任重海1 许世芹1 任腾2
1.中石化中原石油工程设计有限公司 河南郑州 450018
2.濮阳中油工程管理有限公司 河南濮阳 457001
摘要：针对松滋油田污水目前采用自然蒸发渗透方式已无法满足生产，给井场管理和操作带来安全隐患，同时也严重污染周边农、渔和人生活环境，且不符合国家和地方政府环保要求。文章通过对“分解式微滤工艺”和“无害化处理工艺”两种方案的积极探寻、研究和对比，优选出技术先、简流程、易操作、运行稳、管理便、投入少的污水无害化处理处理新工艺。
关键词：分解式；无害化；污水；处理；
一、现状
松滋油田1998年勘探开发，每年钻井、酸化、压裂和大修作业产出大量污废水（以下简称污水）。为避免污水污染周边生态环境，主要采用分散收集、集中到井场附近一个100m3的收集池中，经自然蒸发、渗透后掩埋处理。
随着油田开发，污水量增大，近几年约5，000m3/a。目前自然蒸发渗透方式已无法满足生产，且一旦遇暴雨季节，污水溢出遍地流，无法控制，给井场管理和操作带来极大不便和安全隐患。同时也严重污染周边农田、渔类养殖和人畜饮用水域。加之目前国家和地方政府环保要求日益严格，工业污水全部达标排放。因此急需新建一套污水处理系统。
二、设计原则
1、符合国家、行业对污水综合排放标准、环保要求；
2、结合现状、近远期规划，充分利用已有设施，确定设计规模200m3/d，一期达标排放，二期实现100%处理回注；
3、符合“回收散点、集中处理、自然调节、污油回收、达标排放”原则；
4、工艺先进合理、高效平稳、易操作、便管理，自动化水平出类拔萃；
5、工程改造投资和运行费用合理，经济实用。
三、污水达标处理工艺设计方案
1、主要工艺要求
① 满足《污水综合排放标准》GB89787-2002II级排放控制指标，保证达标排放；
② 工艺关键是混凝、分离沉降、氧化深度处理，采用“三新”，提高系统运行效果、效率，走设备一体化之路；
③ 流程要求技术先进、科学经济、维管方便、自动化程度高；
2、设计规模
近两年，松滋油田钻井和措施井工作量为26～30口/年，调研得知，酸化和压裂措施后污水返排量200m3左右，钻井完井后钻井污水和废弃钻井液约200～400m3。由于钻井污水和废弃钻井液固液分离处理后，产生的一级钻井污水总量约100～200m3。综合各方因素，确定污水设计处理规模200m3/d。
3、工艺方案
3.1方案一：分解式微滤工艺
3.1.1主工艺流程：污水经隔调节池去除泥浆污油后﹙可自然调节，也可加药剂A-Ⅰ或A-Ⅱ调节），经溶气泵打到混合反应器，加入C剂进行脱稳反应，脱稳后加复合B剂絮凝，进高效气浮机去浮渣、悬浮物。继而入一沉池，沉降较大颗粒物。然后泵入过滤罐，滤后水进D剂氧化滤塔脱色脱味，然后到储水池（可做注水处理系统补水或工业用水），最终经活性炭吸附罐吸附，出水达标排放。
3.1.2主要设施及参数：
① 钢砼溢流三段式调节池：除油和调节为主，同时去除部分污泥。Q=20m3/h、 ΔT≤24h、η油=75～80%。
② 混合反应器：加C剂，使污水迅速破稳。Q≤15m3/h、ΔT=20min。
③高效气浮机：加B剂，通过溶气加速絮凝反应及固液分离，清除浮渣，进一步除油和浮化物。Q≤15m3/h、ΔT=1～2h、η油=65～75%、η固=70～80%。
④ 溶气水装置：一台空压机，两溶气罐，气水比10：1。
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⑤ 一沉池：沉较大颗粒物，起缓冲池作用，Q≤15m3/h、ΔT=1～2h、η固=70～75%。
⑥ 单滤料滤罐：吸附、截留、絮凝、沉淀，Q=15m3/h·台、PN=0.4MPa、v=20～30m/h、ΔT=12～24h、η油=60～65%、η固=70～75%。
⑦ 两级D剂氧化滤塔：脱色脱味，有效降低COD浓度，Q≤15m3/h、ηCOD=80～85%
⑧ 活性炭滤罐：Q≤15m3/h、v=6～12m/h。
3.1.3特点
① 逐一单井回收、混合调节、集中处理；
②工艺可靠、药剂反应快、运行平稳、抗冲击能力强，泥量小；
③ 流程紧凑、少占地、小投资、操作运行费用适中、便运行管理。
3.1.4出水指标
PH=6～9、石油类≤10mg/L、100≤CODcr≤500mg/L、SS≤100mg/L、η油≥95%、ηCOD≥95%。
3.2方案二：无害化处理工艺
3.2.1工艺流程
该工艺处理流程分四部分：
①收集和预处理：钻井污水和废弃钻井液占一池，酸化污水占一池。这样做有利于降低钻井混合污水处理成本。
②配药：混凝和高级氧化处理时，混凝和氧化药剂需水溶。为节水、降成本，可用无害化处理后的水配药。
③深度处理：预处理的污水通过氧化还原柱和净化池的深度处理，钻井污水和废弃钻井液环保达标率接近100%，酸化和压裂污水环保达标率90%以上。
④固液分离：带式板框压滤机进行固液分离，滤液返回对应处理池，滤饼可集中存放，也掺入粉煤灰或矿渣用于井场硬化或铺路。
3.1.2主要设施及参数：
①钢砼两格污水收集处理池：加A、B、C剂，充分混合反应，沉降分离。
Q=20m3/h、ΔT≤24h、η油=90～95%、η固=95～98%、ηCOD=60～80%
② 单滤料滤罐：吸附、截留、絮凝、沉淀，Q=15m3/h·台、PN=0.4MPa、v=20～30m/h、ΔT=12～24h、η油=60～65%、η固=70～75%。
③ 调节罐：主要作为缓冲及调节用，Q≤15m3/h、ΔT=1～0.5h
④ 氧化柱：氧化、吸附作用，有效降低COD浓度。Q≤15m3/h、ηCOD=70～85%
⑤ 深度处理池：进一步去COD，起平衡水质及缓冲池作用。Q≤15m3/h、ΔT=2～4h、ηCOD=50～60%
⑥ 活性炭滤罐：Q≤15m3/h、v=6～12m/h。
3.1.3特点
① 分散收集、存放分类、分类预处理、集中深处理、达标排放；
② 技术可靠、运行平稳、抗冲击能力强，效率高；
③ 工艺紧凑、占地少、投资小、操作运行费适中、运行管理简便。
3.1.4出水指标
PH=6～9、石油类≤5mg/L、100≤CODcr≤500mg/L、SS≤70mg/L、色度≤50。
四、结论
1、方案一是气浮式和深度处理组合流程，方案二是预处理和深度处理组合流程。两套流程都相对简单、处理效率较高，主要设备均选用新型高效节能产品。两方案综合比较，优中选优，方案二相对处理效果更好，更经济合理，投资少，便于管理，更切实可行，出水也完全满足《污水综合排放标准》GB 8978-2002中规定的国家二级排放标准。
2、200m3/d污水设计处理规模完全可满足油田现在和未来产能建设要求。
3、污水处理系统所投加药剂种类少、药剂和运行成本都低。
4、处理工艺中的处理设备技术成熟、性能可靠，处于国内先进水平。
作者简介：
任重海（1976-），男，山东郓城、中石化中原石油工程设计有限公司、高级工程师、学士学位，主要从事给排水、污水处理、消防和国际EPCC项目研究；
论文作者:任重海1,许世芹1,任腾2
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第20期
论文发表时间:2018/2/9
标签：污水论文; 工艺论文; 井场论文; 松滋论文; 油田论文; 方案论文; 絮凝论文; 《建筑科技》2017年第20期论文;