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1 概述

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、管道腐蝕產物和垢物、壓裂液、細菌、硫化物、苯系物、地表泥沙等組成。

油氣集輸及水處理系統(tǒng)中的污泥，如果不能及時清除，將會造成油水分離設備內的有效分離空間變小，沉降時間縮短，油水分離效果變差，降低處理設備有效處理能力，影響處理后的水質達標率。同時污泥在脫水和污水處理系統(tǒng)中惡性循環(huán)，導致處理后水中懸浮固體超標。排出的污泥如果得不到有效及時處理，將會對生產區(qū)域和周邊環(huán)境造成不同程度的影響：一是含油污泥中油氣揮發(fā)，使生產區(qū)域空氣中烴濃度超標；二是堆放的含油污泥污染地表水甚至地下水；三是含油污泥中的原油會造成土壤板結，影響生態(tài)環(huán)境。據統(tǒng)計，目前大慶油田有限責任公司第七采油廠（簡稱采油七廠）產生含油污泥1.12×10⁴t/a（含水率90%～95%），含油污泥的含水率為70%時，大約含油污泥量為0.87×10⁴t/a。

采油七廠從2009年開始，先后應用了5套含油污泥處理裝置，如下表所示：

2 工藝原理及流程

2.1 污泥濃縮罐+兩級旋流+離心機

含油污泥經污泥濃縮罐重力濃縮，將污泥中的固體物質沉降、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。離心機高速旋轉產生強大離心力，密度小的液體形成同心內層，經過可調節(jié)的堰板從轉鼓大端排出；密度較大的顆粒沉降至轉鼓內壁上，被與轉鼓作相對運動的螺旋輸送器從轉鼓內壁上刮下并推至錐形端排渣口排出。

2.2 污泥濃縮罐+疊螺機

含油污泥經污泥濃縮罐重力濃縮，將污泥中的固體物質沉降、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。

2.3 含油污泥預處理+調質裝置+離心機

含油污泥通過預處理橇的污泥分選轉輪與篩板的共同作用，將聚結在一起的大塊污泥通過污泥分選轉輪的旋轉被打散，污泥中大于5mm的顆粒被分選轉輪推進預處理裝置一側的大塊物料收集箱內，小于5mm的污泥通過污泥分選篩板的篩孔進入污泥預處理槽。液態(tài)含油污泥、回摻熱水和清洗劑、調節(jié)劑、破乳劑同時進入調質罐，在罐內攪拌器作用下，污泥與藥劑充分混合，在藥劑作用下，分離出污泥中油和水，上部液體溢流到油水分離器，下部含油污泥通過泵輸至離心機進行固液分離。

3 運行情況及效益評價

3.1 運行情況

1#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2010年8月投運，采用的是“污泥濃縮罐+兩級旋流+離心機”工藝，處理能力為6m3/h。

運行過程中進行兩方面改進：一是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，采取了污泥濃縮罐出口超越兩級旋流預濃縮，直接進離心機的工藝；二是針對離心機脫出水懸浮物含量高，出水發(fā)黑，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，將離心機脫出水經地缸（在地下的一種裝置，用來收集污水）輸至濃縮污泥罐循環(huán)處理。

運轉主要設備離心機（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翻斗車拉至指定存放地干化處理。脫出污泥晾曬一周后，呈黃土狀，看不到含油痕跡（再一次證明脫水除泥的效果較好）。對污泥濃縮罐出泥及離心機排泥取樣化驗，處理后的污泥平均含水率為69.6%、平均含油率為3.7%，見下表所示：

4#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2010年5月投運，工藝同1#聯(lián)合站污泥脫水裝置，處理規(guī)模也為6m3/h，但其前端為“橫向流+二級過濾”工藝，污水處理規(guī)模為1500m3/d，目前污水處理量為1300m3/d。污泥主要來自于橫向流除油器。

運轉主要設備離心機（功率29.5kW，轉速3500r/min）、兩級雙旋流、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，目前平均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翻斗車拉至指定存放點干化處理。對污泥濃縮罐出泥及離心機排泥取樣化驗，處理后的污泥平均含水率為67.7%、平均含油率為2.3%。

2#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2012年9月投運，處理能力為10m3/h，采用的是“污泥濃縮罐+疊螺機”工藝，其前端為“一級沉降+速沉器+精細過濾”工藝，污水處理規(guī)模為5000m3/d，目前污水處理量為3500m3/d。

運轉主要設備疊螺機（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沉降后泵輸進沉降罐，疊螺機脫水后的污泥經翻斗車拉至指定存放點干化處理。

對污泥濃縮罐出泥及疊螺機排泥取樣化驗，處理后的污泥平均含水率為60.9%、平均含油率為3.2%。

3#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2013年投運，處理能力為10m3/h，采用的是“污泥濃縮罐+疊螺機”工藝，其前端為“一級沉降+懸浮污泥+二級過濾工藝”，污水處理規(guī)模為5000m3/d，目前污水處理量為5100m3/h。

運行過程中進行兩方面改進：一是針對3#聯(lián)合站含油污泥含水較低，從疊螺機污泥穩(wěn)定槽自流進絮凝反應槽的速度較慢，排泥泵一運行，污泥穩(wěn)定槽內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；二是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。

運轉主要設備疊螺機（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翻斗車拉至指定存放點干化處理。對污泥濃縮罐出泥及疊螺機排泥取樣化驗，處理后的污泥平均含水率為58.6%、平均含油率為3.1%。

1#含油污泥處理站裝置于2013年8月開始試投，設計處理能力5m3/h，處理工藝采用的是“含油污泥預處理+調質裝置+離心機”，其前端為污泥收集池或罐車污泥。運行中發(fā)現(xiàn)由于該站污泥收集池中的污泥多數(shù)為站內清淤污泥，老化油及硫化物含量較高，處理后污油隨葡北9#轉油站外輸至2#聯(lián)合站進電脫水處理，導致2#聯(lián)合站電脫水器電場不穩(wěn)定，只能間斷運行確保2#聯(lián)合站原油處理正常運行，規(guī)劃將在2#聯(lián)合站新建一套熱化學脫水裝置，處理老化油及含硫化物較高的污油。

運轉主要設備預處理裝置（功率50kW）、離心機（功率40kW）、加藥裝置（功率3kW）等，投運期間離心機每小時出泥0.05m3，加入藥劑有破乳劑、調節(jié)劑、清洗劑、混凝劑，混凝劑加藥濃度為96mg/L，離心機脫出水輸至站內油水分離裝置進行油水分離，離心機脫水后的污泥經翻斗車拉至指定存放點干化處理。對污泥調質罐出泥及離心機排泥取樣化驗，處理后的污泥平均含水率為69.6%、平均含油率為4.1%。

3.2 效益評價

通過各種工藝的投資和運行費用對比，從運行費用上看，“污泥濃縮+疊螺機”脫水工藝投資較少，處理費用較低，見下表所示：

4 認識及建議

（1）“污泥濃縮+疊螺機”脫水工藝一次性投資和運行費用均低于“污泥濃縮+離心機”工藝，且現(xiàn)場噪音較低，調節(jié)方便。污泥濃縮罐出泥可直接進離心機或疊螺機脫水，能簡化排泥泵及兩級旋流預濃縮工藝，建議在今后設計時，增設排泥泵進出口連通管線、污泥濃縮罐出口取樣口。

（2）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。

（3）對于產生污泥量較多的站庫，在站內集中應用污泥減量化工藝；對于產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。