葡萄花油田采出水處理站污泥減量化裝置應用效果及評價
行業(yè)動態(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。含油污泥主要由儲層中微小顆粒、各種化學藥劑形成的絮體、管道腐蝕產(chǎn)物和垢物、壓裂液、細菌、硫化物、苯系物、地表泥沙等組成。據(jù)統(tǒng)計，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，先后應用了4套含油污泥減量化處理裝置，具體應用情況見下表：
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+兩級旋流+離心機 | 6 | 2009 |
4#聯(lián)合站 | 污泥濃縮罐+兩級旋流+離心機 | 6 | 2009 |
2#聯(lián)合站 | 污泥濃縮罐+疊螺機 | 10 | 2011 |
3#聯(lián)合站 | 污泥濃縮罐+疊螺機 | 10 | 2013 |
1 工藝原理及流程
1.1 “污泥濃縮罐+兩級旋流+離心機”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旋流分離器、二級旋流分離器，含細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，進入離心機脫水。
1.2 “污泥濃縮罐+疊螺機”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脫水。在疊螺機螺旋推動軸連續(xù)運轉推動下，污泥中的水分從相對移動的疊片間隙中受擠壓排出。
2 運行情況及效益評價
2.1 運行情況
2.1.1 “污泥濃縮罐+離心機”工藝
（1）1#聯(lián)合站2#污水站采用“污泥濃縮罐+兩級旋流預濃縮+離心機”工藝，處理能力為6m3/h。該工藝裝置于2010年8月投運，運行過程中進行兩方面改進：針對懸浮污泥工藝排出的污泥中含微小懸浮物顆粒較多，兩級旋流處理效果不明顯的情況，采取污泥濃縮罐出口直接進離心機的工藝；針對離心機脫出水懸浮物含量高，重新進入水系統(tǒng)后增加前端懸浮污泥過濾處理負荷的問題，結合現(xiàn)場實際增設旁通管線，將離心機脫出水經(jīng)地缸輸至濃縮污泥罐循環(huán)處理。運轉設備主要有離心機（功率29.5kW，轉速3500r/min），加藥泵及螺旋輸送機（功率4.5kW）。目前1#聯(lián)合站離心機每天運行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，離心機脫水后的污泥經(jīng)翻斗車拉至指定存放點干化處理?；灁?shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機排泥 | |||||
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。運轉設備主要有離心機（功率29.5kW，轉速3500r/min），加藥泵及螺旋輸送機（功率23kW）。由于橫向流儲油器排泥量較小，平均3個月裝置運行一次，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，離心機脫水后的污泥經(jīng)翻斗車拉至指定存放點干化處理?；灁?shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機排泥 | |||||
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”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”工藝。裝置于2012年9月投運，運轉設備主要有疊螺機（功率4kW），加藥泵及螺旋輸送機（功率4.5kW）。目前疊螺機每半個月運行一次，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，疊螺機脫出水輸至污水回收池內(nèi)沉降后泵輸進沉降罐，疊螺機脫水后的污泥經(jīng)翻斗車拉至指定存放點干化處理?；灁?shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機排泥 | |||||
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”工藝。運行過程中進行兩方面改進：針對含油污泥含水較低，從疊螺機污泥穩(wěn)定槽自流進絮凝反應槽的速度較慢，污泥穩(wěn)定槽內(nèi)的含油污泥會從中溢出的問題，采取了增加疊螺機污泥穩(wěn)定槽與絮凝反應槽的高度差來提高污泥流動性；增加排泥泵進出口連通閥和排泥泵出口接污泥濃縮罐進口連通閥。改造后解決了因污泥濃度過大而導致的疊螺機無法正常運行的問題。運轉設備主要有疊螺機（功率3.15kW），螺旋輸送機（功率4kW）。目前該站疊螺機每天運行5～6h，日處理污泥量50～60m3，加藥濃度為24mg/L，疊螺機脫水后的污泥經(jīng)翻斗車拉至指定存放點干化處理?；灁?shù)據(jù)如下表所示：
濃縮罐出泥 | 離心機排泥 | |||||
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 效益評價
通過對比這兩種工藝的投資和運行費用可以看出，“污泥濃縮+疊螺機”脫水工藝投資較少，處理費用較低。
站名 | 脫水工藝 | 裝置及配套投資/萬元 | 加藥濃度/mg/L | 電費/元/m3 | 藥劑費/元/m3 | 污泥處理費用/元/m3 |
1#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+兩級旋流+離心機脫水 | 445.53 | 40 | 3.37 | 2.88 | 6.25 |
4#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+兩級旋流+離心機脫水 | 445.53 | 17 | 5.2 | 1.22 | 6.43 |
2#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+疊螺機 | 402.67 | 20 | 0.51 | 1.44 | 1.95 |
3#聯(lián)合站 | 污泥濃縮+疊螺機 | 432.67 | 24 | 0.43 | 1.73 | 2.15 |
3 認識及建議
（1）隨著油田開發(fā)形勢的變化，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 經(jīng)驗的基礎上，逐步實現(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，實現(xiàn)污泥綜合利用及達標排放的一個必然趨勢。
（2）新型污泥減量工藝的應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，從而實現(xiàn)污水處理的可持續(xù)發(fā)展。然而，這些工藝的機理和參數(shù)還有待于進一步研究，出水質(zhì)量還有待于進一步提高，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用。
（3）針對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，配套應用去除硫化物的工藝設備及相應的解決措施，以保證后續(xù)工藝的平穩(wěn)運行。
（4）對于產(chǎn)生污泥量較多的站庫，在站內(nèi)集中應用污泥減量化工藝；對于產(chǎn)生污泥量較少的站庫，可采取日常排泥進污泥濃縮罐濃縮后，拉運至集中處理站處理的模式。
