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【摘要】针对外围油田钻井放压、洗井污水、作业污水主要为罐车拉运集中存放，存储空间有限、污染环境、造成洗井困难等问题，我厂依托联合站已建原油及污水处理系统剩余能力，开展了钻井放压、洗井污水、作业污水预处理装置结构设计，装置包括油水分离系统、悬浮物沉降系统、加药系统、排油系统、除砂系统、保温系统等。通过对预处理装置运行效果分析，开展了药剂合理投加量优选试验，完善了除油工艺，使预处理后污水水质达到了污水深度处理站来水指标要求，满足了钻井放压、洗井、作业、管线冲洗等污水处理的需要。
【关键词】污水预处理 工艺设计 效果分析
1 前言
目前，我厂每年大约产生2.16×104 m3污水量，这些污水采用罐车拉运至污油污水存储池存放，由于存储空间有限，导致作业、洗井困难。依托已建计量间建设了污油水回收装置存在以下三方面问题：一是计量间回油管线管径较小，回收污水量有限，不能满足大量污水处理需要。二是装置本身没有设计安装泥沙清理设备，存在污油、污泥清理困难的情况；三是回收污水含有大量的硫酸盐还原菌，直接进入油干线对联合站脱水系统影响严重。
2 解决思路
我厂首先确定了预处理站的依托地点。依托联合站建设污水预处理站，处理后污水进入到联合站已建污水深度处理站进行再处理，处理后回住，这样可不影响油系统，并且处理能力可根据该地区产生污水量确定，满足该地区钻井放压、洗井、作业的要求；其次确定了预处理工艺流程。；三是确定了污水预处理装置的功能。；四是确定污水预处理站建设地点及建设规模。
3 C联污水预处理工艺流程
选择C联为试验站，该区块内的污水，用罐车拉运至C联污水预处理站，向装置内排放污水，同时加药装置启动，均匀向装置内加入絮凝剂，经分离、沉降后的污水进入沉降缓冲池后由排液泵直接排入联合站污水深度处理系统，处理后回注；当处理后的污油上浮到刮油板可触及的位置时启动刮油板，向收油池内排油，收油池液面上升到一定高度时启动收油泵，将污油打入老化油缓冲罐进行再处理；当装置底部沉积泥沙量较多时，启动螺旋推进器和泥沙泵，将泥沙排入污泥池，由罐车拉运至污泥集中存放池。
4 预处理装置结构设计
C联污水深度处理站对污水原水的含油量、悬浮物一般要求均为≤300mg/L。根据这一标准，我们对污水预处理装置进行了结构设计。装置主要功能是除油、悬浮物和泥沙。
该装置按结构分，有三个池子，即收油池、分离沉降池、沉降缓冲池。按系统分，有油水分离系统、悬浮物沉降系统、加药系统、排油系统、除沙系统、伴热系统等。
4.1 油水分离系统
目前，对含油污水实施除油的主要方法主要有机械分离方法和破除乳化作用的化学处理两种方法。机械分离方法主要有重力法、离心法、聚结法、过滤法、电场法等。由于污水预处理后水质指标要求不高，所以应用了最基本的初级处理方法——机械分离法中的重力分离法除油。
4.2 悬浮物沉降系统
沉降缓冲池分两部分，第一部分安装了四层折流板，第二部分为缓冲池。
4.2.1 悬浮物高效沉降原理
垂直折流板使得装置的物理结构具有了搅拌功能，不需要搅拌机械就可加强药剂与污水的接触；在容积不变的条件下增大了污水沉降时间，使药剂与污水的接触机会和接触时间增多，提高了处理效率；由于折流板的阻挡和污水中悬浮物自身的重力，悬浮物沿着装置水平方向的移动速度变慢，大量的悬浮物被留在反应器内，实现了悬浮物高效沉降。
4.2.2 沉降缓冲池设计
四层折流板增加了污水中悬浮物的沉降时间，利用有效空间，增加了悬浮物处理效果。
缓冲池部分为处理后水和超越管来水缓冲池，为外输泵提供缓冲时间和空间，同时进行最后一步沉降。
4.3 加药系统
主要由加药箱、加药泵组成。在污油水进入装置的同时进行加药。加入药剂为絮凝剂。
4.4 排油系统
主要由刮油片、收油池及收油泵组成。根据洗井污水、作业污水油水分离后，刮油板收集的油量，当收油池液面达到一定高度时收油，每收一次油为一个收油周期。收油是泵输到老化油缓冲罐。
4.5 除沙系统
主要由螺旋推进器、泥沙泵等组成。将污油水回收装置底部设计成凹槽形状，凹槽内安装螺旋推进器，防止沉积到底部的泥沙板结，帮助泥沙泵更好地排除沉积泥沙。
4.6 伴热系统
有两种伴热方式，一种是利用联合站伴热系统为该装置进行伴热，要求联合站内有充足的、温度在60℃以上的上伴热系统。二是在联合站伴热条件不具备时，采用导热油锅炉进行伴热及采暖。浮污油集中部位及收油池内部作为重点保温部位。
5 现场试验
2010年，C联污水预处理站投产试运行。同时允许2辆罐车卸污，每天最多时可卸污20辆罐车，卸污时间15min/辆车，总卸污量达到每天260m3。
5.1 除悬浮物试验
5.1.1 药剂选择
针对葡萄花油田洗井污水、作业污水油含量和悬浮物含量的实际现状，我们选取了6种杀菌剂和絮凝剂进行试验优选，最终确定效果最好的复合絮凝剂LF-2。复合絮凝剂LF-2由改性的新型阳离子型聚丙烯酰胺CPAM和无机絮凝剂PAC复配而成。
5.1.2 现场试验
为了确定最佳加药量及加药浓度，我们先后采用加药浓度为300ppm、200ppm、100ppm，然后分别取水样化验悬浮物含量。从化验结果看，三种加药浓度均能满足指标要求，加药浓度越大，悬浮物祛除效果越好。
5.2 除油试验
在正常排油情况下，取了6组一级分离池、沉降缓冲池、污水深度处理站总来水、SSF罐出口水样化验含油量。一级分离池含油量在997-1350mg/l之间，预处理后降到133-202mg/l之间，达到了考核指标要求；处理后污水进入污水深度处理站后，对总来液水质影响不大，处理后结果达到了注水水质指标。
5.3 除砂试验
由于含砂量少，在整个试验期内按半个月为一个周期，进行排砂，排砂量很少，C联污水预处理站目前存砂量为0.1m3。达到一定量后由罐车拉运至污泥集中存放池。
6 结论与认识
（1）污水预处理装置的应用，解决了钻井放压、洗井、作业、管线冲洗等污水集中存放，存储空间有限、污染环境、洗井困难的问题，保证注水井正常有效洗井，提高注水效率。
（2）污水预处理装置依托联合站建设，解决了依托计量间建设存在的一些问题，避免了对集油系统的影响，处理后的污水能够进入联合站再处理，直接用于回注。
（3）该装置结构的优化设计，可满足处理后水质达到污水深度处理站来水水质要求，一般情况下不需投加药剂既能满足污水预处理水质要求。
（4）预处理装置的应用，可以节省地下清水用量，使废水得到重新利用。
参考文献
[1] 刘德绪.油田污水处理工程[M].北京：石油工业出版社，2001
【关键词】污水预处理 工艺设计 效果分析
1 前言
目前，我厂每年大约产生2.16×104 m3污水量，这些污水采用罐车拉运至污油污水存储池存放，由于存储空间有限，导致作业、洗井困难。依托已建计量间建设了污油水回收装置存在以下三方面问题：一是计量间回油管线管径较小，回收污水量有限，不能满足大量污水处理需要。二是装置本身没有设计安装泥沙清理设备，存在污油、污泥清理困难的情况；三是回收污水含有大量的硫酸盐还原菌，直接进入油干线对联合站脱水系统影响严重。
2 解决思路
我厂首先确定了预处理站的依托地点。依托联合站建设污水预处理站，处理后污水进入到联合站已建污水深度处理站进行再处理，处理后回住，这样可不影响油系统，并且处理能力可根据该地区产生污水量确定，满足该地区钻井放压、洗井、作业的要求；其次确定了预处理工艺流程。；三是确定了污水预处理装置的功能。；四是确定污水预处理站建设地点及建设规模。
3 C联污水预处理工艺流程
选择C联为试验站，该区块内的污水，用罐车拉运至C联污水预处理站，向装置内排放污水，同时加药装置启动，均匀向装置内加入絮凝剂，经分离、沉降后的污水进入沉降缓冲池后由排液泵直接排入联合站污水深度处理系统，处理后回注；当处理后的污油上浮到刮油板可触及的位置时启动刮油板，向收油池内排油，收油池液面上升到一定高度时启动收油泵，将污油打入老化油缓冲罐进行再处理；当装置底部沉积泥沙量较多时，启动螺旋推进器和泥沙泵，将泥沙排入污泥池，由罐车拉运至污泥集中存放池。
4 预处理装置结构设计
C联污水深度处理站对污水原水的含油量、悬浮物一般要求均为≤300mg/L。根据这一标准，我们对污水预处理装置进行了结构设计。装置主要功能是除油、悬浮物和泥沙。
该装置按结构分，有三个池子，即收油池、分离沉降池、沉降缓冲池。按系统分，有油水分离系统、悬浮物沉降系统、加药系统、排油系统、除沙系统、伴热系统等。
4.1 油水分离系统
目前，对含油污水实施除油的主要方法主要有机械分离方法和破除乳化作用的化学处理两种方法。机械分离方法主要有重力法、离心法、聚结法、过滤法、电场法等。由于污水预处理后水质指标要求不高，所以应用了最基本的初级处理方法——机械分离法中的重力分离法除油。
4.2 悬浮物沉降系统
沉降缓冲池分两部分，第一部分安装了四层折流板，第二部分为缓冲池。
4.2.1 悬浮物高效沉降原理
垂直折流板使得装置的物理结构具有了搅拌功能，不需要搅拌机械就可加强药剂与污水的接触；在容积不变的条件下增大了污水沉降时间，使药剂与污水的接触机会和接触时间增多，提高了处理效率；由于折流板的阻挡和污水中悬浮物自身的重力，悬浮物沿着装置水平方向的移动速度变慢，大量的悬浮物被留在反应器内，实现了悬浮物高效沉降。
4.2.2 沉降缓冲池设计
四层折流板增加了污水中悬浮物的沉降时间，利用有效空间，增加了悬浮物处理效果。
缓冲池部分为处理后水和超越管来水缓冲池，为外输泵提供缓冲时间和空间，同时进行最后一步沉降。
4.3 加药系统
主要由加药箱、加药泵组成。在污油水进入装置的同时进行加药。加入药剂为絮凝剂。
4.4 排油系统
主要由刮油片、收油池及收油泵组成。根据洗井污水、作业污水油水分离后，刮油板收集的油量，当收油池液面达到一定高度时收油，每收一次油为一个收油周期。收油是泵输到老化油缓冲罐。
4.5 除沙系统
主要由螺旋推进器、泥沙泵等组成。将污油水回收装置底部设计成凹槽形状，凹槽内安装螺旋推进器，防止沉积到底部的泥沙板结，帮助泥沙泵更好地排除沉积泥沙。
4.6 伴热系统
有两种伴热方式，一种是利用联合站伴热系统为该装置进行伴热，要求联合站内有充足的、温度在60℃以上的上伴热系统。二是在联合站伴热条件不具备时，采用导热油锅炉进行伴热及采暖。浮污油集中部位及收油池内部作为重点保温部位。
5 现场试验
2010年，C联污水预处理站投产试运行。同时允许2辆罐车卸污，每天最多时可卸污20辆罐车，卸污时间15min/辆车，总卸污量达到每天260m3。
5.1 除悬浮物试验
5.1.1 药剂选择
针对葡萄花油田洗井污水、作业污水油含量和悬浮物含量的实际现状，我们选取了6种杀菌剂和絮凝剂进行试验优选，最终确定效果最好的复合絮凝剂LF-2。复合絮凝剂LF-2由改性的新型阳离子型聚丙烯酰胺CPAM和无机絮凝剂PAC复配而成。
5.1.2 现场试验
为了确定最佳加药量及加药浓度，我们先后采用加药浓度为300ppm、200ppm、100ppm，然后分别取水样化验悬浮物含量。从化验结果看，三种加药浓度均能满足指标要求，加药浓度越大，悬浮物祛除效果越好。
5.2 除油试验
在正常排油情况下，取了6组一级分离池、沉降缓冲池、污水深度处理站总来水、SSF罐出口水样化验含油量。一级分离池含油量在997-1350mg/l之间，预处理后降到133-202mg/l之间，达到了考核指标要求；处理后污水进入污水深度处理站后，对总来液水质影响不大，处理后结果达到了注水水质指标。
5.3 除砂试验
由于含砂量少，在整个试验期内按半个月为一个周期，进行排砂，排砂量很少，C联污水预处理站目前存砂量为0.1m3。达到一定量后由罐车拉运至污泥集中存放池。
6 结论与认识
（1）污水预处理装置的应用，解决了钻井放压、洗井、作业、管线冲洗等污水集中存放，存储空间有限、污染环境、洗井困难的问题，保证注水井正常有效洗井，提高注水效率。
（2）污水预处理装置依托联合站建设，解决了依托计量间建设存在的一些问题，避免了对集油系统的影响，处理后的污水能够进入联合站再处理，直接用于回注。
（3）该装置结构的优化设计，可满足处理后水质达到污水深度处理站来水水质要求，一般情况下不需投加药剂既能满足污水预处理水质要求。
（4）预处理装置的应用，可以节省地下清水用量，使废水得到重新利用。
参考文献
[1] 刘德绪.油田污水处理工程[M].北京：石油工业出版社，2001