油田污水处理教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,油田污水处理技术的现场应用及优化,油田污水,主要包括原油脱出水,(,又名油田采出水,),、钻井污水及站内其它类型的含油污水。随着油田的持续开发，采出液的含水率不断上升，有的区块已达到,90,以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。同时随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求也越来越严格。,油田污水处理的目的,就是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。由于油田污水种类多、地层差异及钻井工艺不同等原因，各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，而且油田污水的水质变化大，这为油田污水的处理带来困难。,概况,现场应用及优化,下步工作方向,目 录,近年来，纯梁采油厂针对所辖油田注水水质长期不达标严重影响注水开发效果的实际，牢固树立,“,水油并重,”,的思想，结合分公司开展,“,水质专项治理,”,的有利时机，逐步对六座污水站实施技术改造，在此基础上推进,“,系统节点,”,精细化管理模式，有效改善了回注污水水质。,目前污水站处理能力为,2.46,万方,/,天，实际处理量,2.51,万方,/,天，采油厂采出污水全部实现了先处理再回注，主要采用的污水处理技术包括水质改性技术、,SSF,污水净化技术、斜板混凝沉降技术、生物除油技术等。,污水站,对应油田,（区块）,水处理工艺,日处理量,(m,3,/d),水质,标准,占全厂污水量比例,%,备注,首站,梁家楼,水质改性,+,双滤料过滤,13600,B2,85.4,纯化,水质改性,+,核桃壳过滤,7400,A3,樊家,大芦湖,SSF,法,+,金属膜过滤,900,A2,3.7,正理庄,正理庄,斜板混凝沉降,+,双滤料过滤,1600,B3,4.85,高青,高青,SSF,法,+,金刚砂过滤,1200,B3,4.85,F128,站,F128,块,SSF,法,+,金属膜过滤,200,A2,0.4,F41,站,F41,块,生化处理,+,金属膜过滤,250,A2,0.8,合计,25150,各污水站水处理工艺现状,污水处理概况,现场应用及优化,下步工作方向,目 录,1,、水质改性技术,（,1,）调整离子，抑制结垢。,通过加入离子调整剂，降低污水中结垢离子的浓度，使其转变为热力学上的稳定体系，从而抑制结垢。,技术原理,（,2,）提升,pH,值，抑制腐蚀。,由于,pH,值提升，能抑制细菌的生长和繁殖，并且削弱氢的去激化作用，从而抑制腐蚀。,（,3,）地下问题，地面解决。,将地下结垢问题前置于污水处理站内，使成垢离子在站内沉积下来，从而避免井下结垢。,（,4,）稳定水质。,成垢离子消除在站内，抑制微生物生长，腐蚀减轻，从而使水质稳定。,现场应用：,纯梁首站,复合碱,助凝剂,至梁家楼油田,至纯化油田,油站,5000,方,沉降罐,混合,反应罐,一次,沉降罐,二次,沉降罐,滤前,缓冲罐,过滤,装置,外输,缓冲罐,纯梁首站水质改性工艺,2007,年,4,月正式投运，通过加入复合碱、助凝剂等，将污水,PH,值由,6.5,的弱酸性提高到,7.8,以上的弱碱性，达到改变污水水性，改善污水水质的目的。,对应梁家楼和纯化油田注水区块启动压力下降、吸水指数上升，注水状况明显改善；,应用效果,水井增注有效期延长，作业工作量及费用明显下降；,井筒状况得以改善，层段合格率有所提高；,油田稳产基础有效加强，注水单元开发状况进一步好转。,实际运行中存在问题：,（,1,）配套工艺仍不完善,复合碱,助凝剂,至梁家楼油田,至纯化油田,油站,5000,方,沉降罐,混合,反应罐,一次,沉降罐,二次,沉降罐,滤前,缓冲罐,过滤,装置,外输,缓冲罐,混凝沉降,原水,污水过滤,药剂投加,污泥排放和处理,原水,污水过滤,污泥排放和处理,一是沉降罐排泥技术不成熟。,自水质改性工艺投运以来，沉降罐排泥困难一直是影响系统平稳运行的一个重要因素，现用的负压排泥装置只能维持系统的运行，但仍然存在排泥不彻底、清罐频繁的问题，最短半个月罐内积泥就上升到米，如不及时清罐，就会迅速造成后端,2000,方二次罐和,1000,方缓冲罐泥面升高，甚至因为过滤器进水悬浮固体含量超标，造成滤料板结或堵塞。,引进内置式刮吸泥技术，在,2000,方一次罐安装，,11,月,3,日正式投运，至今现场运行状况良好，罐内积泥高度稳定在,60cm,左右，同时排泥循环水量由改造前的,2000m,3,/d,减少到,500m,3,/d,，动力设备耗电量减少了,264 kW.h/d,，清罐周期预计可由半月延长到半年。,优化措施,目前正在,3000,方罐安装该装置，预计,12,月底投运，投运后双罐运行，可以延长沉降时间，一次罐出口悬浮固体含量可稳定控制在,30mg/L,以下。,二是过滤工艺不配套。,实践证明，首站传统的双滤料不能够有效过滤水质改性后产生的污泥，滤料反洗再生效果差，极易板结、堵塞，过滤设备的运行时率和效率都受到极大影响，严重时甚至处于瘫痪状态。由于过滤系统的问题，外输污水悬浮固体含量达不到考核要求。,根据首站现有的两台梁家楼体外核桃壳搓洗滤罐的运行状况看，体外核桃壳搓洗滤罐可有效解决滤料的堵塞、板结问题，在配合前端排泥工艺改造、保证前端悬浮固体含量达到过滤器进口水质要求的基础上，可以保证外输污水含油和悬浮固体达到设计要求。,为此，针对首站改性后污泥量大、悬浮固体比重大的实际情况，,2010,年,11,月首站新上两台体外搓洗核桃壳过滤罐，,12,月底可投运，与现用两台并用，可恢复梁家楼过滤系统正常运行。,优化方案,三是原水不能集中进污水系统。,2007,年只是在原有污水处理工艺基础上进行改造，油站,5000,方、水站混合反应罐和污水一次沉降罐之间的高差小，管线和混合反应罐节流严重，经常性造成,5000,方一次罐憋空高，油水界面不能稳定控制，为保证油系统正常，,5000,方一次沉降罐只能采取放溢流或部分水走直通直接进污水一次罐的方式，导致污水加药不均匀、处理效果差。,复合碱,助凝剂,至梁家楼油田,至纯化油田,油站,5000,方,沉降罐,混合,反应罐,一次,沉降罐,二次,沉降罐,滤前,缓冲罐,过滤,装置,外输,缓冲罐,回收,污水,污水,接收罐,优化方案：,（,2,）站内设备设施,维修工作量大,由于水质改性技术将以前地下的腐蚀、结垢等问题前置到地面解决，污水站内的设备、管线使用寿命短，运行效率低，维修工作量大。目前站内部分蝶阀腐蚀结垢严重，开关不严；部分原油钢管线腐蚀严重，穿孔多次；部分动力设备腐蚀严重，运行效率低。以上问题也是导致污水处理系统不平稳、水质波动大的重要原因。,一是更换系统腐蚀结垢严重、开关不严的阀门,19,套，彻底解决了整个污水处理系统长期存在的因为阀门问题造成流程无法正常切换、清罐和设备维修难度大的问题。,优化整改措施,二是将污水罐出口、过滤罐进出汇管等系统钢管线腐蚀严重部分陆续更换为玻璃钢管线，解决了管线腐蚀导致系统停运的问题。,三是先后更换梁家楼大排量污水外输泵,1,台，解决了梁家楼外输能力不足的问题，有效控制污水库存；利用旧梁外输泵替换纯提升泵，解决了纯提升泵供水能力不足的问题；更换污泥回收泵,1,台、复合碱加药泵,1,台，保证加药、排泥等辅助工艺的正常运行。,2,、悬浮污泥过滤技术,悬浮污泥过滤法又称,SSF,法。主要原理是根据,Stokes,定律、同向凝聚理论，采用投加混凝剂使污水中部分溶解状态的污染物胶体颗粒吸附出来，形成微小悬浮颗粒，从污水中分离出来；依据旋流和过滤水力学等流体力学原理，在,SSF,污水净化器内使絮体和水快速分离,形成悬浮泥层,污水经过罐体内自我形成的悬浮泥层过滤之后，实现污水净化效果。,技术原理,现场应用：,樊家站、高青站和,F128,站,油站,三相分离器,200,方,除油罐,SSF,装置,金属膜,过滤器,100,方,缓冲罐,100,方,缓冲罐,缓蚀剂,除油剂,杀菌剂,混凝剂,助凝剂,双氧水,樊家站采用,SSF,配套金属膜过滤处理工艺，,2007,年,9,月投产，设计处理规模为,700m,3,/d,，水质要求达到,A2,级。,油站三相,分离器来水,400,方,除油罐,SSF,装置,金刚砂,过滤器,400,方,缓冲罐,200,方,缓冲罐,缓蚀剂,除油剂,阻垢剂,杀菌剂,混凝剂,助凝剂,双氧水,高青站采用,SSF,配套金刚砂过滤处理工艺，,2009,年,4,月,15,日投产，设计处理规模为,1400m,3,/d,，水质要求达到,B3,级。,油站三相,分离器来水,100,方,除油罐,SSF,装置,金属膜,过滤器,高架,缓冲罐,缓蚀剂,除油剂,阻垢剂,杀菌剂,混凝剂,助凝剂,双氧水,樊,128,站采用,SSF,配套金属膜过滤工艺，,2009,年,11,月恢复投运，设计处理规模为,240m,3,/d,，水质要求达到,A2,级。,运行平稳时，,SSF,装置出水悬浮固体含量能控制在,10mg/L,以内,特别是含油能控制在,3mg/L,以下，相对常规污水处理设备来说，原油和悬浮固体含量的去除率高。,对原水水质的要求范围较大，含油,200mg/L,，悬浮固体指标不限，原水水质出现波动时影响较小。,运行效果：,实际运行中存在问题：,一是药剂投加量大，药剂成本高。,要维持,SSF,装置运行，需要投加混凝剂、助凝剂、除油剂和双氧水，加药种类多，工作量大；连同缓蚀剂、杀菌剂和阻垢剂等常规三防药剂，污水站方水药剂费用都达到,1.2,元,/,立方米以上。其中混凝剂为干粉状，投加难度大，容易堵塞加药管线，同时排出的污泥量相对较多，污泥干化场干化周期长，清泥工作量大,。,1,、在高青站新建一座干化池，与已建干化场配合使用，保证了,SSF,装置排泥、干化场干化的正常运行。,优化措施,2,、根据现场排泥情况，制定清罐和清泥周期，,要求污泥干化场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处理系统紊乱现象。,二是,SSF,装置与金属膜过滤器的适应性差。,由于,SSF,技术要求投加的助凝剂和除油剂均为高分子化合物，在与水中油粒、悬浮固体充分混合吸附后，仍有部分随着污水到后续流程。根据樊家站和樊,128,站的应用情况看，金属膜过滤器滤芯表面极易形成一层粘膜，造成滤芯污染，不能有效过滤，甚至出现出水比进水水质差的现象。,针对此问题，目前主要工作是委托厂家定期酸洗滤芯，但是长期采用此方法，一是维修费用高，二是对滤芯损害较大。,一是考虑在金属膜过滤器前增加一级粗过滤，有效吸附并去除污水中的高分子成分，然后再经过金属膜过滤器过滤，保证水质达到,A2,级标准。,下步优化措施,二是与工艺所、药剂承包单位和设备厂家结合，优化,SSF,装置投加药剂，优选一剂多用、配伍性好、价格低的药剂，减少投加药剂种类，尤其是找出一种高分子药剂的替代药剂，减轻对金属膜过滤器滤芯的污染程度。,3,、斜板混凝沉降技术,正理庄站,油站三相,分离器来水,400,方,缓冲罐,双滤料,过滤器,缓蚀剂,杀菌剂,阻垢剂,除油剂,400,方,除油罐,斜板,混凝罐,混凝剂,絮凝剂,正理庄站采用沉降除油,+,斜板混凝沉降,+,压力过滤工艺，该工程,2009,年,5,月开工，设计处理规模为,2000m,3,/d,，水质要求达到,B3,级。,运行效果：,利用浅池理论，能够在短时间内使污水中油粒上升、悬浮固体沉降。,操作方便，能够将顶部污油和底部积泥迅速排除。,实际运行中存在问题：,根据在正理庄站运行状况，斜板罐受来水水质影响较大，主要原因一是高青和金北稠油污水部分进站，系统水质波动大，油水分离难；二是站内回收至除油罐对出水冲击大，水质不能稳定保证。以上导致斜板罐出水波动，易对下游过滤器滤料造成污染。,1,、优化处理工艺，改造金北进站污水直接进污水罐流程,(,水质稳定时可直接进罐,),、污水池回收水单独进罐流程、斜板除油罐串联流程，进一步完善了该站污水处理系统工艺，改造后水质明显改善，达到了,B3,级标准，但是受高青、金北稠油污水影响，仍然存在波动。,优化措施,2,、下步考虑实施高青部分