發(fā)布時(shí)間：2022-03-31所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：鑒于目前污水處理工藝冗長、復(fù)雜，處理后的污水水質(zhì)難以達(dá)到注入水質(zhì)指標(biāo)的情況，開展了綜合物理除油加磁過濾技術(shù)污水處理現(xiàn)場試驗(yàn)，取得了較好的效果。綜合物理除油加磁過濾技術(shù)對(duì)于含聚污水的除油及除懸浮物效果比較理想，在含聚濃度較低時(shí)，含聚污水可以達(dá)到5
摘要：鑒于目前污水處理工藝冗長、復(fù)雜，處理后的污水水質(zhì)難以達(dá)到注入水質(zhì)指標(biāo)的情況，開展了綜合物理除油加磁過濾技術(shù)污水處理現(xiàn)場試驗(yàn)，取得了較好的效果。綜合物理除油加磁過濾技術(shù)對(duì)于含聚污水的除油及除懸浮物效果比較理想，在含聚濃度較低時(shí)，含聚污水可以達(dá)到“5.5.2”水質(zhì)指標(biāo);磁過濾加砂濾工藝處理普通污水，懸浮物粒徑中值偏大，總體出水未穩(wěn)定達(dá)到“5.1.1”水質(zhì)指標(biāo)。
關(guān)鍵詞：含油污水;綜合物理除油;磁過濾;砂濾
隨著中、低滲透油層的開發(fā)以及三次采油的深入開展，各種助劑廣泛使用，污水成分日益復(fù)雜，污水處理難度增大，采用傳統(tǒng)工藝處理難以滿足油田注入水質(zhì)的需要。鑒于目前污水處理工藝冗長、復(fù)雜，處理后的污水水質(zhì)難以達(dá)到注入水質(zhì)指標(biāo)的情況，開展了綜合物理除油 (OPS) 加磁過濾技術(shù)(CoMag)污水處理現(xiàn)場試驗(yàn)，取得了較好的效果。
1 技術(shù)原理
1.1 綜合物理除油技術(shù)原理及特點(diǎn)
綜合物理除油技術(shù) (OPS) 是綜合了加壓溶氣氣浮除油(懸浮物)和聚結(jié)除油(機(jī)雜)原理的一種高效物理法含油污水處理技術(shù)。該氣浮除油技術(shù)是在含油污水中產(chǎn)生大量細(xì)微氣泡 (直徑 10 μm 左右)，使水中顆粒粒徑為0.25～25 μm 的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上，使得其密度降低而一起浮到水面，從而達(dá)到去除污水中的污油及懸浮固體顆粒的目的。采用氣浮，可提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度，縮短處理時(shí)間。
含油污水進(jìn)入OPS處理裝置時(shí)，首先進(jìn)行平鋪分離，交叉入氣液混合物，氣液混合物中的氣體從 0.6～0.8 MPa壓力下釋放出來，膨脹形成大量微小的氣泡 (直徑10 μm 左右)，在旋流氣浮作用下攜帶部分油滴及懸浮物上浮到水面，剩余的油和懸浮物隨污水向下進(jìn)入正弦形集聚除油系統(tǒng)。在運(yùn)動(dòng)過程中微小乳化油珠(直徑0.25～25 μm)經(jīng)反復(fù)碰撞、摩擦，擊破油包水 (O/W) 或水包油 (W/O)的表面張力，使油水更進(jìn)一步分離出來;當(dāng)油粒聚集直徑增大到一定程度(直徑>25 μm)后被小氣泡攜帶上浮至水面，從而被收集送至集油池中，懸浮物 (機(jī)雜) 則沉積在處理槽底部送至集污池中，清水流至緩沖區(qū)后被泵輸走。
1.2 磁過濾技術(shù)原理
磁過濾技術(shù) (CoMag) 是利用外加磁場的磁粉增強(qiáng)絮凝作用以達(dá)到高效沉降和過濾目的的一種高效的分離微粒和超微粒的技術(shù)工藝。磁粉與工作介質(zhì)之間巨大的密度差使得絮體迅速下沉，并在此過程中磁性絮狀物夾帶著所有固體顆粒迅速沉淀，包括殘油和進(jìn)入系統(tǒng)的污泥。
2 現(xiàn)場試驗(yàn)
為了試驗(yàn)OPS及磁過濾技術(shù)處理污水的效果，在 2008～2009 年先后開展了普通污水及含聚污水的中型試驗(yàn)。 2
.1 含聚污水中試
某含油污水深度處理站始建于 1983 年，2004 年對(duì)該站進(jìn)行了流程改造。目前，該站設(shè)計(jì)能力為 8 000 m3 /d，站內(nèi)采用氣浮選→一級(jí)核桃殼過濾→ 兩級(jí)石英砂過濾的四段主處理工藝 ，出水水質(zhì)始終無法達(dá)到要求，對(duì)該油田的正常生產(chǎn)造成影響。試驗(yàn)工藝流程見圖1。
(1) 試驗(yàn)效果。來水含油量在64.8～2 809 mg/L 波動(dòng)范圍下，其含油量指標(biāo)平均為26.6 mg/L，最高為 34 mg/L，最低為 17 mg/L，去除效率為 94.8%; 懸浮物指標(biāo)平均為32.0 mg/L，最高為90 mg/L，最低為19.8 mg/L，去除效率為78.9%以上。CoMag磁過濾設(shè)備對(duì)于含聚污水的過濾效果總體較好，在來水含油量平均為 26.6 mg/L 時(shí)，其含油指標(biāo)平均為 2.9 mg/L，最高為11.4 mg/L，最低未檢出，去除效率接近90%;懸浮物指標(biāo)平均為2.9 mg/L，最高為 8.5 mg/L，最低未檢出，去除效率為90.8%以上。
(2) 試驗(yàn)結(jié)論。試驗(yàn)表明，OPS—CoMag處理低濃度含聚污水，可以達(dá)到“5.5.2”指標(biāo)。在不加藥的條件下，OPS有較高的破乳效率，且整個(gè)處理時(shí)間非常短。
2.2 普通污水現(xiàn)場試驗(yàn)
某污水處理站投產(chǎn)于 2004 年，設(shè)計(jì)能力為 20 000 m3 /d，采用橫向流、核桃殼一級(jí)過濾流程。由于該站污水來水含油量較低，而OPS主要針對(duì)含油量較高的情況，因此舍去OPS段，選擇CoMag系統(tǒng)+SFL型砂濾罐 (兩級(jí)) 工藝方法進(jìn)行中型現(xiàn)場試驗(yàn)，試驗(yàn)規(guī)模為1 000 m3 /d 。
現(xiàn)場試驗(yàn)來水為沉降罐后，出水接至核桃殼。 試驗(yàn)工藝流程如圖2。
2009年9～10月，進(jìn)行了污水處理試驗(yàn)，試驗(yàn)處理的水質(zhì)經(jīng)大慶油田設(shè)計(jì)院水化室化驗(yàn)。來水含油量平均為 114.7 mg/L 時(shí)，其含油指標(biāo)平均為 1.81 mg/L，最高為 9.81 mg/L，最低未檢出，去除效率為98.8%;懸浮物指標(biāo)平均為2.77 mg/L，最高為 7.21 mg/L，最低為 0.5 mg/L，去除效率也達(dá)到 92.6%。 SFL型砂濾罐對(duì)普通污水的處理效果一般，其出水含油指標(biāo)平均為0.96 mg/L，最高為5.17 mg/L，最低未檢出，去除效率為47%;懸浮物指標(biāo)平均為 0.34 mg/L，最高為0.98 mg/L，最低為0.2 mg/L，去除效率為87.7%。初步試驗(yàn)表明，采用 CoMag 系統(tǒng)+SFL 型砂濾罐工藝處理沉降罐后的含油污水能夠達(dá)到含油量≤ 1 mg/L、SS≤1 mg/L、d50≤2 μm 的指標(biāo)，接近 “5.1.1”標(biāo)準(zhǔn)，未穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，主要是粒徑中值不合格。
3 效益分析
(1) 采取OPS—CoMag處理技術(shù)，雖然一次性投資較高 (較常規(guī)工藝高59.3萬元)，但注入水達(dá)到指標(biāo)要求，同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
(2) OPS—CoMag處理工藝與常規(guī)工藝運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比表明，OPS—CoMag工藝由于增加了溶氣泵等，其電費(fèi)比現(xiàn)有工藝高，但是藥劑費(fèi)明顯降低了，應(yīng)用 OPS—CoMag 可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用 32.65 萬元/年。
(3) OPS—CoMag工藝處理時(shí)間比常規(guī)工藝少 6 h，由于處理時(shí)間短，占地面積較常規(guī)工藝也減少了1 700 m2 。
4 結(jié)語
(1)綜合物理除油加磁過濾技術(shù)對(duì)于含聚污水的除油及除懸浮物效果比較理想，在含聚濃度較低(<60 mg/L) 時(shí)，含聚污水可以達(dá)到“5.5.2”水質(zhì)指標(biāo);磁過濾加砂濾工藝處理普通污水，懸浮物粒徑中值偏大，總體出水未穩(wěn)定達(dá)到“5.1.1”水質(zhì)指標(biāo)。
(2) 綜合物理除油技術(shù) (OPS) 除油效率較高，平均在95%以上，而且對(duì)于來水含油變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，處理水質(zhì)好于現(xiàn)有污水站的兩級(jí)沉降工藝，適合作為含油量高、波動(dòng)較大的污水一級(jí)處理工藝使用。
(3) 磁過濾技術(shù) (CoMag) 作為二級(jí)處理工藝，除油率可達(dá)90%，懸浮物去除率平均在80%以上;作為一級(jí)處理工藝，對(duì)于普通污水處理效果理想，其除油率達(dá)到98%，懸浮物去除率達(dá)到92%，在來水穩(wěn)定的條件下，好于現(xiàn)有污水站三段工藝，接近整個(gè)四段工藝，但是其抗沖擊能力不強(qiáng)。
(4)磁過濾技術(shù)由于具有較高的除油及懸浮物效率，可以在“5.1.1”水質(zhì)處理中作為膜處理工藝的前端預(yù)處理技術(shù)，加以深入研究。——論文作者：王法芹
本文來源于：《油氣田地面工程》設(shè)計(jì)油田生產(chǎn)、建設(shè)、施工和設(shè)計(jì)領(lǐng)域權(quán)威應(yīng)用雜志。每年發(fā)表相關(guān)科技文章500余篇。文章內(nèi)容貼近生產(chǎn)實(shí)際，具有較大的應(yīng)用借鑒價(jià)值。設(shè)有：理論研究 、油氣采輸 、注水污水、環(huán)保節(jié)能、計(jì)量自控、建筑電信 、施工設(shè)計(jì)、數(shù)字油田等欄目。
