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海上某油田自更換原油開采方式后，產(chǎn)出液出現(xiàn)油水破乳分離困難的現(xiàn)象，產(chǎn)水了大量有機(jī)廢水。該廢水有機(jī)物濃度高，含有大量的懸浮物與藥劑粉末，且含油量較高，乳化嚴(yán)重，采用平臺(tái)污水處理系統(tǒng)無(wú)法得到有效處理，需由送料船定期送回陸地處理，處理成本較高，同時(shí)廢液罐占用大量平臺(tái)空間，增加了平臺(tái)人員的工作量，且增加了吊裝過(guò)程中的安全隱患。針對(duì)該平臺(tái)生產(chǎn)的實(shí)際情況，公司在原有污水處理設(shè)施的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)預(yù)處理環(huán)節(jié)，即采用破乳-混凝-三相分離工藝對(duì)高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理，使處理出水滿足原有污水處理系統(tǒng)的進(jìn)水要求。本文介紹了破乳-混凝-三相分離工藝對(duì)高濃度有機(jī)廢水的預(yù)處理效果及相關(guān)的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，以期為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

1 廢水水質(zhì)

該平臺(tái)每日從水處理系統(tǒng)各級(jí)分離器、平臺(tái)污水罐中排出約30m3/d的高濃度有機(jī)廢水，因此，設(shè)計(jì)工程處理量為30m3/d。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足原有水處理系統(tǒng)的進(jìn)水要求。進(jìn)出水水質(zhì)如下表所示：

該工程采用僅白天運(yùn)行、每天運(yùn)行6h的間歇運(yùn)行方式。

2 廢水預(yù)處理工藝及設(shè)備

2.1 預(yù)處理工藝流程

針對(duì)該平臺(tái)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，確定處理的重點(diǎn)是去除廢水中的懸浮物和化學(xué)藥劑粉末，及分離并回收廢水中大部分油，使處理出水滿足原有污水處理系統(tǒng)的進(jìn)水要求。在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定采用破乳-混凝-三相分離工藝對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理。

該廢水首先進(jìn)入破乳反應(yīng)池，池內(nèi)設(shè)有藥劑投加和機(jī)械攪拌設(shè)備，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的HB-PR-06型破乳劑進(jìn)行破乳，以打開O/W“水包油”體系。廢水經(jīng)過(guò)破乳后泵送到混凝反應(yīng)槽，通過(guò)機(jī)械攪拌，并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的HB-FH-02型復(fù)合絮凝劑及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的HB-XY-01型陰離子PAM充分反應(yīng)，將小油滴聚結(jié)成大油滴，使微小絮體凝聚成較大的易于沉淀的絮凝體。廢水經(jīng)過(guò)破乳-混凝后進(jìn)入三相分離設(shè)備，通過(guò)三相離心機(jī)的分離，廢水分成油相/水相/固體相，油相通過(guò)回收進(jìn)入平臺(tái)油處理系統(tǒng)，水相進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，沉淀物運(yùn)回陸地集中處理。

2.2 主要構(gòu)筑物

為了適應(yīng)海上平臺(tái)生產(chǎn)需要，破乳-混凝-三相分離工藝采用撬裝式設(shè)計(jì)，整體設(shè)備尺寸為6058mm×2438mm×2591mm，占地面積不超過(guò)20㎡，設(shè)備質(zhì)量7000kg，處理能力為3～6m3/h。設(shè)備用電380V/50Hz，功率45kW。

2.2.1 破乳反應(yīng)池

設(shè)破乳反應(yīng)池1個(gè)，鋼制結(jié)構(gòu)（內(nèi)防腐），V=2.5m3，內(nèi)置攪拌機(jī)1套。

2.2.2 混凝反應(yīng)槽

設(shè)混凝反應(yīng)槽1個(gè)，鋼制結(jié)構(gòu)（內(nèi)防腐），V=2.5m3，內(nèi)置攪拌機(jī)1套。

2.2.3 三相分離設(shè)備

設(shè)三相分離設(shè)備1臺(tái)，尺寸為3000mm×2000mm×2000mm，功率15kW，處理量3～6m3/h，轉(zhuǎn)速5600r/min。

2.2.4 清水池

設(shè)清水池1個(gè)，鋼制結(jié)構(gòu)（內(nèi)防腐），V=2.5m3。

2.2.5 加藥系統(tǒng)

設(shè)加藥系統(tǒng)3套，PE材質(zhì)溶藥罐3套。

3 預(yù)處理工程運(yùn)行效果及分析

該項(xiàng)目于2013年3月開始實(shí)施，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的連續(xù)運(yùn)行，預(yù)處理效果穩(wěn)定，對(duì)廢水COD、SS、色度、油的去除均達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，通過(guò)了驗(yàn)收。下表為2013年3月至6月對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)出水水質(zhì)隨機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果的平均值。

從上表可以看出，預(yù)處理出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了平臺(tái)污水處理系統(tǒng)的進(jìn)水要求，且出水透明度較好，通過(guò)平臺(tái)污水處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理，可達(dá)到回注水的要求。

4 預(yù)處理工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4.1 工程投資

設(shè)備工藝采用撬裝式設(shè)計(jì)，占地面積小，適用于海上平臺(tái)作業(yè)，整個(gè)設(shè)備投資95萬(wàn)元。

4.2 運(yùn)行費(fèi)用

（1）電費(fèi)。總裝機(jī)容量為45kW，常用負(fù)荷為30kW，按照1.2元/（kW·h）計(jì)算，則每日電費(fèi)180元，噸水電費(fèi)為7.2元。

（2）藥劑費(fèi)。所用藥劑主要為復(fù)合絮凝劑、反向破乳劑、陰離子型PAM，其中復(fù)合絮凝劑單價(jià)按5.5元/kg計(jì)，噸水消耗量為5kg；陰離子型PAM單價(jià)按18元/kg計(jì)，噸水消耗量為0.001kg；反向破乳劑單價(jià)按20元/kg計(jì)，噸水消耗量為0.01kg。合計(jì)噸水處理藥劑費(fèi)用為29.7元。

運(yùn)行費(fèi)用主要為電費(fèi)和藥劑費(fèi)，合計(jì)處理1t廢水的運(yùn)行費(fèi)用約為36.9元。

5 結(jié)論

（1）工程運(yùn)行結(jié)果表明，采用破乳-混凝-三相分離工藝預(yù)處理海上平臺(tái)高濃度有機(jī)廢水可行，其對(duì)廢水COD、SS、油、色度的平均去除率分別達(dá)到了97.3%、99.4%、95.8%、94.6%，出水水質(zhì)能夠達(dá)到平臺(tái)污水處理系統(tǒng)的進(jìn)水要求。

（2）該預(yù)處理工程工藝簡(jiǎn)單，采用撬裝設(shè)計(jì)，占地少，操作靈活，對(duì)于海上采油平臺(tái)是一種較為理想的預(yù)處理工藝。

（3）工程運(yùn)行費(fèi)用低，處理費(fèi)用為36.9元/t。通過(guò)該工藝處理一方面可回收部分原油，另一方面因就地處理，節(jié)約了大量返回陸地的處理費(fèi)用，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。