曙光油田含油污水净化装置研究与改进

时间：2024-04-25

摘要：曙光油田污水常规处理工艺为调节+斜板除油+气浮+两级过滤工艺，工艺流程长，能耗高，操作管理较繁琐。同时，随着油田增产措施工作量的增加，产出水成分越来越复杂，污水处理难度也进一步加大。为此，我们结合曙光油田污水特性，利用斜板罐的罐体，将其内部改造成SSF悬浮污泥污水净化装置，提高污水预处理的效率，确保预处理段污水处理长期稳定达标运行。

关键词：污水;净化;过滤

一、引言

曙光油田曙一联污水处理站于1975年建成投产，设计处理能力12000m3/d，污水处理流程采用“四段法”：即缓冲—沉降分离除油—气浮--过滤的污水处理技术。随着油田增油措施增加，产出水成分越来越复杂，污水处理难度加大，污水经重力除油、混凝沉淀、气浮和压力过滤工艺处理后，水质达标难度较大，运行药剂费用高。通过近几年的测试结果分析，发现污水处理流程主要存在以下几方面问题：一是除油罐乳化油的去除效果差，整体除油效率低，加重了后续的处理难度;二是斜板罐内流场混乱，存在漩涡流和返混流，并有多处流动“死区”，使沉降分离效率降低;三是过滤罐反洗效果差，反洗频率增加，日久则造成滤料板结失效，过滤后出水水质不能达到设计要求[1];

为了改善水质，提高污水处理技术，降低污水处理费用，有必要利用新技术对现有污水处理流程进行改造。

二、主要研究内容

2.1 总体技术思路

针对曙光油田污水特性，利用曙一联原有一座1000 m3斜板罐的罐体，将其内部改造成SSF悬浮污泥污水净化装置。通过悬浮污泥污水处理技术代替原有的斜板除油和气浮选污水处理工艺，缩短污水处理工艺流程，提高污水预处理的效率，降低污水处理成本，确保预处理段污水处理长期稳定达标运行。

2.2 工艺原理

SSF悬浮污泥污水净化技术打破了传统的静态滤料机械过滤模式，依据Stokes定律和同向凝聚理论，当加药后的污水由罐体底部进入SSF污水净化装置后，由于组件的特殊构造，水流方向发生很大的变化，造成较强烈的紊动。这时污水中的悬浮颗粒正处于前期混合反应阶段，紊动对混合反应有益。随着后续絮凝不断进行，悬浮颗粒越来越大。悬浮物的絮凝过程到了后期絮凝阶段，紊动的不利影响也越来越大，与絮凝过程的要求相适应，这时混合液流过组件弯折，流速大大降低，且流动开始趋于缓和。因此在固液分离组件下部的很小底层里，絮凝作用已基本完成。

絮凝成形的污泥颗粒在不断上升的过程中，密度越来越大，流速越来越小。慢慢沉降的污泥颗粒被罐底不断涌入的上升污水流所冲击，当重力与向上的冲击力相等时，污泥保持动态的静止，形成由污水中的污泥及混凝药剂形成的絮体本身组成的具有化学活性悬浮污泥层。随着絮体由下向上运动，使泥层的下表层不断增加、变厚，同时，随着污泥浓缩室澄清水旁路流动，引导着悬浮泥层的上表层不断流入中心接泥桶，上表层不断减少、变薄，悬浮泥层的厚度达到一个动态的平衡。当混凝后的出水由下向上穿过此悬浮泥层时，此絮体滤层靠界面物理吸附、网捕作用和电化学特性及范德华力的作用，将悬浮胶体颗粒、絮体、部分细菌菌体等等杂质全部拦截在此悬浮泥层上，使出水水质达到处理要求[2]。

2.3 设备构成及主要技术指标

曙光油田悬浮污泥污水处理技术主要设备由斜板罐改造的悬浮污泥污水净化装置、利旧的进出水、排泥和放空管线，加药装置等构成。主要技术指标为：

（1）1000 m3 SSF悬浮污泥污水净化装置处理能力为5000 m3/d。

（2）进口水质：含油≤100mg/l，含悬浮物≤300 mg/l。

（3）出口水质：含油≤10mg/l，含悬浮物≤10 mg/l。

2.4 技术特点

（1）采用悬浮污泥污水处理技术替代传统的斜板罐除油和气浮选污水处理技术具有处理精度高、运行费用低、一次性投资少、处理效果稳定等特点;

（2）采用悬浮污泥污水处理技术装置用动态缓慢旋转和不断更新的悬浮污泥层作为过滤介质，实现不用反洗和不怕堵塞的长期稳定过滤;

（3）处理精度高：在罐体中上部形成了一个有几十厘米厚的、十分致密的悬浮泥层，可以长期稳定去除污水中的含油和悬浮物，实现不用反洗和不怕堵塞的长期稳定过滤。

（4）排泥量少：充分利用生产过程中产生的废渣、污泥做为过滤层，减少污泥排放量，保护环境，减少污染。同时，污泥在浓缩室内持续浓缩，定期排出罐体，减少了排污总量。

三、现场应用及效果分析

自曙一联SSF悬浮污泥过滤法污水净化装置运行以来，提高了污水处理系统效率，降低污水处理本，污水处理成本由2.6元/方降至1.6元/方，月减少41吨污泥处理量，单方污泥处理费用220.8元/方。