大庆水务公司 黑龙江省大庆市 163453
摘要：采油九厂北部油田龙虎泡、敖古拉、葡西等油田污水，经由龙一联含油污水深度处理站（以下简称龙一联污水站）进行处理达标后回注。由于目前龙一联污水站的处理工艺无法满足其注入水水质标准，油田考虑新建能够满足“5.1.1”注入水水质标准的含油污水处理站。为筛选经济适用的工艺技术路线，在借鉴中原油田等单位陶瓷膜试验的基础上，在龙二联开展80m3/d的陶瓷膜中试实验。
关键词：污水站；方案设计
一、实验工作流程及方案设计
（一）工作流程
（二）实验方案设计
针对采油九厂龙二联含油污水水质特性，选用亲水疏油的油水分离专用陶瓷膜，集成实验装置进行现场实验，该陶瓷膜具有高品质、低成本，占地面积小，运行能耗低，而且处理水质稳定等优点。
1、装置设计
实验装置安装于龙二联合站内2#与3#沉降罐防火堤外与院墙之间的人行道板地面。
本着经济、简单、美观原则，进行了实验装置的设计。实验装置布置于平面为6m×2.45m的集装箱内，装置设计产水量为80 m3/d。
2.实验工作计划及安排
（1）实验研究内容
（2）运行数据监测
现场实验人员定期对运行数据进行记录，主要为通量、运行压力和压差、清洗状况等；每天或者每次调整运行状态后，对原水和膜滤后水进行取样分析，重点检测含油、悬浮物指标。装置各项参数运行稳定后，取样检测出水颗粒物粒径中值。
（3）经济性评价
在实验过程中，对装置耗电量、药剂量、综合产水率、自耗水率等进行统计，分别核定稳定运行状态下装置的各项经济性指标。
二、实验情况阶段总结
本阶段实验主要内容为，实验装置按照膜厂家经验参数控制运行，监测膜水质净化性能、压差变化情况、清洗周期和运行经济性。
1.处理效果
本阶段共取样64批次，对含油和悬浮物进行指标检测分析。
从水质检测数据看，虽然原水取自沉降罐排污管，没有安装任何拦污装置，含油污水水质波动较大，经实验装置处理后，出水含油平均可在5mg/L以下，悬浮物偏高于1mg/L，但小于2mg/L。
（3）运行压差
实验装置运行通量为120L/（m2h），在运行过程中每隔20分钟对陶瓷膜进行15秒水清洗。分别选取12月16日、12月23日和12月26日的运行压力绘制变化曲线。装置初始运行压力为0.04MPa，累计运行240小时后，压力升高至膜最大运行压力0.20MPa，需要进行化学清洗恢复陶瓷膜过滤性能。
2.运行能耗
根据现场安装的水表和电能表的计量统计，产水量为360m3，共耗电333kWh，折合吨水电耗为0.925kWh/m3。
3.实验小结
（1）含油污水经过实验装置处理后，对水中的油、悬浮物的处理效果十分明显，平均含油能够达到5mg/L以下，悬浮物稍有波动。处理后水的感官通透性较好，但可闻到明显的汽油味，说明水中含油多以轻质烃类为主；
（2）陶瓷膜对于含油污水的抗污染能力较好，在本阶段的运行过程中，在这种工况条件下，仅进行了水冲洗方式，膜能够累计运行达到10天，化学清洗应该可以还再长一些；
（3）任何超滤膜即使用在饮用水深度处理上，也要在前端加装保安过滤装置和混凝、絮凝的加药装置。
2.运行成本分析
（1）电耗
根据现场安装的水表和电能表的计量统计，产水量为1251.48m3，共耗电368.2kWh，折合吨水电耗为0.30kWh/m3。按照工业用电单价0.6581元/kWh计算，吨水电费为0.20元/m3。
（2）药耗
从1月5日到2月29日期间共有五个化学清洗周期，化学清洗六次，药剂用量为36L硝酸，45L次氯酸钠，24kg氢氧化钠。
折合吨水药耗486元÷1251.48m3=0.40元/m3。
本阶段综合运行能耗为0.20元/m3+0.40元/m3=0.60元/m3。
3.实验小结
（1）降低通量至100 L/（m2h）后，装置化学清洗周期得到了有效延长，同时运行也日趋稳定。
（2）处理水质稳定。从水质检测结果数据上看，陶瓷膜的出水含油及悬浮物检测值比较稳定，偶尔出现波动，可能存在取样过程中的二次污染。
（3）因化学清洗工艺存在缺陷，膜清洗恢复效果还有提高空间。通过近两个月的连续运行，清洗后膜的滤水透过性出现了衰减，分析主要认为是由于化学清洗工艺设计不完备所导致。
4.存在问题及解决措施
（1）实验装置进水存在进水不稳定问题。
调整实验装置进水管道后，夜间经常出现进水断流现象。通过在进水管道安装增压泵及变频器，控制进水量、水压的恒定，使析出气体可顺畅排出。通过调整后，实验装置进水断流情况得到了缓解，仅有短暂进水波动。
（2）实验装置设计与现场运行要求存在差异性的问题
目前现场所采用的膜过滤主体为2014年集成装配，按照四川达州循环冷却水处理实验需要而配套设计，其设计处理水质条件与含油污水还有一些差异性，所以装置的主要设计与配置与目前实验需要还存在一些不适宜。主要体现在：
一是装置反冲强度不足。对于含油污水造成的膜污染，相对需要更高的冲洗强度，而现用装置反洗泵排量偏低，装置四根膜同时反冲洗时，存在冲洗强度不足，造成反冲洗不彻底的情况。
二是缺乏独立的化学清洗系统。装置没有设置化学清洗药剂循环系统，仅靠膜组件内部的浸泡冲洗，由于没有药剂循环冲洗的过程，并且对于清洗液无法单独加温，导致化学清洗强度不足，清洗效果无法保证。在工程应用中，通过完善化学清洗系统，定会有更好的清洗恢复效果。
三、实验初步结论
水务公司作为油田唯一水专业化公司，从油田19座纯净水处理站，通过本次联合河南方周实施含油污水膜处理现场实验，在装置集成、现场运行和工艺调整与改造等方面，水务公司凭借技术优势，弥补了膜厂家对于处理油田含油污水的工艺探索和技术实力的不足。本阶段的实验初步得出如下两个方面结论：
一是现场实验方面。本次选用的陶瓷膜应用于含油污水处理，在现有原水水质条件下，由于实验时间仅为两个多月，对于膜的使用寿命在短时间内还无法准确估量和预测。
二是工业化设计方面。现场实验是工业化应用参数设计的重要依据，实验时间越长，所能够反映出的问题就会更充分，得出的结论也会更准确。
1.继续运行状况摸索，细化和确定工艺工程化设计参数，尤其探索膜化学清洗改造方案，并进行清洗药剂种类与方式的筛选。
2.更换新膜元件。由于现阶段出水悬浮物不稳定，我们将现用的0.1微米过滤精度的膜元件调整为0.05微米的膜元件，考察新膜元件的水质净化性能。
3.在完成500m3/d成套陶瓷膜处理装置的基础上，完善1000m3/d处理量撬装设备的设计工作。
论文作者:解咏炎
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：装置论文; 污水论文; 悬浮物论文; 水质论文; 化学论文; 现场论文; 陶瓷膜论文; 《基层建设》2017年第28期论文;