一体化污水处理装置在陆梁油田的应用

何明杰梁雪蓉杨磊路得浩

（1.中国石油新疆油田公司陆梁油田作业区；2.克拉玛依职业技术学院）

一体化污水处理装置在陆梁油田的应用

何明杰1梁雪蓉2杨磊1路得浩1

（1.中国石油新疆油田公司陆梁油田作业区；2.克拉玛依职业技术学院）

陆梁油田作业区原有的生活污水处理系统因腐蚀等原因不能满足当前的需求，综合考虑多方面因素后，最终选定引进一体化污水处理系统。系统最终出水的BOD5为17.6 mg／L，同时氨氮、悬浮物及阴离子表面活性剂等指标均低于GB／T 18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》一级B类标准值。处理后的生活污水用于作业区绿化用水，节省了水资源，大大缓解了作业区缺水的局面。

一体化；污水处理；环保

0 引 言

陆梁油田作业区现有一公寓与二公寓两座公寓。一公寓生活污水处理设施建于2002年，设计规模为168 m3／d，同时负责两座公寓的生活污水处理。污水处理流程为：生活污水→集水池→一元化污水处理装置→外排，该设施投产初期出水水质良好，后期由于装置腐蚀、污水泵堵塞、自动化程度低、管理不便等一系列问题导致出水逐渐超标，因此作业区对该装置进行了改扩建。

1 原处理系统存在的问题

2002年建成的调节池为地下式厌氧结构，由于生活污水中含有一定浓度的硫酸盐及含硫有机物，池内厌氧微生物将水中的硫酸盐还原成硫化物，并与水中的氢离子结合产生硫化氢。生化段部分污泥长期处于厌氧状态，厌氧菌将污水中的硫酸盐还原成硫离子，并在弱酸性条件下产生硫化氢气体。硫化氢不仅对工作人员的人身安全造成一定威胁，而且腐蚀管线、设备。由于腐蚀严重，曝气装置、填料等主要结构已腐蚀损坏。调节池容积为50 m3，水力停留时间为3.3 h，不能满足陆梁作业区生活排水的最大峰值要求。由于水量和水质不能有效调节，有时甚至会出现生化系统停水，对后续一元化生化处理装置造成严重影响。此外，原生活污水处理工艺未设置消毒设施，出水不能作为绿化水利用，造成水资源浪费。

2 一体化生活污水处理系统设计

对两座公寓生活用水量的统计发现，陆梁油田作业区平均日用水量为322 m3／d，折污系数取0.9，则平均日污水量为290 m3／d，日变化系数为1.2，处理规模为350 m3／d。因此，新扩建的生活污水处理系统处理规模定为350 m3／d，处理能力为15 m3／h。

2.1 工艺选择

国内小型的生活污水处理装置工艺主要分为活性污泥法和生物膜法［1-2］，工艺水平与国外同类技术水平比较接近，基本能满足我国不同地区不同水平的需求。根据各区域的气候及水质情况，上述两种工艺的占有量都非常大，其中活性污泥法主要选用的是A／O、A／A／O、MBR等，生物膜法主要选用的是生物接触氧化法［3］。

1967年Kato等人发明了“固定活性污泥工艺”，是最早将二者进行复合的应用研究，至今已经得到了不断的发展和应用［4］。陆梁油田作业区根据自身的实际情况和投资情况，选择了强化生物膜法，即采用投加特效菌种的接触氧化法。它同时具备投菌法和接触氧化法的优点，具有去除效率高、产泥量小的特点，可以使出水经过消毒后直接达到绿化水的水质要求，而不需要增加后续的深度混凝处理，大大减少了投资及运行成本。

2.2 工艺流程

陆梁油田作业区一体化生活污水处理系统工艺流程如图1所示。作业区生活污水自流进入污水处理站，首先通过格栅对大颗粒悬浮物截留后进入调节提升池，污水在调节提升池内进行水质与水量的调节，通过污水提升泵均匀的进入接触氧化池。进入接触氧化池后，污水与池内附着在填料上的微生物发生一系列复杂的生化反应，使得水中的绝大部分污染物得以降解。接触氧化池出水进入沉淀池沉淀后，上清液经过二氧化氯消毒后进入清水池达到绿化用水标准。沉淀池污泥通过污泥泵将一部分回流至接触氧化池，一部分抽送至污泥池。剩余污泥通过污泥泵直接抽送至污泥池，污泥池内污泥通过罐车定期外运。

图1 一体化生活污水处理系统工艺流程

2.3 主要处理单元参数设计

◆格栅 用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，保证后续处理设施能正常运行，因此在进入处理主体工艺之前，设置格栅，去除废水中大颗粒的固体悬浮物，以保护后续动力设备。产生的栅渣密闭封装随厂内垃圾一起外运。

结构形式：地下、半密闭

格栅池主体尺寸：2 m×6 m×1 m

◆调节提升池 设在生化前，起到对进水水量和水质的调节作用，可以防止池内固体沉淀和厌氧状态的出现。

结构形式：埋地式钢筋混凝土结构

设计参数：设计水量Q＝15 m3／h

容积V＝150 m3

◆一体化污水处理装置 此次作业区采用生化处理单元设置一体化污水处理装置，该装置主要由接触氧化池、沉淀池以及清水箱组成。接触氧化池的主要功能是通过附着在填料上的微生物的降解，去除水中的大部分污染物。沉淀池采用异向流斜管设计，将斜管引入沉淀池的沉淀区可以有效降低其表面负荷，其最大设计流量为15 m3／h。装置外部设置电伴热及保温层。

设计参数：设计水量Q＝15 m3／h

容积V＝120 m3

◆二氧化氯发生器 二氧化氯发生器是由釜式反应器通过耐酸导管和水射式真空机组组成。釜式反应器采用的是两级或多级反应器，主反应釜内设有空气分布器，副反应釜设置了平衡管，使反应更彻底，反应后的残液可达标排放。二氧化氯产量为50 g／h，投加量为3 mg／L。

3 工艺装置的优点

3.1 处理效果

该工艺主要处理单元的处理效果如表1所示。

表1 主要处理单元处理效果

经过该装置处理过的生活污水，水质有了明显的改变。进水BOD5为583 mg／L，格栅处理出水为408 mg／L，去除率达到30%。再经过调节提升池和一体化处理装置及二氧化氯消毒等装置后，最终出水BOD5只有17.6 mg／L，低于GB／T 18920—2002《城市污水再生利用 城市杂用水水质》一级B类标准中规定的20 mg／L，总去除率达到97%。同时，氨氮、悬浮物及阴离子表面活性剂等指标均低于标准值。因此，经一体化污水处理装置处理后的污水可用作陆梁油田作业区的绿化用水。

3.2 设备优点

结合该工艺在陆梁油田作业区的实际使用情况，同时对比其他作业区的污水处理现状，该工艺有投资较低、能耗低，运行、维护成本低、耐冲击负荷能力强，剩余污泥产率低，工艺成熟、运行简单等优点。

3.3 经济效益

改造前，陆梁油田作业区绿化用水采用的是经过反渗透深度处理的水，水量约为2 000 m3／d，其水处理成本约为26元／t。改造后，整套设备运行的费用主要包括：用电费、药剂费，合计成水处理费为0.45元／t，新建污水处理设施吨水可节约处理成本25.55元，年产生效益214.62万元（按240 d计），3年多即可收回投资成本。新建生活污水处理设置运转后，日处理水量为350 m3，用作绿化用水的补充水源，有效地节约了水资源。站区选用高效、低噪声泵，泵房冬季不运行，不设采暖，仅在值班室设置电采暖器，大大节省了运行费用。通过采用SCB10型国家推广的低损耗变压器，各变配电装置设无功电容补偿，降低了网损，提高了变压器的输出功率，补偿后功率因数可达0.95以上。

3.4 环境效益

由于陆梁油田身处沙漠腹地，缺少水资源，因此提高水资源的循环利用便成为企业当务之急必须考虑的问题，该套装置符合国家及当地环保管理的要求，处理后的污水用于作业区绿化用水，不仅节约了水资源，同时缓解了作业区缺水的局面。

4 结束语

陆梁油田结合沙漠油田的自身特点，引进工艺先进、技术成熟、能耗低的一体化生活污水处理装置，得到了良好的实际应用效果，充分发挥了该套装置的优点，符合国家相应的环保要求及节能要求，为作业区带来了很好的经济和环境效益，也为其他油田作业区污水处理工艺的选择提供了借鉴。

［1］ 蔡苏宁，董继先，谈树美.新型一体化污水处理设备的研究［J］.陕西科技大学学报，2011，29（2）：51-52.

［2］ 石明岩，郑海良，刘嘉宇.一体化污水生物处理工艺的研究进展［J］.工业水处理，2011，31（8）20-23.

［3］ 冯亚兵.一体化净水装置实验研究［D］.重庆：重庆大学，2004.

［4］ 丁永伟.活性污泥和生物膜复合工艺的特性及运行效能研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2006.

1005-3158（2014）03-0011-03

2013-09-17）

（编辑 李煜）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.03.005

何明杰，2009年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现在中国石油新疆油田公司陆梁油田作业区安全环保科从事环保和职业健康的相关工作。通信地址：新疆克拉玛依市阿山路40＃陆梁油田作业区，834000