高尚堡联合站采出水处理工艺技术探讨

张辉英　王宝月　沈洪玲

【摘 要】冀东油田采出水综合利用工程建设目的，是解决冀东陆上油田剩余采出水的综合利用问题。将陆上各油田的剩余采出水集中到高尚堡油田新建的高尚堡污水站进行处理，在满足油田自身注水之需，处理达标后输送到曹妃甸工业区作为工业用水回用

【关键词】技术；流程；特点

中图分类号： X741 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）11-0205-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.090

冀东采出水综合利用工程是国内陆上油田最大的采出水处理及输送工程，是一项系统工程，分为采出水处理和输送两部分。建设目的是为解决冀东陆上油田剩余采出水的回用问题。高尚堡污水站设计规模为4.3×104m3/d。

本项目建设高尚堡污水站，2008年建成投产。高尚堡油田采出水在满足本油田回注之需后，剩余部分处理达标后暂时外排，高尚堡油田减少无效注水1×104m3/d，老爷庙油田减少无效注水0.6×104m3/d。

本项目的实施是油田开发所必需，剩余采出水有偿输送给曹妃甸工业区作为工业用水，油田公司能得到一定的经济收益，同时能消除大量采出水外排对环境的影响，社会效益显著，对油田的建设发展起到积极作用。

1 设计特点

1.1 工艺技术与流程

根据冀东油田的开发预测数据，进行总体水量平衡，制订项目的总体建设方案。在高尚堡油田建设1座采出水处理站，处理高尚堡油田的剩余采出水；建设5条输水管线用于输送各油田的剩余采出水。

1.1.1 关于采出水站的工艺设计

首先对冀东油田的采出水原水水质进行了充分详细的检测分析。针对其乳化程度高、含油量大、温度较高、矿化度较低、营养成分适中及COD构成较复杂的原水水质特点，就油田采出水处理工艺进行了广泛的调研和充分的论证，据此确定本工程的水处理技术路线，在充分的室内试验数据基础上确定具体的设计参数。

本项目采用的水处理工艺是油田采出水处理工程普遍采用的成熟可靠的处理工艺。整个处理流程按出水用途分为常规处理部分和生化处理部分。常规处理部分出水用于油田注水，采用重力沉降+接触过滤的处理工艺；生化处理部分出水输送给曹妃甸工业区作为工业用水，临时应急排入环境水体——一排干，采用悬浮附着生物氧化法降解有机物。

高尚堡河东地区各站外输原水与高一联外输原水混合经计量后进入处理系统，经一次、二次隔油处理后进入缓冲罐。缓冲罐出口分为两路，一路经提升外输到庙一联，补充给南堡滩海油田，另一路提升经核桃壳过滤再分为两路，一路经纤维球过滤器过滤供高尚堡油田注水，另一路经生化处理出售给曹妃甸工业区作为工业用水。

A.加药流程设计得到充分重视

药剂的使用对水处理效果起着至关重要的作用，有时甚至是决定性作用。本项目在对原水水质进行充分测试分析的基础上，进行了认真的药剂筛选。本次设计加药流程有两点改进。

以往设计一次除油罐前投加不加药或设有絮凝剂的投加点而运行时一般不投加，二次除油罐前投加絮凝剂。这样大量的乳化油进入二次除油罐被絮凝，形成大量老化油，回收进入原油脱水系统严重影响脱水效果。针对本工程原水含油量高，乳化程度高的特点，在一次除油罐前投加反相破乳剂，除去大部分乳化油，这样二次除油罐前投加的絮凝剂浓度可大大降低，减少老化油的形成。

以往设计每种药剂即使有多个加药点，也只设一组加药泵，致使每个加药点的加药量难于控制。本次设计的加药设备按加药点配置，每个加药点设一台加药泵，确保加药量能够调控准确。

B.反冲洗流程全自动控制

过滤设备是油田采出水处理工程中的关键设备，对水质达标起着把关作用。而滤床的反冲洗再生对过滤设备的正常运行又起着至关重要的作用。早期的油田采出水处理站采用人工定时反冲洗再生，不能保证再生质量，因而过滤设备的使用效果得不到保证。上世纪90年代中期开始采用PLC自动控制定时反冲洗再生，处理效果明显改善，但反冲洗水的回收仍是人工操作，不仅操作繁琐，而且反冲洗水未经沉降处理，打回除油罐，对除油罐有一定的冲击，影响沉降效果。

本工程过滤器的反冲洗流程包括回收水流程全部自动控制，反冲洗出水投加絮凝剂，在回收水罐内充分沉降分离后再打回一次除油罐，避免了回收水对除油罐的冲击，并且减轻了劳动强度。

C.生物反应池设计得到优化

生物反应池是生化处理的核心构筑物，设计中通过广泛的调研，对其构造进行优化，对生物填料进行精心优选。

生物反应池设计了合理的长宽比，并优化了布水和集水系统，采用溢流布水和集水方式，使池内水流均匀，最大限度的减少死角，使反应池容积得到充分利用，同时最大限度的减少了污油的集中地点，使收油装置的设置数量降到最低。由于好氧菌群活性强，好氧池采用弹性立体填料，厌氧菌群活性弱，为提高其培养期间挂膜速度，厌氧池采用2/3弹性立体填料混合1/3大比表面积的复合填料。

以上设计采取的优化措施使得生化系统在最寒冷的1月份投产得以成功。

D.二沉池采用辐流式沉淀池

二沉池是外输或外排生化水的最后一道屏障，沉淀效果直接影响出水水质是否达标。小型污水厂一般采用平流式沉淀池即可达到沉淀效果，某规模较大的污水站采用平流式沉淀池沉淀效果較差，有时达不到设计水质要求。本工程采用适合大中型水厂的辐流式二沉池，使好氧池出水得到充分的沉淀，确保出水水质达到设计要求。

E.流程中采取了避免并联设备、构筑物流量不均的措施

多台工艺设备如过滤器，或处理构筑物如除油罐、生物反应池等并联运行时，有时存在各台设备或处理构筑物流量分配不均的现象。

并联设备流量分配不均有两方面的原因。一方面是设备自身的原因，如过滤器，在一个工作周期内，随着滤床截留污物的增加，过滤阻力逐渐增加，而并联的多台过滤器是逐台进行再生的，同一时刻各设备处于不同的工作状态，具有不同的过滤阻力，造成过流量分配不均；另一方面是不合理的工艺安装造成的，工艺安装的原则是使工艺管道的阻力集中到支管上，使干管的阻力可以忽略不计。

并联构筑物的流量分配取决于液位和工艺安装，安装原则与设备相同。

本项目在工艺安装设计中充分考虑了上述影响流量分配的设计原则。如过滤器进出水干管口径为DN600，支管为DN200，厌氧池进水干管为DN800，支管为dn300，使管道水力损失集中到支管上，工艺安装不影响流量分配。