联合站污水处理方法及实际应用要求

田大志 李奎芳 邢雪梅

【摘 要】油田联合站污水中含有大量的原油、含油污泥、硫化物等，直接排放对环境会造成严重污染，给周边生态环境造成严重的伤害。物理处理方法、化学处理方法、物理化学方法等方法得到了广泛的应用。本文重点介绍了联合站污水处理方法及适用条件，阐述了污水处理方法应用中确保油田污水处理效果的实际工艺技术要求。

【关键词】油田；联合站；污水处理方法；应用要求

油田对含油污水进行处理，对处理后的水进行回注，这样的工艺解决了油田的两大难题，一是注入水的水源问题，二是含油污水的排放和处理的问题。在不断的生产实践中，人们逐渐认识到对含油污水进行处理，将处理后达标的水进行回注是合理开发和利用水资源的正确途径。

一、联合站污水处理方法

1.物理处理方法

物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、粗粒化、过滤、膜分离和蒸发等方法重力分离技术，依靠油水比重差进行重力分离是油田污水处理的关键。从油水分离的实验结果看，沉淀时间越长，从水中分离浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本设施，已被各油田广泛使用。过滤器有压力式和重力式两种，目前我国油田普遍采用的是压力式，有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双层滤料过滤器、多层滤料过滤器等。

2.化学处理方法

（1）化学混凝法。化学混凝法的技术核心在于研发新的化学药剂，来提高去污效率，扩展去污范围，因此，研究者们多致力于研究并开发新药。Thomas E.R.等人研发了有机胺来去除油污中的溶解性物质，而Doyle D.H.等人则研制出了新型的聚合物有机粘土来去除油污中的胶体和溶解性物质。在企业的日常油田污水处理中，运用化学混凝法时，大多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物作为有机高分子絮凝剂来吸附油污。

（2）电化学法。运用电化学法处理污水，不仅能降低成本，且不会造成污染。电化学法主要有两种方法，分别是内电解法和电化学氧化还原法。内电解法一般以Fe作为原电池的阳极，以油污中的惰性导电物质作为阴极。通电后，阴极和阳极会发生一系列的化学反应，最后生成具有絮状结构、吸附力极强的氢氧化亚铁、氢氧化铁。电化学法以其低成本、污染少等优点得到油污处理企业的广泛应用。

3.物理化学方法

（1）气浮法。气浮法是较常用的物化法除去油污的方法之一。气浮法是借助于浮力，通过很多微气泡包裹在油污的周围，把油污带出水面，最终使油污与水达到分离的目的。由于组成空气中的微小气泡大多是非极性分子，易与油污中的油粘合在一起，油污随着微气泡的上浮力而被快速带出水面，这样，加快油水分离的效率。

（2）吸附法。吸附法通过亲油性材料来吸附油污中的油颗粒。活性炭是较为常用的吸附油污的材料，但是活性炭吸附量较小、成本高、不能循环利用，故无法得到广泛应用。Darlington等人研制出了水不溶性油污和水溶性油污去除法，主要分为两步，先是用酸活性膨润土组成的疏水粘土除去水不溶性油污，再用聚乙烯吡啶组成的大孔网络吸附树脂过滤除去水溶性油污，经过这两步处理过的油污的水可直接重新利用。

4.生物法

近些年来，国内外采用生物法处理油田含油污水的例子有很多，生物法利用微生物的生化作用，将比较复杂的有机物分解为简单的物质，从而让污水得以净化。当前应用于油田污水的生物处理方法主要有厌氧生物法、生物膜法、及自然处理法。

二、联合站污水处理流程中存在的问题

在污水处理的具体工作当中，不同的联合站使用的流程各有差异，存在的问题也不尽相同。以下以河南某联合站为例，来分析联合站污水处理流程当中存在的一些主要问题。三相分离器的运作负荷过大。三相分离器的合理运用能够保证油、水、气的有效分离，在河南某联合站的污水处理脱水流程中未给电脱水器通电，使得三相分离器的脱水工作量超负荷，同时在聚合物的影响下导致其脱水的含油量、含水量非常的不稳定，分离效果降低，给之后的污水处理流程带来了很大的阻碍。沉降罐系统工作效率低。沉降罐在污水处理当中的除油和除固体悬浮物工作中具有关键作用。然而，河南某联合站的沉降罐内部结构老旧，并且内部的斜板因垮陷、坍塌等原因被拆卸，无法实现良好的沉降效果，导致采出的水含油量以及SS过大，不利于后续过滤流程的进行。另外，因沉降罐顶部油壳而引发的排油管出水问题也经常出现。这些问题都严重影响了整个污水处理系统的运行。

三、确保油田污水处理效果的工艺技术要求

1.污水处理主流程、备用流程切换控制

根据工艺的不同，在主流程运转的情况下，提升粟的控制是根据400方除油罐的液位高低来实现；在备用流程运转的情况下，提升菜的控制则需要根据备用流程中50方缓冲罐的液位的高低来实现，根据这个特点，测控系统需要在IPC工作站完成对控制流程切换的同时，也要保证污水控制器接受到流程切换命令，同时更改稳流控制中的液位检测对象。

2.污水过程药剂投加量的控制

在化学药剂的投加上采取的是PPM（每升含有多少mg干药剂）加药控制模式。PPM加药控制模式就是根据工艺上给定的PPM设定值和污水的流量进行比例运算得出药剂投加量的加药模式。测控系统要求根据污水来水量的大小，分别控制三种药剂的添加量，来实现对污水中各种指标的控制。

3.恒压注水控制

注水压力是注水系统的重要参数之一，目前注水站依靠人工调节控制注水量和注水压力，受人为因素的制约，不能保证注水机菜运行参数与注水动态变化相匹配，难以实现注水机栗的经济运行。测控系统需要根据IPC工作站的压力设定值实现注水过程中的恒压注水。

4.预反应罐入口稳流控制

反应罐入口污水流量的变化直接影响药剂投加量的多少，如果反应罐入口污水流量不稳定，很难保证药剂投加的PPM值和工艺上给定的设定值一致，所以在考虑除油罐液位在允许的范围内，保证反应罐入口污水流量基本稳定的。测控系统需要根据不同的除油耀液位和污水的总来水量，改变提升菜的控制频率，以至于稳定改变反应入口流量，来达到稳流的控制。

5.自動排污控制

污水中的固体杂质颗粒数是监测水质是否达标的主要指标之一，这些杂质颗粒一般是悬浮在污水中使污水呈混池状态，通过添加助凝剂使这些杂质结成絮状沉淀下来就能够大大改善污水的水质，当沉淀到一定体积的时候就需要把这些沉淀物通过排污阀排到沉降池。根据上述工艺要求，测控系统需要定期定量的完成旋流分离器的排污控制。

四、几点应用认识

（1）对原液中混杂着含聚液、提捞老化油、洗井水回收液及新井投产初期的完井液等水质，通过控制原水质量，实行站外加药，站内提前加药，严控容器储罐液位及收油，及时对容器储罐清淤，达到提高油水分离的效果。

（2）增强深处理处理水质效果，避免水质二次污染，规范气浮选收油排泥，增加精细滤罐反冲洗水量，延长反冲洗时间，及时开罐检查。

（3）污水系统波动对水质有很大的影响，要求各项操作要保证平稳，避免系统的波动；结合水质化验情况，掌握水质变化趋势，调整加药浓度，进行对药剂的重新配伍。

【参考文献】

[1]魏利等.除油剂对三元复合驱含油污水处理效能研究[J].哈尔滨商业大学学报（自然科学版），2010，26（5）.

[2]张程，翁惠辉.克拉玛依油田百重七联合站污水处理自动控制方法研究[J].环境工程学报，2007，1（7）.