大慶油田在開發(fā)歷程中,經(jīng)歷了自噴、注水、聚合物驅油、三元驅油等多種開發(fā)方式。隨著油田開發(fā)進入中后期,采出液的含水率越來越高,采出水(也叫油田污水)的處理量也隨之增加。如果采出水不經(jīng)過處理或者處理不當就回注入地下,回注后將會降低注水層滲透率,堵塞底層,造成注水管網(wǎng)腐蝕結垢,并對地層造成污染,影響水驅效果,污染地下水質(zhì),造成一系列的環(huán)境問題。
另一方面,環(huán)境保護是我國基本國策,“十三五”期間環(huán)境保護工作的重要性日益凸顯,習近平總書記更是在十九大報告中提出堅持人與自然和諧共生,樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念。因此,在采出水回注之前必須對污水進行處理,加強油田污水處理技術研究具有重要意義。
一、油田污水處理面臨的問題
1.1 重力沉降以及過濾工藝
在含油污水的處理中,比較常見的處理方法是過濾沉降處理,這種方法雖然是具有一定的處理效果,但是長期來看效果并不明顯,處理的效率也比較低。這種工藝在實際處理過程中,讓水有短時間的停留,使小密度廢氣隨著水溢出,但是由于水的停留,會導致罐底沉積一定的淤泥,且無法順利排除的。若經(jīng)過長期積累且沒有得到合理解決,會導致水質(zhì)受到一定程度的影響。
1.2 稠油情況下的含油污水處理
由于稠油的黏度高,開采難度比較大。因此,通常在稠油開采時向地層中注入高壓蒸汽以降低稠油黏度,而這也產(chǎn)生了大量的開采廢水,廢水通過污水處理裝置水質(zhì)達到回收水質(zhì)要求后,通過熱采鍋爐進行熱采驅油。稠油污水的處理,對處理工藝的要求更加嚴格?,F(xiàn)階段在廢水處理中,很多的工藝并沒有達到理想的處理效果。
1.3 聚合物驅廢水處理難度大
隨著油田進入開發(fā)中后期,原油開采難度增大,三次采油技術通常采用聚合物驅油,聚合物能夠改變注水性質(zhì),起到較好的驅油效果,但聚合物中高分子物質(zhì)也同樣改變了污水的性質(zhì)(比如,使污水黏度增大等),給油水分離及污水處理增加了難度。
二、污水處理工藝路線
大慶油田供水公司污水處理廠采用的是“水解-上向流曝氣生物濾池工藝(水解-后置反硝化BAF法)”。其污水處理主體工藝由預處理、調(diào)節(jié)池、提升泵房、水解酸化池、曝氣生物濾池和反硝化生物濾池、紫外線消毒等組成。采用的工藝主要是水解酸化池+曝氣生物濾池。
三、主要處理單元工藝原理分析
(1)預處理。
污水首先進入預處理間,在預處理間通過一級格柵可以去除直徑為10mm以上的漂浮物,分離出的漂浮物經(jīng)壓榨脫水后外運。經(jīng)此道工藝處理后的污水進入旋流沉砂池,利用機械水力分離方式去除污水中砂粒等較大顆粒。再通過二級格柵去除直徑為3mm以上的漂浮物。分離出的漂浮物經(jīng)壓榨脫水后外運。
(2)調(diào)節(jié)池。
經(jīng)過預處理后的污水自流進入到調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池內(nèi)有效地均衡調(diào)節(jié)污水的水質(zhì)、水量、水溫,使污水處理后續(xù)工藝安全、平穩(wěn),有效緩解高峰流量或來水濃度變化大對后續(xù)工藝的沖擊。為防止污泥沉淀,調(diào)節(jié)池池底采用穿孔管鼓風攪拌,起到預曝氣和有效消除異味的作用。
(3)水解酸化池。
調(diào)節(jié)池中的污水通過提升泵提升至水解酸化池,在此通過厭氧反應,去除污水中大部分固體懸浮物、膠體物質(zhì)及生物濾池的剩余微生物膜。在產(chǎn)酸菌的作用下,將污水中大分子難降解有機物水解為小分子易降解有機物,提高污水的可生化性。同時池中懸浮的污泥層能夠截留污水中的懸浮物,起到減容和穩(wěn)定的作用。
(4)反硝化生物濾池。
處理后的污水自流進入反硝化生物濾池,通過反硝化反應,將前部工藝生成的亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮還原成氮氣進行釋放,從而降低出水總氮指標。同時,在反硝化生物濾池前端投加絮凝劑誘發(fā)微絮凝反應,將磷泥截留于濾床中,再通過周期性的反沖洗將其排除系統(tǒng)外,以去除污水中的磷。
(5)紫外線消毒間。
污水經(jīng)過紫外線消毒間消毒處理成中水后排放。結語由于大慶油田在污水處理方面未雨綢繆的前期投入,使其污水處理效果較為顯著,但是隨著近年來,大慶油田三次采油技術的不斷應用,產(chǎn)生的污水性質(zhì)也在不斷變化,同時也產(chǎn)生了一些新的問題。為了應對這些問題,在污水處理流程及工藝等方面也應做出相應調(diào)整,進而促進油田生產(chǎn)的科學、合理改造,實現(xiàn)人與自然和諧共生。( >
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