甲醇污水预处理装置技术改造及效果

牛文勇

摘 要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，延长气田采气二厂甲醇污水预处理装置原采用间歇式工艺，污水处理规模小，人工操作繁琐。为提高污水处理量和减少员工劳动强度，对装置现有工艺进行了改造。首先，在涡流反应沉降罐前增加流量调节阀，在其后增加液位调节阀，既实现了甲醇污水连续处理，又确保了沉降罐中污水与化学药剂拥有足够的反应停留时间;其次，改造过程中对污水中的pH值调节剂、絮凝剂、氧化剂等化学药剂注入量进行了优化调整，满足了连续处理污水条件下水质仍然达到指标要求。工艺改造效果表明，污水连续处理后，装置处理能力由120m3/d提高至180m3/d，提高了自动化程度，减少了人员工作量及单位水处理成本。

关键词：甲醇污水;预处理装置;技术改造;工艺优化;回注

0 引言

在天然气开发过程中，为防止水合物生成，通常在采气井口向集输管道喷注甲醇。气液混合物在集气站气液分离后，产生气田甲醇污水。由于甲醇的注入量大，如不经回收利用，生产成本会大幅增加，同时由于甲醇的强污染性会对环境造成较为严重的污染，因此，开展甲醇污水处理，实现甲醇循环利用，对于气田生产与环境保护的可持续发展意义重大。目前，国内气田采用甲醇污水预处理+常压精馏工艺，达到回收甲醇的目的，塔底出水达标后用于回注。

1 流程简述

从各集气站运来的甲醇污水，卸入接收水罐内，含油污水经过初步分离，凝析油浮于水表面，被定期回收。收油后的甲醇污水经过泵提升进入涡流反应沉降罐，依次加入的药剂在中心涡流反应区与污水混合反应，污水在该罐内经过反应、沉淀后，净化水自沉降罐上部溢流进入原水罐，罐底污泥定期排往污泥池，存储污泥并外运处理。污水返回接收罐进行再处理，原料水经过过滤送至甲醇污水回收装置进行甲醇提馏，提馏出的甲醇作为本装置产品回收后外运，达到回注标准的污水回注地层。

2 改造措施

2.1 角度法椭圆成像

角度法椭圆成像时无需计算，在射线机与管道形成一定夹角的状态下，使主射线束与焊缝所在平面呈一定夹角，使主射线束直接穿过焊缝或与焊缝平面保持一定距离（20～50mm）的情况下，布好片后进行透照。椭圆开口间距由“夹角”及主射线束与焊缝平面的距离2个因素共同控制;这种方法在检测中因对透照人员的现场经验要求较高、难以控制椭圆开口间距及工作效率低等原因，一般只在平移法难以或无法实施时才应用。由于检测人员对以上方法掌握不够熟练，导致在检测过程中经常出现“白头”、“曝光不均匀”等底片质量问题，严重影响检测底片评定结果，甚至导致底片不能评定的情况发生。由于管道工程建设周期短、进度要求高，给检测单位预留的检测工作时间短，一旦发生这些情况，往往无法返工，给工程质量留下无法弥补的质量隐患。

2.2 涡流反应沉降罐技术改造

在涡流反应沉降罐进料管线前增加流量调节阀及相应流量计阀组，掌握污水进入涡流反应沉降罐的具体流量;然后，在涡流反应沉降罐后增加液位调节阀，控制涡流反应沉降罐液位，确保污水在涡流反应沉降罐内与注入药剂达到足够的反应时间;同时，处理合格的原料水通过涡流反应沉降罐液位调节阀持续性送至原料水灌，使涡流反应沉降罐实现连续性运行。

2.3 加药量优化

污水的pH对氧化反应、混凝反应、沉淀反应有着重要的影响，综合考虑氧化效果及药剂成本，确定将甲醇污水的pH调节到8.0左右（对应的pH调节剂加量为450mg·L-1）。氧化剂的加入，会使污水中的Fe2+变为Fe3+，进而形成Fe（OH）3沉淀，从而达到除铁效果;实验以污水除铁率为考察指标，确定氧化剂的投加量为1100mg·L-1。无机絮凝剂通过压缩扩散双电层、降低Zeta电位以及电中和作用能使污水中的溶质、胶体或悬浮颗粒稳定性降低，达到除悬的目的，具有见效快、成本低等优点;实验以污水透光率为考察指标，确定无机絮凝剂的加量为300mg·L-1。经无机絮凝剂处理后，污水中会产生大量的絮体，但絮体较小，沉降时间较长，加入适量的有机助凝剂可有效提高絮凝强度并促进沉降;实验以污水透光率和沉降时间为考察指标，确定有机助凝剂的加量为3.0mg·L-1。

2.4 运行成本分析

甲醇污水处理运行成本主要由药剂和能耗两部分成本构成。药剂费包括NaOH、PAC、双氧水三种药品消耗费用，其中括弧内数据为改造后药剂加注量及其费用。

2.5 双氧水注入量

在碱性条件下向涡流反应沉降罐加入氧化剂双氧水可将污水中Fe2+氧化成Fe3+，后者在碱性条件下容易形成无机絮凝物实现沉降分离。将市售双氧水（质量分数30%）稀释配制为质量分数3%的水溶液，根据污水中Fe2+质量浓度调节双氧水溶液的加入量，以便以最经济方式将Fe2+氧化沉淀出来。提取甲醇污水试样，通过实验室试验寻找双氧水最佳加量。

3 结语

通过对甲醇污水预处理装置技术改造，在涡流反应沉降罐之前增加了流量调节阀，沉降罐之后增加了液位调节阀，使原来间歇式污水處理工艺转变为连续式处理工艺，不仅增大了甲醇污水处理量，而且减轻了操作人员劳动强度。配合涡流反应沉降罐技术改造，进行了水处理剂加注量优化调整试验。结果表明，适当提高处理剂用量仍可保证甲醇污水处理质量达到指标要求，这为后续甲醇污水精馏分离创造了良好条件。污水连续式处理工艺也使单位水处理成本有所下降，提高了甲醇污水处理效率。