葡萄花油田采出水處理站污泥減量化裝置應(yīng)用效果及評(píng)價(jià)
行業(yè)動(dòng)態(tài)
葡萄花油田含油污泥主要來源于容器清淤、沉降罐排泥、污水回收池清淤、油水井作業(yè)落地污泥等。含油污泥主要由儲(chǔ)層中微小顆粒、各種化學(xué)藥劑形成的絮體、管道腐蝕產(chǎn)物和垢物、壓裂液、細(xì)菌、硫化物、苯系物、地表泥沙等組成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前葡萄花油田每年產(chǎn)生油泥1.12×104t（含水率90%～95%）。
葡萄花油田從2009年開始，先后應(yīng)用了4套含油污泥減量化處理裝置，具體應(yīng)用情況見下表：
站名 | 污泥處理工藝 | 處理能力（m3/h） | 建站年份 |
1#聯(lián)合站 | 污泥濃縮罐+兩級(jí)旋流+離心機(jī) | 6 | 2009 |
4#聯(lián)合站 | 污泥濃縮罐+兩級(jí)旋流+離心機(jī) | 6 | 2009 |
2#聯(lián)合站 | 污泥濃縮罐+疊螺機(jī) | 10 | 2011 |
3#聯(lián)合站 | 污泥濃縮罐+疊螺機(jī) | 10 | 2013 |
1 工藝原理及流程
1.1 “污泥濃縮罐+兩級(jí)旋流+離心機(jī)”工藝
站內(nèi)排泥經(jīng)污泥濃縮罐重力濃縮，將污泥中的固體物質(zhì)沉降、壓密后，通過排泥泵送入一級(jí)旋流分離器、二級(jí)旋流分離器，含細(xì)顆粒的液體通過溢流管向上排出，粗顆粒由錐體的底流排出，進(jìn)入離心機(jī)脫水。
1.2 “污泥濃縮罐+疊螺機(jī)”工藝
站內(nèi)排泥經(jīng)污泥濃縮罐重力濃縮，將污泥中的固體物質(zhì)沉降、壓密后，通過排泥泵送入疊螺機(jī)脫水。在疊螺機(jī)螺旋推動(dòng)軸連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)下，污泥中的水分從相對(duì)移動(dòng)的疊片間隙中受擠壓排出。
2 運(yùn)行情況及效益評(píng)價(jià)
2.1 運(yùn)行情況
2.1.1 “污泥濃縮罐+離心機(jī)”工藝
（1）1#聯(lián)合站2#污水站采用“污泥濃縮罐+兩級(jí)旋流預(yù)濃縮+離心機(jī)”工藝，處理能力為6m3/h。該工藝裝置于2010年8月投運(yùn)，運(yùn)行過程中進(jìn)行兩方面改進(jìn)：針對(duì)懸浮污泥工藝排出的污泥中含微小懸浮物顆粒較多，兩級(jí)旋流處理效果不明顯的情況，采取污泥濃縮罐出口直接進(jìn)離心機(jī)的工藝；針對(duì)離心機(jī)脫出水懸浮物含量高，重新進(jìn)入水系統(tǒng)后增加前端懸浮污泥過濾處理負(fù)荷的問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際增設(shè)旁通管線，將離心機(jī)脫出水經(jīng)地缸輸至濃縮污泥罐循環(huán)處理。運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備主要有離心機(jī)（功率29.5kW，轉(zhuǎn)速3500r/min），加藥泵及螺旋輸送機(jī)（功率4.5kW）。目前1#聯(lián)合站離心機(jī)每天運(yùn)行5～6h，日處理污泥量20～30m3，藥劑為陽離子聚丙烯酰胺，加藥濃度為40mg/L，離心機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理?；?yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機(jī)排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
7.8 | 89.4 | 2.8 | 3.3 | 69 | 27.7 | |
5.6 | 89.6 | 4.8 | 4.2 | 69.7 | 26.1 | |
6.4 | 89.9 | 3.7 | 3.5 | 70.2 | 26.3 | |
平均 | 6.6 | 89.6 | 3.8 | 3.7 | 69.6 | 26.7 |
（2）4#聯(lián)合站污泥脫水裝置同1#聯(lián)合站污泥脫水裝置，處理規(guī)模也為6m3/h。目前污水處理量為1300m3/d。污泥主要來自于橫向流除油器，裝置于2010年5月投運(yùn)。運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備主要有離心機(jī)（功率29.5kW，轉(zhuǎn)速3500r/min），加藥泵及螺旋輸送機(jī)（功率23kW）。由于橫向流儲(chǔ)油器排泥量較小，平均3個(gè)月裝置運(yùn)行一次，一次排泥4～5h，日處理污泥量20～25m3，藥劑為陽離子聚丙烯酰胺，加藥濃度為17mg/L，離心機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理。化驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機(jī)排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
5.6 | 90.2 | 4.2 | 2.5 | 68.3 | 29.2 | |
3.2 | 89.5 | 7.3 | 1.9 | 69.5 | 28.6 | |
4.2 | 91.3 | 4.5 | 2.6 | 65.3 | 32.1 | |
平均 | 4.3 | 90.3 | 5.3 | 2.3 | 67.7 | 30 |
2.1.2 “污泥濃縮罐+疊螺機(jī)”工藝
（1）2#聯(lián)合站污泥脫水裝置建于2011年，處理能力為10m3/h，采用“污泥濃縮罐+疊螺機(jī)”工藝。裝置于2012年9月投運(yùn)，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備主要有疊螺機(jī)（功率4kW），加藥泵及螺旋輸送機(jī)（功率4.5kW）。目前疊螺機(jī)每半個(gè)月運(yùn)行一次，一次5～6h，每次處理污泥量50～60m3，藥劑為陽離子聚丙烯酰胺，加藥濃度為20mg/L，疊螺機(jī)脫出水輸至污水回收池內(nèi)沉降后泵輸進(jìn)沉降罐，疊螺機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理?；?yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機(jī)排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
13.4 | 82 | 4.6 | 3.5 | 55.3 | 41.2 | |
10.6 | 86.5 | 2.9 | 4.3 | 62.1 | 33.6 | |
5.7 | 90.6 | 3.7 | 1.9 | 65.4 | 32.7 | |
平均 | 9.9 | 86.4 | 3.7 | 3.2 | 60.9 | 35.8 |
（2）3#聯(lián)合站污泥脫水裝置建于2013年，處理能力為10m3/h，采用“污泥濃縮罐+疊螺機(jī)”工藝。運(yùn)行過程中進(jìn)行兩方面改進(jìn)：針對(duì)含油污泥含水較低，從疊螺機(jī)污泥穩(wěn)定槽自流進(jìn)絮凝反應(yīng)槽的速度較慢，污泥穩(wěn)定槽內(nèi)的含油污泥會(huì)從中溢出的問題，采取了增加疊螺機(jī)污泥穩(wěn)定槽與絮凝反應(yīng)槽的高度差來提高污泥流動(dòng)性；增加排泥泵進(jìn)出口連通閥和排泥泵出口接污泥濃縮罐進(jìn)口連通閥。改造后解決了因污泥濃度過大而導(dǎo)致的疊螺機(jī)無法正常運(yùn)行的問題。運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備主要有疊螺機(jī)（功率3.15kW），螺旋輸送機(jī)（功率4kW）。目前該站疊螺機(jī)每天運(yùn)行5～6h，日處理污泥量50～60m3，加藥濃度為24mg/L，疊螺機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理。化驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機(jī)排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
9.9 | 88.8 | 1.3 | 2.3 | 55.7 | 42.0 | |
11.3 | 86.5 | 2.2 | 5.6 | 60.8 | 33.6 | |
6.5 | 89.9 | 3.6 | 1.5 | 59.4 | 39.1 | |
平均 | 9.2 | 88.4 | 2.4 | 3.1 | 58.6 | 38.2 |
2.2 效益評(píng)價(jià)
通過對(duì)比這兩種工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用可以看出，“污泥濃縮+疊螺機(jī)”脫水工藝投資較少，處理費(fèi)用較低。
站名 | 脫水工藝 | 裝置及配套投資/萬元 | 加藥濃度/mg/L | 電費(fèi)/元/m3 | 藥劑費(fèi)/元/m3 | 污泥處理費(fèi)用/元/m3 |
1#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+兩級(jí)旋流+離心機(jī)脫水 | 445.53 | 40 | 3.37 | 2.88 | 6.25 |
4#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+兩級(jí)旋流+離心機(jī)脫水 | 445.53 | 17 | 5.2 | 1.22 | 6.43 |
2#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+疊螺機(jī) | 402.67 | 20 | 0.51 | 1.44 | 1.95 |
3#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+疊螺機(jī) | 432.67 | 24 | 0.43 | 1.73 | 2.15 |
3 認(rèn)識(shí)及建議
（1）隨著油田開發(fā)形勢(shì)的變化，污泥量增加使污泥處理問題更加突出。我國的污泥處理處置可以在參考國外發(fā)達(dá) 經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)污泥處理處置的穩(wěn)定減量化和資源化，并做到以集約化處理為主，實(shí)現(xiàn)污泥綜合利用及達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)必然趨勢(shì)。
（2）新型污泥減量工藝的應(yīng)用可以在保證污水處理效果的前提下大幅減少污泥的產(chǎn)生量，從而實(shí)現(xiàn)污水處理的可持續(xù)發(fā)展。然而，這些工藝的機(jī)理和參數(shù)還有待于進(jìn)一步研究，出水質(zhì)量還有待于進(jìn)一步提高，隨著這些問題的逐步解決，污泥減量工藝將得到更廣泛的應(yīng)用。
（3）針對(duì)污油中含硫化物較多區(qū)域，在新建含油污泥集中處理站時(shí)，配套應(yīng)用去除硫化物的工藝設(shè)備及相應(yīng)的解決措施，以保證后續(xù)工藝的平穩(wěn)運(yùn)行。
（4）對(duì)于產(chǎn)生污泥量較多的站庫，在站內(nèi)集中應(yīng)用污泥減量化工藝；對(duì)于產(chǎn)生污泥量較少的站庫，可采取日常排泥進(jìn)污泥濃縮罐濃縮后，拉運(yùn)至集中處理站處理的模式。
