。成垢離子消除在站內(nèi)，抑制微生物生長，腐蝕減輕，從而使水質(zhì)穩(wěn)定。現(xiàn)場應(yīng)用：純梁首站復(fù)合堿助凝劑至梁家樓油田至純化油田油站5000方沉降罐混合反應(yīng)罐一次沉降罐二次沉降罐濾前緩沖罐過濾裝置外輸緩沖罐

純梁首站水質(zhì)改性工藝2007年4月正式投運(yùn)，通過加入復(fù)合堿、助凝劑等，將污水PH值由6.5的弱酸性提高到7.8以上的弱堿性，達(dá)到改變污水水性，改善污水水質(zhì)的目的。對應(yīng)梁家樓和純化油田注水區(qū)塊啟動壓力下降、吸水指數(shù)上升，注水狀況明顯改善；應(yīng)用效果水井增注有效期延長，作業(yè)工作量及費(fèi)用明顯下降；井筒狀況得以改善，層段合格率有所提高；油田穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)有效加強(qiáng)，注水單元開發(fā)狀況進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。實(shí)際運(yùn)行中存在問題：（1）配套工藝仍不完善復(fù)合堿助凝劑至梁家樓油田至純化油田油站5000方沉降罐混合反應(yīng)罐一次沉降罐二次沉降罐濾前緩沖罐過濾裝置外輸緩沖罐混凝沉降原水污水過濾藥劑投加污泥排放和處理原水污水過濾污泥排放和處理一是沉降罐排泥技術(shù)不成熟。自水質(zhì)改性工藝投運(yùn)以來，沉降罐排泥困難一直是影響系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的一個(gè)重要因素，現(xiàn)用的負(fù)壓排泥裝置只能維持系統(tǒng)的運(yùn)行，但仍然存在排泥不徹底、清罐頻繁的問題，最短半個(gè)月罐內(nèi)積泥就上升到1.8-2.0米，如不及時(shí)清罐，就會迅速造成后端2000方二次罐和1000方緩沖罐泥面升高，甚至因?yàn)檫^濾器進(jìn)水懸浮固體含量超標(biāo)，造成濾料板結(jié)或堵塞。

引進(jìn)內(nèi)置式刮吸泥技術(shù)，在2000方一次罐安裝，11月3日正式投運(yùn)，至今現(xiàn)場運(yùn)行狀況良好，罐內(nèi)積泥高度穩(wěn)定在60cm左右，同時(shí)排泥循環(huán)水量由改造前的2000m3/d減少到500m3/d，動力設(shè)備耗電量減少了264kW.h/d，清罐周期預(yù)計(jì)可由半月延長到半年。優(yōu)化措施

目前正在3000方罐安裝該裝置，預(yù)計(jì)12月底投運(yùn)，投運(yùn)后雙罐運(yùn)行，可以延長沉降時(shí)間，一次罐出口懸浮固體含量可穩(wěn)定控制在30mg/L以下。

二是過濾工藝不配套。實(shí)踐證明，首站傳統(tǒng)的雙濾料不能夠有效過濾水質(zhì)改性后產(chǎn)生的污泥，濾料反洗再生效果差，極易板結(jié)、堵塞，過濾設(shè)備的運(yùn)行時(shí)率和效率都受到極大影響，嚴(yán)重時(shí)甚至處于癱瘓狀態(tài)。由于過濾系統(tǒng)的問題，外輸污水懸浮固體含量達(dá)不到考核要求。

根據(jù)首站現(xiàn)有的兩臺梁家樓體外核桃殼搓洗濾罐的運(yùn)行狀況看，體外核桃殼搓洗濾罐可有效解決濾料的堵塞、板結(jié)問題，在配合前端排泥工藝改造、保證前端懸浮固體含量達(dá)到過濾器進(jìn)口水質(zhì)要求的基礎(chǔ)上，可以保證外輸污水含油和懸浮固體達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為此，針對首站改性后污泥量大、懸浮固體比重大的實(shí)際情況，2010年11月首站新上兩臺體外搓洗核桃殼過濾罐，12月底可投運(yùn)，與現(xiàn)用兩臺并用，可恢復(fù)梁家樓過濾系統(tǒng)正常運(yùn)行。優(yōu)化方案

三是原水不能集中進(jìn)污水系統(tǒng)。2007年只是在原有污水處理工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，油站5000方、水站混合反應(yīng)罐和污水一次沉降罐之間的高差小，管線和混合反應(yīng)罐節(jié)流嚴(yán)重，經(jīng)常性造成5000方一次罐憋空高，油水界面不能穩(wěn)定控制，為保證油系統(tǒng)正常，5000方一次沉降罐只能采取放溢流或部分水走直通直接進(jìn)污水一次罐的方式，導(dǎo)致污水加藥不均勻、處理效果差。復(fù)合堿助凝劑至梁家樓油田至純化油田油站5000方沉降罐混合反應(yīng)罐一次沉降罐二次沉降罐濾前緩沖罐過濾裝置外輸緩沖罐回收污水污水接收罐優(yōu)化方案：（2）站內(nèi)設(shè)備設(shè)施維修工作量大

由于水質(zhì)改性技術(shù)將以前地下的腐蝕、結(jié)垢等問題前置到地面解決，污水站內(nèi)的設(shè)備、管線使用壽命短，運(yùn)行效率低，維修工作量大。目前站內(nèi)部分蝶閥腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重，開關(guān)不嚴(yán)；部分原油鋼管線腐蝕嚴(yán)重，穿孔多次；部分動力設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，運(yùn)行效率低。以上問題也是導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)不平穩(wěn)、水質(zhì)波動大的重要原因。一是更換系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重、開關(guān)不嚴(yán)的閥門19套，徹底解決了整個(gè)污水處理系統(tǒng)長期存在的因?yàn)殚y門問題造成流程無法正常切換、清罐和設(shè)備維修難度大的問題。優(yōu)化整改措施二是將污水罐出口、過濾罐進(jìn)出匯管等系統(tǒng)鋼管線腐蝕嚴(yán)重部分陸續(xù)更換為玻璃鋼管線，解決了管線腐蝕導(dǎo)致系統(tǒng)停運(yùn)的問題。三是先后更換梁家樓大排量污水外輸泵1臺，解決了梁家樓外輸能力不足的問題，有效控制污水庫存；利用舊梁外輸泵替換純提升泵，解決了純提升泵供水能力不足的問題；更換污泥回收泵1臺、復(fù)合堿加藥泵1臺，保證加藥、排泥等輔助工藝的正常運(yùn)行。2、懸浮污泥過濾技術(shù)

懸浮污泥過濾法又稱SSF法。主要原理是根據(jù)Stokes定律、同向凝聚理論，采用投加混凝劑使污水中部分溶解狀態(tài)的污染物膠體顆粒吸附出來，形成微小懸浮顆粒，從污水中分離出來；依據(jù)旋流和過濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理，在SSF污水凈化器內(nèi)使絮體和水快速分離,形成懸浮泥層,污水經(jīng)過罐體內(nèi)自我形成的懸浮泥層過濾之后，實(shí)現(xiàn)污水凈化效果。技術(shù)原理現(xiàn)場應(yīng)用：樊家站、高青站和F128站油站三相分離器200方除油罐SSF裝置金屬膜過濾器100方緩沖罐100方緩沖罐緩蝕劑除油劑殺菌劑混凝劑助凝劑雙氧水

樊家站采用SSF配套金屬膜過濾處理工藝，2007年9月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為700m3/d，水質(zhì)要求達(dá)到A2級。油站三相分離器來水400方除油罐SSF裝置金剛砂過濾器400方緩沖罐200方緩沖罐緩蝕劑除油劑阻垢劑殺菌劑混凝劑助凝劑雙氧水

高青站采用SSF配套金剛砂過濾處理工藝，2009年4月15日投產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1400m3/d，水質(zhì)要求達(dá)到B3級。油站三相分離器來水100方除油罐SSF裝置金屬膜過濾器高架緩沖罐緩蝕劑除油劑阻垢劑殺菌劑混凝劑助凝劑雙氧水

樊128站采用SSF配套金屬膜過濾工藝，2009年11月恢復(fù)投運(yùn)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為240m3/d，水質(zhì)要求達(dá)到A2級。運(yùn)行平穩(wěn)時(shí)，SSF裝置出水懸浮固體含量能控制在10mg/L以內(nèi),特別是含油能控制在3mg/L以下，相對常規(guī)污水處理設(shè)備來說，原油和懸浮固體含量的去除率高。對原水水質(zhì)的要求范圍較大，含油≤200mg/L，懸浮固體指標(biāo)不限，原水水質(zhì)出現(xiàn)波動時(shí)影響較小。運(yùn)行效果：實(shí)際運(yùn)行中存在問題：一是藥劑投加量大，藥劑成本高。

要維持SSF裝置運(yùn)行，需要投加混凝劑、助凝劑、除油劑和雙氧水，加藥種類多，工作量大；連同緩蝕劑、殺菌劑和阻垢劑等常規(guī)三防藥劑，污水站方水藥劑費(fèi)用都達(dá)到1.2元/立方米以上。其中混凝劑為干粉狀，投加難度大，容易堵塞加藥管線，同時(shí)排出的污泥量相對較多，污泥干化場干化周期長，清泥工作量大。1、在高青站新建一座干化池，與已建干化場配合使用，保證了SSF裝置排泥、干化場干化的正常運(yùn)行。優(yōu)化措施2、根據(jù)現(xiàn)場排泥情況，制定清罐和清泥周期，要求污泥干化場和污泥池清泥每五天一次，避免了因清泥不到位造成的污水處理系統(tǒng)紊亂現(xiàn)象。二是SSF裝置與金屬膜過濾器的適應(yīng)性差。

由于SSF技術(shù)要求投加的助凝劑和除油劑均為高分子化合物，在與水中油粒、懸浮固體充分混合吸附后，仍有部分隨著污水到后續(xù)流程。根據(jù)樊家站和樊128站的應(yīng)用情況看，金屬膜過濾器濾芯表面極易形成一層粘膜，造成濾芯污染，不能有效過濾，甚至出現(xiàn)出水比進(jìn)水水質(zhì)差的現(xiàn)象。針對此問題，目前主要工作是委托廠家定期酸洗濾芯，但是長期采用此方法，一是維修費(fèi)用高，二是對濾芯損害較大。

一是考慮在金屬膜過濾器前增加一級粗過濾，有效吸附并去除污水中的高分子成分，然后再經(jīng)過金屬膜過濾器過濾，保證水質(zhì)達(dá)到A2級標(biāo)準(zhǔn)。下步優(yōu)化措施

二是與工藝所、藥劑承包單位和設(shè)備廠家結(jié)合，優(yōu)化SSF裝置投加藥劑，優(yōu)選一劑多用、配伍性好、價(jià)格低的藥劑，減少投加藥劑種類，尤其是找出一種高分子藥劑的替代藥劑，減輕對金屬膜過濾器濾芯的污染程度。3、斜板混凝沉降技術(shù)正理莊站油站三相分離器來水400方緩沖罐雙濾料過濾器緩蝕劑殺菌劑阻垢劑除油劑400方除油罐斜板混凝罐混凝劑絮凝劑

正理莊站采用沉降除油+斜板混凝沉降+壓力過濾工藝，該工程2009年5月開工，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為2000m3/d，水質(zhì)要求達(dá)到B3級。運(yùn)行效果：利用淺池理論，能夠在短時(shí)間內(nèi)使污水中油粒上升、懸浮固體沉降。操作方便，能夠?qū)㈨敳课塾秃偷撞糠e泥迅速排除。實(shí)際運(yùn)行中存在問題：

根據(jù)在正理莊站運(yùn)行狀況，斜板罐受來水水質(zhì)影響較大，主要原因一是高青和金北稠油污水部分進(jìn)站，系統(tǒng)水質(zhì)波動大，油水分離難；二是站內(nèi)回收至除油罐對出水沖擊大，水質(zhì)不能穩(wěn)定保證。以上導(dǎo)致斜板罐出水波動，易對下游過濾器濾料造成污染。1、優(yōu)化處理工藝，改造金北進(jìn)站污水直接進(jìn)污水罐流程(水質(zhì)穩(wěn)定時(shí)可直接進(jìn)罐)、污水池回收水單獨(dú)進(jìn)罐流程、斜板除油罐串聯(lián)流程，進(jìn)一步完善了該站污水處理系統(tǒng)工藝，改造后水質(zhì)明顯改善，達(dá)到了B3級標(biāo)準(zhǔn)，但是受高青、金北稠油污水影響，仍然存在波動。優(yōu)化措施2、下步考慮實(shí)施高青部分污水進(jìn)入樊六注處理后回注、金北污水實(shí)現(xiàn)就地處理就地回注，避免稠油污水進(jìn)入正理莊站。油站三相分離器來水200方除油罐生化池金屬膜過濾器氣浮機(jī)沉降池阻垢劑殺菌劑激活劑

樊41站采用生化處理配套金屬膜過濾工藝，2006年10月投運(yùn)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為300m3/d，水質(zhì)要求達(dá)到A2級。4、生物除油技術(shù)樊41站該技術(shù)是通過烴類降解菌對原油的降解作用，有效地的去除用化學(xué)或物理方法難以去除的低含量的溶解油。（1）過濾工藝不配套，由于生化處理后懸浮固體含量超出金屬膜過濾器進(jìn)水指標(biāo)要求，同時(shí)由于懸浮固體由采出液懸浮固體和軟懸浮物（即生化池降解菌死后殘留物）組成，為后續(xù)過濾增加了難度，僅靠一級金屬膜過濾器不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，需要增加一級粗過濾?，F(xiàn)場應(yīng)用情況

實(shí)踐證明，生化處理技術(shù)的除油效果很好，生化處理后含油≤1mg/L，能夠達(dá)到A1級水質(zhì)含油指標(biāo)要求。但在實(shí)際運(yùn)行中懸浮固體含量和SRB菌含量超標(biāo)，主要原因：（2）來水溫高，設(shè)備設(shè)施使用壽命短，由于為提高前端油水分離器效果，來水溫度超過60℃，嚴(yán)重影響生化填料、曝氣機(jī)以及泵類設(shè)備的使用壽命。概況現(xiàn)場應(yīng)用及優(yōu)化下步工作方向目錄下步工作方向1、加強(qiáng)污水處理工藝配套一是在首站污水改性技術(shù)工藝配套方面，急需推廣應(yīng)用質(zhì)量輕、耐搓洗的濾料，如核桃殼體外搓洗濾罐，增強(qiáng)濾料的反洗再生能力，提高過濾效果。同時(shí)要研究水質(zhì)改性技術(shù)和化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)的綜合應(yīng)用，有效減少首站污泥產(chǎn)生量，降低污泥處理成本。二是對樊家站和樊128站SSF水處理工藝進(jìn)行配套完善，增加一級粗過濾，配合金屬膜過濾器，保證出水達(dá)到低滲透油田回注標(biāo)準(zhǔn)。三是制定樊41站污水處理改造方案，摸索研究適合樊4