应用气浮选工艺处理孤岛油田含聚污水

ModernScience1171孤岛油田污水特性孤岛采油厂共有污水处理站8座，总污水处理设计能力19×104m3/d，目前实际处理污水15.2×104m3/d。其中，孤岛油田6座污水站全部含聚合物，垦西污、垦利污两站不含聚合物。目前，由注聚区、热采区等三次采油区年产油量占全厂总产量的83%以上，平均含聚浓度120mg/l，是典型的“重质油＋热采稠油＋高含聚”采出液。采出液含聚后，油水乳化程度升高、聚合物与固体颗粒在油水界面的吸附增加了界面膜的强度。水相粘度成倍增加、油水不易分离，且携带悬浮物和泥量增加，油水处理难度大，尤其是污水处理十分困难，污水处理处理效果差，处理后的水质污水含油、含悬浮物高。2气浮选工艺的推广应用情况2.1污水站改造前基本情况孤三污水站投产于1986年，1993年进行过一次扩建，2002年进行了大罐更新，新建1座3000m3一次除油罐、1座3000m3混凝沉降罐。原设计规模为20000m3/d，目前实际处理规模为18000m3/d。处理工艺采用重力沉降-混凝沉降除油，主要流程为：油站来水→一次除油罐→混凝沉降罐→缓冲罐→污水外输泵→计量外输。配套工艺：污水池容积为4000m3，无污泥处理装置。加药情况：仅投加缓蚀剂，投加浓度10mg/l左右，药剂成本为0.037元/m3。孤六污投产于1984年，2002年进行了大罐更新，新建1座3000m3一次除油罐、1座3000m3二次除油罐。原设计规模为20000m3/d，改造前实际处理规模为16000m3/d。处理工艺采用两段重力沉降除油，主要流程为：油站来水→一次除油罐→二次除油罐→缓冲罐→污水外输泵→计量外输。配套工艺：污水池容积为3000m3，无污泥处理装置。加药情况：仅投加缓蚀剂，投加浓度约10mg/l，药剂成本为0.08元/m3。重力沉降、压力过滤处理工艺已不适应处理高含聚污水。依靠扩建污水沉降罐延长重力沉降时间，没有较明显效果。2.2气浮工艺原理溶气气浮是气浮的一种，它利用水在不同压力下溶解度不同的特性，对全部或部分待处理（或处理后）的污水进行加压并加气，增加水的气浮溶解量，通入加过混凝剂的水中，在常压情况下释放，气体析出，形成小气泡，粘附在杂质絮粒上，造成絮粒整体密度小于水而上升，从而使固液分离。原水进入混合反应器，并加入除油剂和混凝剂，形成可分离的絮凝物；经预处理后的污水进入气浮装置，在进水室污水和气水混合物中释放的微小气泡（气泡直径范围30～50um）混合。这些微小气泡粘附在污水中的絮体上，形成比重小于水的气浮体。气浮体上升至水面凝聚成浮油（或浮渣），通过刮油（渣）机刮至收油槽；在进水室较重的固体颗粒在此沉淀，通过排砂阀排出，系统要求定期开启排砂阀以保持进水室清洁；污水进入气浮装置布水区，快速上升的粒子将浮到水面；上升较慢的粒子在波纹斜板中分离，一旦接触到波纹斜板，它能够逆着水流方向上升。2.3工艺流程改造采用“先除油，后除泥”的工艺思路，油站来水首先进入一级气浮将原油分离出来，回收后进入原油脱水系统，污水进入一、二级中间缓冲罐，经泵提升后进入二级气浮进行絮凝除悬浮物处理，处理后的污水增压计量后外输至注水站。应用气浮选工艺处理孤岛油田含聚污水☉王超袁超(西安石油大学)摘要:随着三次采油的开发，形成典型的“重质油＋热采稠油＋高含聚”采出液，现有的重力沉降工艺已不适应污水水性变化，处理后的污水含油、悬浮物含量高，达不到注水水质要求。在气浮选污水处理工艺的应用中，采用先一级除油、后二级除悬浮物的方式，大大提高了污水站外输污水水质，显示出一定的推广应用前景。但气浮选工艺带来的腐蚀率升高、二级气浮产生较多的污泥等问题，也成为制约气浮选工艺的瓶颈，需要进一步研究解决。关键词：气浮选；含聚污水；腐蚀；污泥；孤岛油田118ModernScience学术论坛AcademicForum孤三污、孤六污采用相同的改造思路，将已有的两座3000m3罐改为一、二次沉降罐；新建一、二级氮气气浮装置各两套，每站共四套，并配套溶气系统、制氮系统；将已有的一座2000m3罐改造为一、二级气浮中间缓冲罐，以保证药剂充分反应时间，满足二级气浮的进水要求。2.4应用效果孤六污气浮污水处理改造项目于2008年6月投产；孤三污气浮污水处理改造项目于2008年3月投产。改造后，含油、悬浮物含量达到“双50”标准，但腐蚀速率超标。孤三污对应孤岛油田东区北Ng3-4二元复合驱，在同类油藏、相同聚合物浓度条件下，注入粘度要高出10-30mg/l；孤六污对应孤岛油田中二北Ng3-4聚合物驱，在同类油藏、相同聚合物浓度条件下，注入粘度要高出10-20mg/l。3存在的主要问题与原因分析气浮选工艺应用后，外输污水水质得到明显改善，但也带来两个突出问题：污泥产出量大与腐蚀率指标超标。3.1污泥产出量极大，处理