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            油田污水水質分析與氣浮處理技術的應用

            來源:http://www.madelainejordan.com/ 作者:余氯檢測儀 時間:2019-07-23

              [摘 要]某油田生產原油屬于高含水稠油,污水處理難度大,外輸污水含油一直維持在3000mg/l以上,對單位生產經營造成嚴重的影響。通過在聯合站采用氣浮裝置處理污水,取得比較理想的效果。

              [關鍵詞]氣浮裝置;重力除油;污水含油量;裝置應用

              前言

              某油田廠生產原油屬于高含水稠油,污水處理難度大,外輸污水含油一直維持在3000mg/l以上,最高時可達4000-5000mg/l,多年以來,僅靠重力除油方式已不能解決外輸污水含油超標的問題。 經過多次論證實驗,決定投入使用氣浮污水處理技術,該系統投產運行后大大改善了外輸污水水質。該系統主要設備有螺桿式空壓機2臺,吸附式制氮機2臺,浮選機4臺,箱式壓濾機2臺,各種加藥設備5套,污泥提升螺桿泵2套。

              1 污水水質分析

              1.1 來水水質特點

              污水站井排來液經分離器氣液分離后,原油、污水進入3號罐(5000m3一次沉降罐)進行油水分離。分離后的污水直接進入污水處理站。1)進站含油高。一般在6000-8000 mg/L,生產出現波動時,最高可達到15000mg/L以上。2)礦化度高。來水礦化度在16000-17000 mg/L。3)細菌含量高。SRB菌含量在6000個/ml,TGB菌含量在600個/ml,鐵細菌含量在0.6個/ml。4)來水呈弱酸性。來水的pH值為6.5,帶有一定的腐蝕性。

              1.2 污水處理工藝

              油站來水在經過重力除油后雖然有所降低,但是污水含油依然很高,在1000-3000 mg/L,懸浮物在100-300 mg/l,與規定指標相差很大。

              1.3 采用的主要措施

              污水水質指標超出油田標準的幾倍甚至幾十倍,聯合站被動采取以下措施:一是平穩調節分離器壓力,減少沉降罐乳化帶波動;二是嚴格要求一次沉降罐的油厚控制在1.5-2米;三是加大污水罐的收油力度,控制除油罐油厚小于0.5米。

              2 氣浮處理原理與裝置應用

              2.1 氣浮處理裝置的工作原理

              NF氣浮裝置由1、混合反應段,2、溶氣系統(溶氣泵、溶氣罐、壓縮空氣系統、溶氣釋放器),3、池體(接觸區、分離區(包括集渣區、布水區、斜板分離區、集水區、集泥區))組成。原水與通過釋放器進入接觸區的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合,懸浮物與微氣泡結合形成氣浮體,進入布水區,此時較大的氣浮體迅速上升至集渣區,較小的氣浮體進入斜板分離區,根據淺池原理,這些氣浮體中的大部分氣浮體將在此被去除。密度較大的顆粒將下沉至氣浮裝置底部,通過刮泥機將其排出。處理后的污水一部分作為回流水回到系統中,大部分水(出水)將進入下一級處理單元。氣浮處理裝置的工藝流程為:油站來水(Oil:2000mg/L,SS:400mg/L)加入除油劑,經過管式混合反應器后進入一級氣浮裝置,一級氣浮主要用于回收污水中的浮油、分散油和部分乳化油;分離出的原油經刮油機刮入收油槽,流入站內已有的貯油池;一級氣浮出水(Oil:200mg/L,SS:200mg/L)加入絮凝劑(PAC、HPAM)并充分混合反應后流入二級氣浮裝置,去除剩余的乳化油和懸浮物,二級氣浮出水(Oil:30mg/L,SS:20mg/L)流入貯水罐,經外輸泵加壓后回注。一級氣浮浮油(含水率<30%)進入貯油池,經輸油泵直接輸送至油站原油系統。一級氣浮排泥、二級氣浮排泥、排渣進入污泥池,經污泥泵加壓后送至干化場干化。

              3 氣浮處理裝置分期改造運行

              3.1 一期投產試運情況

              投產初期對氣浮裝置進行清水試運。模擬污水運行狀態。試運過程中發現的影響氣浮處理裝置運行的主要問題有:1)設計不符合污水站工藝布局而引起的過流不暢問題。于氣浮處理裝置處理工藝采用依靠落差的重力流程,在運行中來水量一直在690 m3~730m3的范圍內,相對比較平穩,但氣浮接受水量則是一個變化值,水量變化很快,特別是二級浮選機,從水量增加到飽和甚至接近溢出只有短短五分鐘左右的時間,在全面考慮罐高、來液量、設備等情況后,最終確定原因:一是因為流量計、靜混器等管線變徑縮口引起水的流速、流態發生變化。二是位差小,產生不了足夠的動力。污水站的一級浮選機的高度在8米左右,二級浮選機的高度在4米左右,而緩沖罐溢流高度為6米,如果緩沖罐可用高度超過二級浮選機,那么當水量較大而外輸不暢時,很可能導致二級浮選機發生溢罐事故。采取措施:一是在管線上增加了放氣閥,拆除了一級氣浮出水靜混器。二是經過反復論證與現場試驗,確定緩沖罐的最高使用高度為2.9米,并將緩沖罐溢流口全部改造,下移到規定高度。改造完成后,氣浮處理裝置運行良好,水量基本穩定,達到了預期目標。)投加藥劑量過多,平均腐蝕率升高在2007年的實驗中,進站污水只需要加入7mg/l的除油劑和80-90mg/l的混凝劑就能夠達到雙50以下的污水處理指標。在3月6日正常投運后,加藥量一直居高不下,絮凝劑聚合氯化鋁濃度到600ppm也無法達到要求。

              3.2 二期投產運行情況

              改造工程按期完成并施工驗收。整個改造工程主要體現在以下兩個方面。1)改造后的流程有以下優點:(1)增加一級沉降除油,為油站來水的水質優化增加了沉降時間,可以回收油量增加;(2)增加污水提升泵,盡管耗能有所增加,但可以更加靈活的調節水量,避免了只能依靠重力沉降調節的尷尬局面;

              4 氣浮處理裝置運行效果

              二期改造結束后,目前一級氣浮入口的含油量約在1000-2000mg/l,一級氣浮出口含油約在200-400mg/l,二級氣浮出口含油在50mg/l以下,滿足生產要求(表1)。

              5 結束語

              氣浮處理裝置的使用徹底改變了外輸污水含油高的問題,外輸污水含油一直控制在10mg/L左右,懸浮物為17.1mg/L,平均腐蝕率為0.182mm/a.基本達到生產要求。

              參考文獻

              [1] 屈雙妮.油田污水處理技術的應用與研究[J].內蒙古石油化工. 2011(16).

              作者簡介

              蔣學彬(1974-),1998年畢業于江漢石油學院環境工程專業,碩士,高級工程師,現在中國石油川慶鉆探工程公司安檢院從事油氣田安全環保管理和科研工作。

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