沈四联污水处理的措施研究

朱明哲

中国石油辽河油田分公司 沈阳采油厂 (辽宁 新民 110316）

沈阳采油厂的沈四联担负着沈84块原油处理、原油外输以及污水处理等工作。联合站污水处理工艺为2段除油和2级过滤，污水除油罐以及过滤罐正常运行才能保证回注污水水质达标，否则将直接影响到油田的稳产基础。

1 污水处理过程中存在的问题

随着低渗区块安1-安97块注水井网的完善，对回注污水水质要求越来越高，要求污水含油量控制在6mg/L之内，悬浮物含量控制在4mg/L之内，但目前污水含油量为9.2mg/L，悬浮物含量为6.7mg/L，远超过了需要控制的指标。造成这种情况的主要原因有2个[1]:①过滤罐的滤料粒径不合理，滤料分级布置也不科学，不仅吸附悬浮物的效果不理想，而且造成反冲洗憋压及滤后水质不稳定，达不到工艺指标要求；②除油罐内部结构由于长期使用已经出现破损，同时结构设计上也存在缺陷，出水口与液面只有0.8m左右高度差，在污油回收中，回收原油含水高，回收后原油进入一次除油罐进行沉降分离，沉降时间过短，油水分离不彻底，导致污水含油量上升。

2 采取的相应措施

2.1 完善过滤罐内部整体结构，提高污水处理效果

2.1.1 优化滤层结构改造方案

为提高过滤效果优化了2级过滤罐的滤层结构，选用了粒径大密度小的轻质无烟煤作为上层滤料，中层选用了石英砂、磁铁矿，底层选用了粒径小密度大的金刚砂，形成了自上而下粒径由大到小、密度由小到大的滤层结构，其透深度加保护厚度共800mm。承托层上层采用金刚砂，下层采用卵石。

2.1.2 增加滤料防护网由于2级过滤罐底部集水系统长时间使用易腐蚀穿孔，为防止滤料漏失，过滤罐改造时选用不锈钢穿孔管,采用不锈钢腮丝缠绕，根据底部滤料粒径和水流阻力，将腮丝间隙确定为0.4mm；为防止滤料在反洗时从顶部流失，在顶部反洗出口下面安装孔隙0.4mm的防护网，改善了集水均匀性等。

2.1.3 安装滤罐自动排气装置为减少过滤罐内顶部集气量，及时将顶部气体排除罐外，在改造过程中设计增加了顶部自动排气系统[2]。在滤罐顶部排气管线上安装DN50气动蝶阀，并将蝶阀开关信号引入污水过滤自动控制系统，通过PLC控制实现手动远程排气或自动排气，在过滤状态下每隔2h开启排气管线蝶阀10min，以排除滤罐内顶部聚集的气体。

2.2 改造除油罐内部进水结构，强化除油罐液位控制管理

2.2.1 污水除油罐内部结构改造，提高除油罐的除油效果

污水除油罐由于受基础下沉、变形及腐蚀等因素的影响，使得收油槽堰板高低不齐，收油箱底部局部出现渗漏，在收油的过程中，会出现有些部位收不到油的现象。如果抬高收油液位，收油箱内会进入大量的水，造成收油时间变长，收油效果变差。目前除油罐收油液位高度在7.2m的位置，进水出口在中心反应筒6.0m高度的位置，出口采用开孔呈180°环形分布，当除油罐收油升高液面时，由于出水口与液面只有0.8m左右的高度差，出水口的液流会对收油液面产生不同程度的冲击和搅动，使油水混合在一起，影响到收油的质量。此外，除油罐中心反应筒出水高度在6.0m的位置处，联合站日常运行液位控制在6.8m左右，由于油颗粒粒径较小，脱水时间较长，缺少水洗和沉降的时间，降低了除油效果，因此严重影响了污水除油罐处理效果[3]。

针对污水除油罐存在的问题，2011年4月对污水除油罐进行了内部结构改造（图1）:一是收油堰板做成锯齿状，锯齿高度为50mm，两尺中心距离为80 mm，保证液流均匀、稳定地进入收油箱内，以提高收油效果；二是在中心反应筒出水口上段焊接直径为1.53m的圆形挡板，起到了导流作用，减少出水对收油液面的影响，缩短了收油时间，提高了收油的质量；三是进水管采用多孔管布置，减小液体的流动速度保证液面的稳定，减少了沉降的时间，提高了处理效果。

2.2.2 控制除油罐液位和油层厚度，确保除油罐出水水质

引起除油罐液位不稳定的原因有2个[4]:①调节水箱放水阀门开关调节不及时，油水界面高度发生变化时，未及时进行放水阀调节，导致油水界面产生波动；②分水器根据液面变化自动调节放水量，由于分水器放水为自动放水，放水量的大小受来液量、原油破乳效果以及除油罐气压等影响比较大。因此，为了保障一次除油罐沉降脱水效果，定期将污水除油罐内的原油进行处理，将一次除油罐油层厚度控制在2m以内，控制除油罐液位运行在11m左右，保证了油水的沉降分离。

3 实施效果

2011年12月对沈四联污水化验的8组数据进行了统计,污水含油量从改造前的9.2mg/L下降到目前的4.9mg/L，悬浮物含量从改造前的6.7mg/L下降到目前的3.4mg/L，大部分达到了管理指标（表1）。

表1 实施后化验数据表

4 结 论

由于沈四联的污水处理量大、污水处理站处理装置超负荷运行，造成污水水质超标严重，处理后污水水质不能满足油田注水的要求。沈阳采油厂积极引进新技术、新工艺，对污水处理系统进行了技术改造,完善了除油装置的结构设计，优化了过滤装置改造方案，污水处理系统得到了逐步改进,污水处理工艺得到了进一步优化,有效提高了污水质量。

[1]冯叔初.油气集输[M].北京:石油大学出版社,1988.

[2]苗承武.高效油气集输与处理技术[M].北京:石油工业出版社,1997.

[3]杨筱蘅，张国忠.输油管道设计与管理[M].山东:石油大学出版社(山东),1996.

[4]聂世全.浅谈变频技术在油库输油泵站的应用[J].石油库与加油站,2001,10(2):12-13.