稠油采出水的人工湿地塘床处理系统设计

1.3处理构筑物①隔油池由于废水含油量高且特稠油的体积质量与水接近，因此污染物沉降速度非常小、分离难度大。在不投加混凝药剂的情况下，若完全依靠重力分离，只有通过延长水力停留时间来实现，但停留时间过长势必大大增加隔油池的占地面积和基建投资；若水力停留时间减少，不仅需要增加絮凝气浮的去除负荷，使浮选药剂投量增大，也会增大后续处理的难度，并且运行费用提高，浮渣量增多，同时将减少原油的回收量，降低废水处理的经济效益，因此按常规工艺参数设计的普通隔油池无法实现分离功能，也无法通过气浮处理去除残油和COD，但通过合理延长水力停留时间来保证隔油池的出水水质和满足气浮段的进水要求是可行的。设平流隔油池2座，采用链条式刮油机刮油，并将浮油推向池末端，而在池的底部可起到刮泥的作用(将下沉的油泥刮向池的进口端污泥斗)。主要技术参数：平均流量为10000m3/d，表面负荷为0.82m3/(m2·h)，水力停留时间为24h。②调节池设调节池1座，承接隔油池出水。主要技术参数：有效长度为15m，有效宽度为14.6m，有效水深为1.5m，有效容积为386.4m3，池底设100mm蒸气管。③气浮单元和砂滤池调节池出水的含油量和悬浮物浓度仍然很高，为了去除这部分物质采用由两台处理量为50m3/h的压力浮选机串联组成的二级气浮工艺。气浮所用浮选剂选用以聚合氯化铝为基质的阴离子絮凝剂和阳离子PAM助凝剂。一级气浮中投加较高浓度的阴离子絮凝剂和少量阳离子助凝剂，以大量削减残余的油和悬浮物量。二级气浮的药剂投量降低，并将阳离子助凝剂控制在不影响后续生物处理的范围内。设5座砂滤池，均采用夹层式结构，中间放石英砂，废水通过钢筋混凝土穿孔墙进入砂滤池。砂滤池主要技术参数：有效水深为2m，池底设100mm蒸气管，设计过水断面为360.8m2，设计滤速为0.12m/h，设计反冲洗强度为14L/(m2·s)。④厌氧塘厌氧塘的引入主要是改变废水的COD组成，使其可生化性增强，为下一阶段的处理创造有利条件。设厌氧塘1座，内坡及塘底铺设10cm厚的钢筋混凝土水泥预制件并加防水剂防渗。厌氧塘主要技术参数：有效面积为3600m2，有效水深为5m，水力停留时间为22.5d。⑤冬贮兼性塘冬贮兼性塘具有双重功能，一方面作为废水处理单元，具有天然生物塘的主要特征[1]，并辅以规范、标准的工程措施。废水在塘内利用藻类供氧和自然复氧等净化过程，大大降低废水处理的运行费用，加上构筑物简单(可利用原有养鱼塘)，投资省、运行管理方便；另一方面作为冬贮塘，解决了废水处理厂连续运行和人工芦苇湿地间歇运行之间的矛盾。该工程设冬贮兼性塘3座，总有效面积为31600m2，有效容积为77597m3，表面负荷为0.0013m3/(m2·h)，内坡及塘底铺设10cm厚的钢筋混凝土水泥预制件并加防水剂防渗。冬贮兼性塘Ⅰ主要设计参数：有效面积为11050m2，有效水深为2.5m。冬贮兼性塘Ⅱ主要设计参数：有效面积为10275m2，有效水深为2.5m。冬贮兼性塘Ⅲ主要设计参数：有效面积为10275m2，有效水深为2.5m。⑥人工芦苇湿地人工湿地废水处理系统的优势在于生长于其中的植物和与其相适应的微生物。废水从生长有植物的介质中流过，从而产生过滤、沉淀、吸附等物理作用及污染物与基质间多种形式的化学反应，同时植物生长还有对污染物的吸收和同化作用，并且通过根茎叶向水体与基质层供氧，使周围的多种微生物在厌氧、兼氧、好氧等复杂状态下消化降解污染物。它是污水土地处理系统中应用最为成功、最为广泛的成熟技术，是废水传统处理的革新(替代)技术。孙铁珩教授等进行的湿地处理研究结果表明[2～4]，采用该项技术处理油田采出水，对矿物油的净化率达到80%以上，对COD的去除率也在70%以上，这就为该工程引入人工芦苇湿地系统提供了重要的依据。一、二级湿地均由8个并联的芦苇床组成，芦苇湿地承接冬贮兼性塘出水，水力停留时间为5.5～11d。人工芦苇湿地Ⅰ主要设计参数：有效面积为17340m2，有效水深为0.3m，布水速率为2.54cm/d。人工芦苇湿地Ⅱ主要设计参数：有效面积为19196m2，有效水深为0.3m，布水速率为2.54cm/d。⑦集水池人工芦苇湿地Ⅱ出水经集水渠流入集水池，集水池的设计参数：设计平均流量为800m3/d，水力停留时间为6h，表面负荷为0.17m3/(m2·h)。2经济分析复合人工湿地塘床系统的处理费用比较低，仅为普通活性污泥工艺的1/4～1/2。由于该公司接收废水的价格较高(低于这种废水回注地下的价格)，扣除工程总投资、运行成本和运输费的效益额约为280万元/a；该废水处理厂进水含油率约为3%，原油回收率为50%，按此计算销售原油收入不低于100万元/a，扣除油泥处理费15万元，净效益不低于365万元/a，投资回收期为3年，可见经济