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氣田作業(yè)廢水處理工藝優(yōu)化探討論文
1現(xiàn)有工藝以及存在問題
華北某氣田作業(yè)廢水處理廠始建于2005年，該處理廠占地面積約11500m2，設計處理能力400m3/d，主要對氣田的鉆井、作業(yè)廢水等進行處理，處理合格后回灌地層。
1.1現(xiàn)有工藝概述
目前，該作業(yè)廢水處理系統(tǒng)采用“化學氧化—絮凝沉降—強化固液分離”工藝進行處理，流程為：儲液池廢水在反應處理池內加藥脫穩(wěn)后，進入兩級調節(jié)池沉降；調節(jié)池內的上清液經(jīng)泵提升進入原浮渣池加藥再次沉降，沉降后上清水再經(jīng)泵提升經(jīng)燒結微孔濾芯精細過濾器過濾；水質合格后進入凈水水池，最終全部回灌地層。現(xiàn)狀平面布置。
1.2主要存在問題
�。�1）處理設施存在設計缺陷，自動化程度低。反應池、調節(jié)池、沉淀池等結構設計簡單，原設計調節(jié)池現(xiàn)在作為沉淀池使用，上清液沒有收集裝置，靠人工下入潛水泵提升，收水易攜帶懸浮物，影響水質。底部積泥全靠1臺污泥泵人工操作，沒有高效集泥和機械清泥設備，工人勞動強度大、效率低、效果差。且缺乏自動加藥系統(tǒng)，人工加藥勞動強度大。
�。�2）有效處理能力不足，系統(tǒng)積水積泥嚴重。由于處理構筑物功能不完善，處理過程不連續(xù)，污泥處理能力不配套，池底淤泥較厚，為保證出水水質達標，幾座水池間歇運行，導致系統(tǒng)處理能力只能維持在200m3/d，僅有設計能力的一半。
（3）回灌井能力不足，影響凈化水出路。現(xiàn)有的凈化水回灌井多年的運行，因地層堵塞、吸水能力下降以及受地層容納能力的限制，回灌壓力逐年升高，由初期的13MPa上升到20MPa，回灌水量逐年下降，只能間歇運行，無法滿足作業(yè)廢水回灌要求。綜上所述，該作業(yè)廢水處理場由于原有設施的缺陷，造成處理能力無法達到設計標準。而隨著勘探開發(fā)作業(yè)不斷增加，作業(yè)廢水處理日益成為制約發(fā)展的瓶頸問題。因此，提高作業(yè)廢水處理能力并為凈化水尋求新的出路已迫在眉睫。
2工藝優(yōu)化方案
根據(jù)作業(yè)廢水處理站目前的處理效果，現(xiàn)有的處理工藝是成熟的，主要是存在處理構筑物功能不完善，處理過程不連續(xù)，時效低，工人勞動強度大等問題。因此，該改造工程仍然采用目前使用的“化學氧化—絮凝沉降—強化固液分離”工藝，此方案也與國內外主流方法保持一致。
2.1新方案介紹
作業(yè)廢水連續(xù)處理流程有以下方面。
�。�1）井場來液首先卸入已建的儲液池儲存，在此各種不同性質的作業(yè)廢水相互稀釋、中和、緩沖、沉淀。
�。�2）再由泵提升進入三級連續(xù)反應池，在三級反應池中分別加入次氯酸鈣、聚合鋁（PAC）、聚丙烯酰胺溶液（PAM），完成氧化、中和、混凝過程。
�。�3）完成反應后自流進入兩級平流式沉淀池進行固液分離，上清液通過集水槽收集自流進入出水池，再經(jīng)泵提升進入雙濾料和PE微孔濾芯兩級過濾完成凈化過程。
固體沉淀在池底通過刮泥機吸泥泵抽送到污泥池，根據(jù)污泥含水率情況可加入石灰、白土或黃土等物質進行稠化，由螺桿泵抽送至脫水設備脫水固化。工藝流程框。新系統(tǒng)建成后，可以實現(xiàn)400m3/d的處理能力，出水水質滿足《碎屑巖油藏注水水質推薦指標》(SY/T5329-1994)的要求，達到回灌標準；并且與現(xiàn)有系統(tǒng)形成600m3/d的處理能力，滿足遠期作業(yè)廢水處理需求。該工藝水處理運行總成本包括藥劑費用、動力費用、人工成本、折舊費、維修維護費、管理費用、污泥處理費用幾個方面，經(jīng)過計算每立方米處理費用為62.49元，做到了低成本運行。
2.2方案對比
此次工藝優(yōu)化新舊方案對比有以下幾個特點。
�。�1）工藝流程先進，處理效果優(yōu)秀。新工藝對原來復雜的處理工藝流程進行了較大的改進，使得處理工藝簡單，容易操作。采用穩(wěn)定連續(xù)運行相比于舊工藝的序批式運行處理效果穩(wěn)定全稱做到自動化且無人為因素影響。例如，在過濾階段采用兩次過濾，除了舊工藝采用的低壓超高分子量聚乙烯(PE）經(jīng)燒結而制成的微孔管外，增加全自動雙濾料過濾罐，其填加的不是單一濾料，而是填裝不同密度的上下兩層濾料。根據(jù)水質要求，濾料采用不同的級配比，上層為密度較小，料徑較大的輕質濾料，下層為密度較大，粒徑較小的重質濾料。由于兩種濾料的密度差較大，在水中下降速度也不同,密度大的下沉快，密度小的下沉慢。其優(yōu)點是：經(jīng)過多個周期反沖洗后，仍能保持“輕、粗”的濾料在上，“重、細”的濾料在下的分層，形成濾料粒徑自上而下由粗到細的粒度階梯濾層，發(fā)揮了不同密度、不同級配指標下濾層截污能力，保證了過濾高效工作。
�。�2）運行成本節(jié)省，管理難度降低。改造前的處理工藝藥劑用量較大，而且藥劑由專門廠家定制，藥劑費用一直較高，加大了企業(yè)污水處理成本。經(jīng)技術改造后，采用均能從市場采購的常見藥劑，藥劑的供應商選擇面廣，藥劑采購費用和購買費用大幅度降低。同時，改造后整個流程連續(xù)運行，自動化程度高，工人勞動強度低且人數(shù)減少25%，不僅節(jié)約人力成本還易于管理。新舊工藝對照。
3結語
通過改造，該廢水處理廠解決了產(chǎn)能無法麻煩氣田發(fā)展的矛盾，還對工藝進行了升級優(yōu)化，做到了處理效果提升，運營成本降低。此案例也對其他處理廠的設計和建設有著積極的借鑒意義。
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