提高联合站污水外输水质达标率

刘立东(大庆油田第一采油厂第六油矿工艺队，黑龙江 大庆 163000)

0 引言

随着经济的发展，环境污染以及生态环境破坏情况逐渐加重，为实现可持续性发展，我国对于资源的充分利用和保护意识逐渐增强。油田作为易污染、高排放、高耗能资源，需要在开采生产中加强管理，其中对于污水的处理是一项重要内容。为降低水质污染度，需要提高联合站污水外输水质达标率。

1 联合站相关概述

联合站全称为油气集中处理联合作业站，联合站属于转油站一种，以为其功能作用较多，因此在石油生产中得到广泛应用。联合站包括原油处理、转油、原油稳定、污水处理、注水等系统。其包括供变电、原油脱水、原油稳定、油田注水、轻烃回收、污水处理以及相关辅助生产设备。联合站是原油集中处理以及集输的中枢，其中设置有变电、锅炉、化验、注水、污水处理、脱水、输油等装置，其主要作用是对原油进行处理，实现原油脱盐、脱水、脱水；污水脱油；天然气脱水三脱以及轻烃、污水、污油三回收，生产轻烃、净化污水、净化油、天然气产品，对商品原油进行输送[1]。联合站是易燃易爆、高压高温场所，属于油田内一级要害场所。联合站主要是通过重力沉降脱水方式，采用沉降罐提供足够的停留时间使混合物通过沉降原理实现油水分离。在污水处理过程中在进行一次沉降后加入饭破乳剂、絮凝剂以及杀菌剂等化合物，具体操作流程如图1所示。

2 联合站水质工艺缺陷

通过大量的实践操作证明，对站内水质工艺造成影响的主要因素为过滤系统缺陷问题，另外，联合站加药工艺、沉降问题对污水处理工艺也存在较大影响。

图1 污水处理简易流程图

2.1 过滤罐附件损坏老化、滤料流失

随着时间的推移任何装置在长时间的使用后都会出现不同程度的损坏、老化情况，并且由于油田开发规模的不断扩大，污水成分逐渐复杂，导致过滤罐的稳定运行受到影响。现阶段过滤罐附件损坏、老化情况、滤料流失情况较为严重，对污水处理外输水质达标率造成影响。

2.2 杀菌工艺

在联合站中杀菌剂的投放点设置与外输管线，没有加强对原水杀菌的重视，当污水停留于污水站外时，污水中所含有的细菌会大量滋生，导致水质恶化，在进行杀菌处理后细菌的残骸会产生二次污染，因此采用传统的杀菌工艺和杀菌剂进行杀菌工作效果不佳，需要根据污水处理工艺流程设置多处杀菌药剂投放点位，但是多次投放又将导致污水处理成本增加，因此需要通过研究对杀菌工艺进行优化[2]。

2.3 回收水池、沉降罐清淤问题

对于回收水池和沉降罐的处理大约每一年进行一次，如果回收水池和沉降罐中的污油、杂质无法进行及时的清除，将对污水处理外输达标率造成影响。

2.4 沉降罐收油工艺问题

沉降罐收油槽因为水平问题和收油槽宽度较窄问题造成对于原油的回收较少。在沉降罐的顶部设置的加热管均匀分布无法集中对浮油层进行加热，导致一些硬块无法顺利进到收油槽中。另外沉降罐的调节堰板阀运行存在不稳定问题，堰板容易脱落，丝杠易受腐蚀，导致收油工作出现间断，对水质的有效控制造成影响。同时收油工作停滞会生成老化油，导致油站电脱运行的稳定性造成影响。

2.5 反冲洗问题

现阶段，多数污水处理站多年应用变频器对水量进行控制，但是这种方法的使用具有局限性，在实际的污水处理过程中通过调节出口阀门与回流阀门，很容易出现致密层整体移动、滤料不流化情况，进而过滤罐的附件造成损坏，导致滤料流失等问题的发生。

2.6 双向过滤问题

在污水处理站中通过双向过滤罐污水处理工作，这种方式控制滤速比存在问题，造成电动机构易发故障。当污水通过上下两个方向进入过滤罐时，导致出水筛管发生震荡现象，甚至造成出水筛管发生破裂情况。

3 联合站污水处理工艺

因为油田的生产环境和生产规模存在一定的差异性，因此在污水处理中所使用的污水处理工艺也存在一定差异。各种处理工艺都需要一定的局限性和适用性。现阶段我国联合站污水处理主要通过化学法、物理法、生物法三种形式[3]。

3.1 物理法

我国油田联合站污水处理最为常用的是物理法。通过物理法能够对污水中的大量分散油、悬浮油以及悬浮杂质进行清除。在污水处理中对于物理法的应用较为成熟，具有良好的处理效果。物理法包括聚结法、吸附法和沉降法。

3.2 化学法

在通过物理法对污水进行处理后，当污水外输达标率不合格时可以通过其他方式对水质进行进一步的处理。在实际的污水处理中，一般采用化学法对污水进行进一步处理，其原理为乳化油，现阶段较为常见的化学法包括转化法与混凝法。

3.3 生物法

随着生物科学技术的不断发展，相关研发人员逐渐发现通过微生物的新陈代谢能够对污水中含有的化合物、悬浮物进行去除。我国以及其他国家对于生物处理方式的应用较为广泛，通过微生物新陈代谢将有机污染物降解成无机物。生物法具有无污染、效果好、成本低的优点，较为常见的生物法包括A/O法、生物膜法、活性污染去除法等。对于污水的排放需要在对污水进行处理后，对其中所含的油量、悬浮物含量进行检测，达标后方可进行排放，以免造成污染。通常联合站对于污水的处理流程为：首先，通过沉降法进行油水分离，之后通过化学过滤方式开展二次污水处理，通过活性炭物质吸附污水中所含杂质，并联合使用生物法对污水含有的有机物质进行处理，污水外输达标后注入地层。

4 提高联合站污水外输水质达标率策略

对于联合站污水外输水质达标率的提升需要首先对采油厂联合站污水处理现状进行全面的分析，根据实际情况对制定相关方案，下文以某采油厂联合站污水处理装置改善措施为例说明。

4.1 现状分析

首先，该企业的污水外输达标率预期为90%以上，在没有对污水处理系统进行改造前，污水外输达标率仅有77%，企业为提升污水外输达标率对污水水质进行全面调查，取样调查主要包括污水含量有、悬浮物含量、SRB还原菌量。通过多次取样得出平均指标，污水外输达标率为69.1%，对检测结果进行分析，对造成原因进行统计分析得出导致污水外输达标率较低的主要原因为设备运行性能较差。对具体情况进行分析后需要按照问题的实际情况制定相应方案对问题进行解决，确保目标明确、落实到人、措施具体，保证相应对策的有效落实。

4.2 具体措施

4.2.1 过滤罐超负荷运行

对液位进行合理地控制，提升油水分离质量同时，对分离器的压力、液位加以合理地控制，减少污水的含油量，在源头对水质进行控制。并增设JX-1600污水处理系统，该系统的额定处理量为1 600 m3/d。现阶段应用于联合站中该系统的实际污水处理量为1 300 m3/d，压力设计0.6 MPa，符合采油厂联合站污水处理需求。

4.2.2 金属过滤膜污染严重

JX-1600污水处理系统所使用的是一种新型的活性滤料，为硅酸材料活性介质，其熔点730 ℃不溶于水、无气味、比重1.25，在进行实际的过滤作业时，滤床上过滤颗粒在遇水后形成覆盖膜，表面有负电荷，能够对悬浮固体和油污进行良好的吸附，具有良好的截污性能。在进行反冲洗时，通过剪切力将吸附于覆盖膜上的悬浮固体和污染清洗掉。通过反复的实践证明，在最佳的反冲洗条件下，进行8 min反冲洗能够达到100%的反冲洗率。能够有效解决污水处理中出现过滤质量不佳、滤板容易出现板结问题。

4.2.3 反冲洗污染水质问题

在传统的污水处理中是通过注水罐对过滤罐进行反冲洗作业，但是因为注水罐长期没有进行清理，导致注水罐中的油污沉积，反冲洗质量不佳。该采油厂在2020年4月份对缓冲罐进行改造，改为清水罐，使用水存罐开展反冲洗作业，在进行反冲洗后水质得到有效地改善。反冲洗作业中，坚持“一用一反洗、一天一反洗”原则。换句话说便是坚持每天进行一次反冲洗，进行反冲洗是确保一过滤罐正常过滤，另一过滤罐进行反冲洗，反冲洗泵参数设置为3 300 m3/h，40 Hz，反冲洗时间控制为15 min，用水量约为1 000 m3，最大化提升过滤器的运行效率，实现最大反冲洗效能。

4.2.4 后置药剂投放点

在从以往的药剂投放点为缓冲罐的进口，将缓冲罐设置为清水罐之后，将药剂投放点设置在接收罐的前端，按照采油厂实际生产情况对药剂的投放计划进行及时的调整[4]。

4.3 效果分析

在进行相关整改后，能够有效地解决设备投运、清罐、收油、流程完善等问题，有效提升污水水质外输达标率。

5 结语

综上所述，本文对联合站加以简介，对传统联合站污水处理存在问题进行分析，并对污水处理工艺方式进行介绍，最后通过举例对提升联合站污水水质外输达标率进行分析。对于污水水质外输达标率的提升需要相关采油企业根据实际情况以及排放标准对污水处理系统加以科学的改造，提升污水中有机物、悬浮物等杂质清理质量，降低对水质以及环境的污染，实现石油行业以及我国可持续性发展。