稠油污水处理技术的应用及效果

治理技术与研究油气田环境保护第19卷，增刊●29.稠油污水处理技术的应用及效果王志刚’曹纪绒'武萍?(1.辽河油田公司锦州采油厂; 2.辽河油田公司安全环保处)摘妻锦州采油厂污水深度处理站自2002年10月投产以来,已连续处理污水并回用注汽锅炉2947X10'm' ;污水常规处理站投产于2007年11月,连续处理污水回用注水443X10'm'.油田采出水的循环利用,节约了大量清水资源,避免了无效回注,同时充分利用了污水剩余热源,降低了湿蒸汽发生器的燃料消耗,产生了较好的经济效益.环境效益和社会效益。文章主要介绍了稠油污水处理技术,生产过程中遇到的问题及改进措施,取得的经济效益等。关键词锦州采油厂 稠油污水处理回用0引言◆常规处理站工艺流程 欢三联老站、新站来水→合理处置油田含油污水是-一个技术难题,其将直2座3000 m'调节水罐-→ 提升泵→2座1500 m'斜管除接影响和制约油田的可持续发展。稠油污水回用注油罐-→2台浮选机→过滤吸水池→过滤泵→10座双滤汽锅炉或回用地层注水的突出优点就是充分利用其料过滤器→4座1000 m?注水罐-→注水泵+地层注水。水源和水温，防止对水体的污染，实现污水的资源化1.2污水水量调节(调节水罐)利用,符合清洁生产和循环经济的核心理念,是油田深度处理站的2座5000 m'调节水罐和常规处理污水处理的基本方向。欢三联污水深度处理站是辽河站的2座3000 m'调节水罐,其主要功能为:调节、沉油田第一个也是全国处理污水量最大的稠油污水回用降、除油,并在罐内设浮动收油装置,去除浮油。在工工程,被列为国家重点环境保护实用技术示范工程。艺过程中基本上发挥了污水调质均量的作用，能较好地实现污油回收。1污水处理工艺设计1.3污水除油(斜管除油罐)1.1工艺流程经调节水罐调质均量后,深度处理站和常规处理污水处理工艺流程主要由除油和除悬浮物系统、站分别经过2座2000 m'斜管除油罐和2座1500 m'过滤系统、软化系统和加药系统等组成。通过调节水斜管除油罐进-一步去除剩余的浮油和分散油,在罐顶罐、斜管除油罐、溶气浮选机、粗滤过滤器的分段处理设溢流收油槽,实现污油回收。斜管除油罐除油效率达到注水水质标准。在粗滤的基础上进一步精滤、软高,运行稳定。化处理,达到注汽锅炉的使用标准。利用基础设备，1.4高效气浮(溶气浮选机)遵循强化除油、逐步处理、分段控制、分段达标的原两座污水站均分别采用2套荷兰生产的DAF溶则,确保出水的各项指标合格。气浮选机。气浮机前设有药剂混合反应器,利用进水◆深度污水处理站工艺流程欢三联老站 、新站、锦盘管为药剂充分作用提供时间,为提高油.水、泥的分-联来水→2座5000 m'调节水罐→提升泵→2座离效果,在气浮机内设置了斜板。工艺设计参数:循2000 m2斜管除油罐→2台浮选机→2座澄清池→过环比为20%~30%,表面负荷为2~3 m'/(m2●h),滤吸水池-◆过滤泵→6座一级核桃壳过滤 器→8座二停留时间为10~15 min。设计进水水质:油为50~级多介质精滤器→5座一级弱酸软化器-→5座二级弱100 mg/L,悬浮物为50~200 mg/L;设计出水水质:酸软化器-→2座1000 m'外输水罐→外输泵→热注站油为5~10 mg/L,悬浮物为15~20 mg/L.气浮法供湿蒸汽发生器用水除油中国煤化工亏水处理中发挥了YHCNMHG王志刚，2004年毕业于中国石油大学(华东)油气储运工程专业,现从事油气集输及污水处理管理工作。工程师。通信地址:辽宁省盘锦市中油辽河油田公司锦州采油厂,1212092009年11月油气田环境保护治理技术与研究核心作用，出水指标远低于设计指标(油为1~联来水没有进入常规处理站的工艺设计，只能进人深2 mg/IL,悬浮物为10~15 mg/L),为后段的过滤系.度处理站进行处理。统减轻了负担.也为整个污水处理系统的平稳运行提表1三座联合站出水水质参数供了保证。1.5粗滤技术(一级过滤)站别污水硬度/ SiO) 含量/含油/含悬浮物/温度/C (mg/I) (mg/L) (mg/L) (mg/L)深度处理站采用的是6组核桃壳过滤器.污水常老三联45~50 8259.4 200~400 300~500规处理采用的是10组双滤料(无烟煤和石英砂)过滤新“联40~4212068.7 150~300 200~ 300器。两套粗滤设备的过滤效果在确保浮选机处理效果的基础上可满足设计出水水质要求。常规站粗滤锦一联35~3810560.1 100~200 100~200出水水质达到中渗透地层注水水质要求。2.2反洗水增加系统处理负担1.6精滤技术(二级过滤)深度处理工艺、常规处理工艺中过滤罐反洗水日深度站软化系统使用的大孔弱酸阳离子软化树产2700 m'左右,进人污水池后经泵提升至前端调节脂要求污水水质较高(含油.含悬浮物低2 mg/L),因水罐进行循环处理。反洗水虽然含油不高,但悬浮物此在粗滤的基础上,增加了多介质过滤器进行精细过含址已大大超过联合站来水，且反洗水中的悬浮物杂滤。多介质过滤器从加拿大引入,滤料采用核桃壳和质粒径小,有抗药性,不利于沉降、浮选,增加了系统磁铁矿石,利用鼓风机对滤层进行表面和深层铺助清负担。洗。设计参数:工作滤速为17~19 m/h,校核滤速为2.3加药点过多21 ~22 m/h;气冲洗流量为540~ 600 m2/h.水冲洗反相破乳剂有两个加药点:调节水罐进口、提升流量为110~170 m*/h,反洗历时为20~30 min。多泵进口去斜管除油罐.分两段进行除油。经过实际摸介质过滤器.使用效果基本能够保证生产需要,但必索,调节水罐进口加药点药剂混合效果差,破乳除油须保i证前段水质低于设计的进水指标,来水水质波动效率较低。对过滤效果影响较大。2.4细菌滋生1.7污水软化污水经过溶气浮选机后,含油、含悬浮物大幅度深度处理站软化装置采用两级大孔弱酸树脂固降低,但由于污水温度、含氧量适宜,使得好氧菌繁定软化床,一级软化除硬度.二级保护。运行周期殖,大最细菌的新陈代谢产生的脱落物易造成后端过16~20d,单罐周期处理水量35000m3,进水水质硬滤器筛网的堵塞,导致过滤压差增大。度85mg/L(以CaCO.计)。使用HCI溶液和NaOH2.5调节缓冲罐内油泥大量累积溶液进行再生、转型。运行稳定，出水水质硬度为零,调节水罐的内部构造、运行模式,致使底部油泥达到湿蒸汽发生器用水要求。大量累积，累积到一定量后,罐内沉积油泥不断坍塌，1.8添加药剂.并随污水一起进入下段,对各段出水水质影响非常高效净水药剂是污水破乳除油和除悬浮物的先大。原设计自压排泥装置效果差,无法满足长时间连决条件。在调节水罐、斜管除油罐内加入反向破乳续的生产要求,不得已只能采取定期清罐的方法解决剂，可有效除油;在浮选机处加人混凝剂、助凝剂，能油泥积累问题。清罐周期小于三年,一次清罐的费用高效去除90%以上的机械杂质和油;在吸水池内加在20万元以上。人阻垢缓蚀剂.能够有效抑制过滤泵叶轮和过滤器筛2.6油泥的处理网结垢,馘缓金属腐蚀速率。深度处理站与常规处理站污水处理系统中的调节水罐、斜管除油罐、浮选机日排泥量在200 m'以上，2制约污水处理站经济运行的因素污泥含水率95%以上。处理方法是将油泥经厢式压2.1污水调整随意性差中国煤化工用高，易对环境造成污表1为三座联合站出水水质参数。YHCNMHG从表1可以看出,锦一联、新三联污水硬度偏高，2.7柯脂的5染进人深度处理站不利于软化系统的经济运行,但锦一阳离子交换树脂存在被污染的问题,尤其是油治理技术与研究油气田环境保护第19卷●增刊●31●脂、铁、有机物、悬浮物的污染。污染后的树脂性能下污泥热解装置的投运,基本解决了欢三联污水处降,单位交换容量降低.离子泄漏量增加，影响出水质理系统产生的油泥处理问题,并部分解决了站内清罐量,且再生困难,浪费大量再生剂。过程中污泥的处理问题。3.7强化过程控制,避免树脂遭到污染3应对措施及效益分析◆正确选择混凝剂(使用聚合氯化铝PAC,禁止使3.1改造来水流程用铁盐作为混凝剂)并由试验确定最佳的药剂投加增加了锦一联来水去常规处理站的工艺流程,满量,防止铝盐后移。足了水质调节的需求。◆密切监测浮选机的气浮效果,提高去除原水中悬3.2反洗水工艺改造浮有机物和胶体有机物的效率。改造前反洗水进入调节水罐重新回系统处理。◆做好原水预处理工作。在保证浮选机出水水质的改造后反洗水直接由排污管线进入华油污水处理厂，情况下,尽可能降低混凝剂和助凝剂的用量,确保进难处理的反洗污水由较易处理的联合站来水替代,或人树脂软化床的水质(含悬浮物<2 mg/L、含油轻了系统负担，日可减少0.2 t净水剂。年节约药剂<2 mg/L). .◆选择优质再生剂,对再生剂的运输和贮存过程中费用:0.2 tX365 dX0. 4670万元/t=34万元。改造前:过滤器反洗水→污水池→调节水罐的容器采取防腐措施,同时避免混杂装货运输,用专改造后:过滤器反洗水→排污管线→华油污水罐用车辆及装贮容器。◆采用表面活性剂、碱性清洗剂等对污染树脂进行3.3调整加药点停止调节水罐进口加药,全部由提升泵人口加有效复苏,恢复其交换性能。药经泵搅拌后进入斜管除油罐,在同等处理效果下，4结束语日减少反向破乳剂使用量0.15 t。年节约药剂费污水深度处理站自2002年10月投产以来,已连=0.15 tX365 dX0. 4670万元/t=25.6万元。.续处理污水并回用注汽锅炉2947X10* m2 ;污水常规3.4投加杀菌剂处理站投产于2007年11月,连续处理污水回用注水与辽河油田设计院协调并进行大量现场试验后，443X10* m'。生产实践证明了系统的可靠性.实用确定每20d在斜管除油罐内投加一次杀菌剂,一次性和经济性。系统运行中,根据实际情况不断更新工投加1.5t,可以有效抑制细菌的生成。艺促使两套污水处理系统的运行更加经济有效。3.5增加强排泥装置油田采出水的循环利用，节约了大量清水资源，在4座调节水罐底部各增加一套强排泥装置,新避免了无效回注，同时充分利用了污水剩余热源,降式排泥器利用高压水射流自吸原理，排泥彻底,覆盖低了湿蒸汽发生器的燃料消耗,产生了较好的经济效范围大,有效保证了后端水质的平稳。目前每周进行益、环境效益和社会效益。一次强排泥,连续运行2年来,调节水罐出水水质稳参考文献定,底部油泥累积速率大幅度降低,清罐周期延长1] 刘喜林，等.攻关污水处理技术.搞好稠油污水综合治理至6年。[C].油气田开发技术文集, 2001(上册):361-362.3.6污泥热解处理。回收轻油和不凝气2]苏鑫勇.碉油污水回用锅炉的实践与认识[D].特种油气投资建设污泥热解装置,用污泥泵密闭输送进入藏,2006.回转式含油污泥热解炉,在200~650 C条件下经3] 张宝良,等.气浮技术的发展及在含油污水处理中的应3~5 h反应后,残渣排人冷却渣池,并间歇排出暂存用U].油田地面工程,1993.12(1):30-34.于残渣池，残渣含油率小于0. 3% (满足GB4284-844] 杨承志.气浮法污水处理技术[J].油田化学, 1990,7:229-231.《农用污泥中污染物控制标准》的要求)。馏分流经换热器冷凝至50C以下进入气液分离缓冲罐,分离出中国煤化工考察报告[R]:新疆油的油水混合物回收进人联合站一次沉降系统,分离出MHCNMHG的不凝气体作为热解炉供热系统的燃料利用。(收稿日期2009-07-20)