靖四联污水处理系统应用浅谈

桐寨作业区

年终论文

SGOT污水处理设备在靖四联合站的应用

靖四联合站：程广明

2014年1月20日

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目录

第1章 前言 ························································································· 3 第2章 污水性质及三相分离器运行 ············································ 4 2.1污水的来源 ················································································ 4 2.2污水的特点 ················································································ 4 2.3污水杂质引发的问题 ································ 错误！未定义书签。 2.3.1结垢 ···················································································· 4 2.3.2腐蚀 ···················································································· 6 2.4三相分离器的合理运行 ····························································· 6 第3章 污水系统 ········································································································ 7 第4章 双旋流除油器运行 ····························································· 9 4.1结构与工作原理 ········································································· 9 4.2设计参数 ·················································································· 11 4.3设备的日常操作 ······································································· 11 4.4加药浓度的可行性试验 ··························································· 14 4.5运行过程中出现的问题及解决方法 ········································ 15 第5章 精细过滤器操作流程 ······················································· 18

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SGOT污水处理设备在靖四联合站的应用

第1章 前言

污水处理系统作为我们靖四联合站的重要组成部分，为了保证污水水质的达标，污水的正常处理及回注、保证地层压力等，因此设备的运行管理显得极为重要，我站污水处理主要采用SGOT污水处理设备，其中包括两台双旋流除油器、一套精细过滤器、一套联合加药装置和一台卧螺离心脱水机，SGOT污水处理系统在试调正常的情况下，可完全实现全自动化操作，并且出水水质达到回注水要求。

关键词：污水 沉降罐 三相分离器 除油器 精细过滤器 沉淀池 回注水

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第2章 污水性质及三相分离器运行

2.1污水的来源

污水系统来水主要是6条来油干线输过来的含水原油，经过三相分离器或沉降罐的油水分离，成为含油污水。 2.2污水的特点

1、污水中含有一定数量的油。2、水温较高，一般在40～60℃之间。3、含有各种盐类，含盐度差别很大，少的可低于5000mg/L,多的可高于22×104mg/L。污水中还含有 固体悬浮物，俗称机械杂质或机杂。4、含有细菌，主要是硫酸盐还原菌、铁细菌和粘液菌等，这些细菌会促进金属腐蚀。5、在密闭集输系统中，污水内基本不含溶解氧，含铁量也很低，但一般含有H2S和CO2；在开式污水系统中，污水内含有与大气相平衡的溶解氧，这些溶解气体也促进金属腐蚀。 2.3污水杂质引发的问题 2.3.1结垢

污水内溶有许多矿物质盐类，各种盐类在水中都有一定的平衡溶解度。各种盐类的平衡溶解度随压力、温度、水中其他离子和溶解气浓度等因素的影响而变化，并且有很大的变化范围。在油田生产中，最常遇到的水垢及典型溶解度范围见表1-1

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表1-1 油气田常见水垢 组分 硫酸钙（2） 硫酸锶 碳酸钙CaCO3（3） 硫酸钡 （1）典型溶解度（mg/L） 1500～6000 300～600 10～80 3-60 （1） 常温常压下；（2）有三种形式：CaSO4·2H2O, CaSO4·1/2H2O, CaSO4； (3) CaCO3溶解度正比于水中CO2的溶解浓度。 由于环境的变化，某种盐类在水内的实际溶解度大于平衡溶解度（即处于过饱和状态）时，将会析出固态盐晶体，有的悬浮于水中，有的沉积于金属表面上成为水垢。某种组分的实际溶解度于与平衡溶解度之差称为结垢指数，结垢指数为正时表示处于过饱和状态，能在金属表面结垢，为负时不出现固体晶体和水垢。某种处于过饱和状态的盐类一般不会从水中立即析出，特别是硫酸盐常有一段较长的滞后时间。固体析出时常选择表面粗糙或已有水垢的表面上沉积。沉积的固体还需经历脱水，固体密实过程才能形成坚硬的水垢。

流体流速对矿物盐的结垢有重要影响，存在所谓“节流效应”，即在节流件的下游容易结垢。矿物盐的溶解度特别是硫酸盐与压力有关，压力降低，溶解度下降，节流造成的压力骤降，水溶液迅速过饱和并在节流件下游的某个区域内形成水垢。

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2.3.2腐蚀

与污水接触的油田管线和设备常发生严重的电化学腐蚀。根据电化学阐述，腐蚀电池由阳极、阴极、电解质和外电路构成。在阳极，铁Fe被溶解，铁离子进入水溶液，在阳极留下两个电子。丧失电子的反应称为氧化反应，阳极发生的氧化反应为：Fe Fe２＋＋２ｅ－ 污水中含有许多杂质，最常见的有Ｏ2、H2S、CO2等，他们可进一步对Fe２＋ 进行氧化，产生不能溶解的铁锈、硫化铁或碳酸铁等，在水中沉淀，使阳极附近Fe２＋ 减少。氧化反应：2Fe２＋＋1.5Ｏ2 Fe2Ｏ3 2.4三相分离器的合理运行

结合我站运行情况，三相分离器在运行过程中压力不超过0.3MPa，进液温度一般保持在50℃以上，否则影响脱水和拔气效果。三相分离器容易出现的故障有：1、压力过低影响设备正常运行，产生的原因有来液原油伴生气量较小，在此原因下可升高原有温度，将自力式压力调节阀的开启压力调高，防止气管线窜油；流程可能存在泄漏点；自力式压力调节阀关闭不严；浮球阀关闭不严，可以将浮球阀来回活动几下，防止出现卡死情况。2、水室进油，原因有可能是沉降室油水混层，气压太低，油从最顶部进入，浮子阀卡死等。3、油室出口含水过高、水室出口含油过高，产生的原因可能有加药量或加药地点不合适；进液温度太低，油水分离不好；来液量不稳定；油水界面调整不合适。4、磁翻板液位计显示不正常，产生的原因有可能是液位计内介质凝固导致浮子卡住，我站现在已经对液位计安装了伴热带；浮子液位计卡住，打开检修即可恢复正常。

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经过不断地摸索运行，目前我站三相分离器运行平稳，油室出口含水一般保持在0.5%以下，水室出口污水含油一般保持在80mg/L.

第3章 污水系统流

污水系统主流程为：

加药装置 絮凝 助凝 集输系统 除油罐调节水罐 旋流反应器 来水 提升泵 底泥排污 净化水罐 底泥排污 图 例 污泥池 水 线 污 泥 线 反洗管线 加 药 线 图2-1

回流水 反洗泵 精细过滤器 反洗水 回注水 净化水罐 沉淀池 提升泵 污泥泵 离心机 污泥泵 泥 污水 回收油水 污油池 泥饼外运 由图2-1可见，集输系统来水，先经过除油罐进行初步分离，此过程为物理沉降，先将污水中的大颗粒油通过油水密度差分离出来，根据我站运行经验，每五天探一次除油罐，根据情况对顶部原有进行回收，除油罐初步分离后通过调节水箱自压到调节水罐，然后用加压泵到双旋流除油器，经过物理化学除油，处理后的污水到沉淀池，顶

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部污油回收到污油池，污泥排污到污泥池，污水到沉淀池后再进行物理沉降及过滤，然后经过提升泵到精细过滤器入口，进行精细过滤器，过滤后的水到净化水罐后就可回注地下。污泥回收流程，各设备及罐排污到污泥池后，通过污泥提升泵输送到离心脱泥机进行脱泥，脱泥后的污水排到污油池回收到沉降罐。

靖四联污水系统中涉及到三具罐体，包括除油罐500m3、调节水罐200m3、净化水罐200m3。应定期（7-10次/天）打开各罐体底部排污阀进行排污，除油罐应进行溢油。定期从取样口取样，检查水质变化，及时调整后续处理的参数。涉及到四座池体，沉淀池、污泥池、污油池、药剂池，运行过程中应注意以下事项：沉淀池定期排泥，保证出水水质，排泥周期基本保证10-30次/天,排泥时间根据排出的污泥状态而定，排出物基本干净为止；污油池液位高时开启提升泵回收至沉降罐；污泥池液位高时开启提升泵，启动污泥脱水系统。

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第4章 双旋流除油器运行

SGOT系列组合式双旋流除油器是针对油田污水而研发的新型设备；从流程上分三个功能区块：一级物理双旋流除油，不添加药剂，除油效率>85%，集油可回收再利用；二级化学方法除油和除积杂，用药量小；三级滤床过滤，保证出水水质达到设计要求。

该设备系统抗冲击负荷能力强、污水停留时间短；处理油回收再利用率高，节约能源；带压全封闭，避免曝氧及其衍生腐蚀；用药量小，运行成本低，无易损件，占地面积小，能耗低，维护方便。该设备与中天油公司的相关配套药剂进行配套使用效果更加明显。 4.1结构与工作原理

1、双旋流除油

来液通过双旋流器，在离心力作用下，经过双向富集、收缩加速实现油上水下分布，集油从上汇集管中排出，集水进入下一个单元流程；而双选旋流器的整体结构有效实现来液离心差速，确保低含水原油得到有效分离；

2、床层过滤

设备内部布置环状横流滤床，选用亲水疏油耐磨型介质，形成一定厚度滤层，通过错流滤清，增强固液分离，可自清洗，不板结，易更新；

3、絮凝沉降

设备集成安装了混药装置、反应装置、沉淀区、排污系统，处理

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流程打破传统的静态固液分离，实现带压状态的动态沉降，有效节约系统污水处理时间和设备占地空间。

4、双旋流除油器两罐并联配管图

5、双旋流除油器内部结构图

SGOT 双旋流除油器三向视图

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4.2．设计参数 主要技术参数

 旋流器进水压力<0.4Mpa，工作压降0.1Mpa；  单台尺寸：φ1800×6000mm；  处理量：45～50m3/h；

 来水指标：含油<1000ppm，ss<500ppm，油水密度差：≥50Kg/m3；  出水指标：含油<10～100ppm，ss<5～50ppm  除油率：>90％；  电机功率：1.5kW；  整机荷重：约40000kg。

4.3设备的日常操作 运行前准备

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1）检查设备阀门开关是否正常。

2）检查自控、配电系统供电是否正常；检查空压机是否工作正常，开启空压机，打开供气阀，给系统提供压缩空气。

3）检查排污气动阀是否运行良好，压缩空气连接管是否接入气动阀，通气是否正常，阀门默认关闭状态，通过程序设置自动排污周期和时间，系统停机时检查气动排污阀处于关闭状态。

4）检查除油器罐体上四个滤料压紧盘是否压紧（顺时钟方向为旋松，逆时针方向为压紧）。

5）检查加药系统是否正常，药罐内药液是否充足，加药泵是否打开，供药管路是否畅通；反应器运行前，提前5分钟启动加药系统，保证药剂充分进入反应器。

启动运行

1、首次运行（或罐体放空后重新启动运行时）

打开反洗进水阀或酸洗进水阀、出水排污旁通阀、底排污阀、排气阀，通过酸洗泵或反洗泵从罐底部排污阀给反应器内充入干净的水，通过反应器左右两个玻璃管液位计观察液位充满液位计上阀门处为止，然后按日常运行程序操作。

2、日常运行检查

检查设备管路阀门开闭是否到位，阀门开闭状态如下： 操作平台上，阀门开：进水阀、出油阀，液位计上下阀；阀门关：顶排污阀。

操作平台下，阀门开：进水总阀、出水总阀，排污总阀，出水阀，

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出水汇阀，底排污阀，排污汇阀，加药阀，进水出油旁通阀；阀门关：反洗总阀，酸洗总阀，出油总阀、出水排污旁通阀，进水出水旁通阀，取样阀，其他功能阀。

3、启动操作

启动自控系统，设置排污阀正常工作周期和频率；

打开排气阀，启动提升泵，此时排气阀上有空气排出，等空气全部排完时（会有少量的水出来）关闭排气阀，慢慢打开出水阀实现过滤，调整出水阀门开度保证出水压力维持在0.1—0.2Mpa之间，调整进水阀门开度保证进水压力维持在0.3-0.4Mpa左右。

观察加药流量计，微调手动隔膜阀到合适开度，保证除油器正常的加药量。

4、系统正常运行。

每次设备启动时手动排顶污一次（在设备工作的时候进行）：首先关闭底排污阀，然后切换自控程序到手动操作模式，手动开启气动排污阀，再打开反应器的顶排污阀进行排顶污；排完顶污后，先关闭顶排污阀门，切换自控程序到自控模式，选择合适的气动阀开闭周期，然后打开底排污阀，进入正常自动作业；（注意：手动排污时可间断开闭排污阀，即开阀1-5秒，然后关闭5-10秒，然后再开阀1-5秒，如此间断排污可达到最佳排污效果）。

每半小时巡检一次系统，观察设备出水压力、进水压力是否在工作范围内；如出现异常应及时处理或停机检查，排除问题再重新启用系统；

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5、系统日常停机

除油器日常停机时，可在停泵后，直接关闭反应器的进水总阀、出水总阀和排污总阀，当再开启系统进入下一次操作时，可直接打开系统的进水总阀、出水总阀和排污总阀，（起动前检查系统阀门开闭状态，保证阀门开闭满足设备工作要求，防止误操作）

6、系统长时间停机

系统长时间停运前，为防止设备结垢、腐蚀，应排空罐内污水，旋松除油器罐体上四个滤料压紧盘（顺时钟方向为旋松），然后通过反洗或酸洗管路从设备出水口反向注入洁净水到反应器内，冲洗设备10—30分钟，然后停机。操作过程中间断打开底排污阀进行排污。

7、系统日常维护

定期检查设备阀门开关状态是否正常，气动阀工作是否正常； 除油器工作一段时间后（1-2周），为防止设备结垢，滤床板结，在当天停机后旋松除油器罐体上四个滤料压紧盘（顺时钟方向为旋松），然后通过反洗或酸洗管路从设备出水口反向注入洁净水到反应器内，冲洗设备5分钟，然后停机，反冲洗时，打开手动排污阀进行排污。

4.4加药浓度的可行性试验

根据来水水质情况，选择合适的药剂种类和加药量，配套使用SOGT联合加药装置，选用精密隔膜计量泵，有效添加药剂。经过不断的具体水质分析和现场试运情况，目前加药浓度可总结为以下几

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点：

1、双旋流除油器进水机杂在20mg/l以下，含油在30mg/l以下，加药浓度为，絮凝剂100ppm，助凝剂2ppm；

2、进水机杂在20-30mg/l之间，含油在30-40mg/l之间时，絮凝剂150ppm，助凝剂3ppm；

3、进水机杂在30-50mg/l之间，含油在40-60mg/l之间时，絮凝剂300ppm，助凝剂6ppm；

4、进水水质波动较大的情况下，必须通过小试验重新确定加药量； 4.5 运行过程中出现的问题及解决方法 4.5.1过滤填料流失严重

经过运行，在使用过程中我们发现出水中含有大量填料，严重影

响了污水系统的正常运行。

解决方法：经过与厂家沟通，最后将填料全部取出，进行清理后用网状小袋装好再放到填料层，这样就防止了填料颗粒随水大量流出了。

4.5.2设备进出口压差大，处理量小

在设备运行后，突然发现除油器进口压力逐渐增大，但出口压力却在逐渐减小，处理量变小，我们经过对管线和流程等各方面的检查，最终确认可能是除油器内部管道混合器堵塞，造成的处理量急剧减小。把管道混合器打开后首先发现，内部有大量的胶状物体堵塞了管

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道混合器，其次在管道混合器进口，管壁结垢严重，DN50的管线内径变为20的内径。

解决方法：首先将管道混合器拆下来，对内部胶状物进行清理，然后用算进行浸泡12小时以上，进行除垢；2、改变以往的加药方式，每次在启动设备后再打开加药闸门，这样絮凝剂和助凝剂就不容易在管道混合器内聚集。3、除油器每工作1-3月，根据具体情况判断，当出水量减少时，通过预留加药管线先将管道混合器内的胶状物和杂物排除，然后通过酸洗管路从设备出水口反向注入酸洗液到除油器内，浸泡设备12小时以上进行酸洗；（注意：药洗时，要先排空罐内液体，药液从药洗口经药洗泵提升通过出水管路进入罐内对除油器进行药洗，酸洗液浓度按照经验1：1配比即可。） 4.5.3除油器与加药管线连接处铁短节出现沙眼

由于絮凝剂有较强的酸性，长时间使用，铁短节处内防腐层脱落，使得絮凝剂对管壁腐蚀严重，出现沙眼。

解决方法：首先我们对沙眼处打卡子，进行堵漏，然后联系厂家送来防腐涂料，对所有连接处铁管线进行内防腐处理。

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第5章 精细过滤器操作流程

运行前准备

1、检查设备阀门开关是否正常。 2、检查自控、配电系统供电是否正常； 3、向右旋转配电柜启动旋钮，配电柜通电待机；

4、旋转超声波开关到自动控制位置，按下超声波总电源启动按钮，超声波处于待机状态；

5、点动空压机启动按钮，空压机工作指示灯点亮，空压机启动； 6、检查空压机是否工作正常，打开供气阀，给系统提供压缩空气。

7、检查气动阀是否运行良好，压缩空气连接管是否接入气动阀，通气是否正常，通过程序设置系统自动运行。 启动运行 启动运行检查

检查设备管路手动阀门开闭是否到位，手动阀门开闭状态如下：

1、手动阀门开：单体罐上的进水阀（16个）、出水（反洗）阀（16个）、排污（回流）阀（16个）；进水总阀（1个）、出水总阀（1个）、排污总阀（1个）、回流总阀（1个）（回流总阀门开启<15°）、手动进出水旁通阀（1个）、进水汇阀（2个）、出水汇阀（2个）、排污汇阀（2个）、回流汇阀（2个）、反洗汇阀（2个）。

2、手动阀门关：反洗总阀（1个）、酸洗系统阀门

检查设备管路气动阀门开闭是否到位，自控程序启动前气动阀门开闭状态如下：气动阀开：气动旁通阀（1个）。

气动阀关：气动进水阀（2个）关、气动出水阀（2个）关、气动排污阀（2

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个）关、气动回流阀（2个）关、气动反洗阀（1个）。

启动操作

确定阀门开关状态无误后，然后启动系统配电柜和PLC控制柜； 系统上电后，首先启动空气压缩机，当气压大于0.3Mpa时，再进行气动阀门的正常的切换。

启动提升泵；通过PLC控制柜触摸屏选择自动运行操作模式和清洗方式。

打开各罐体排气阀，进行过滤单元的排气操作，此时排气阀上有空气排出，等空气全部排完时（会有少量的水出来）关闭排气阀；注意：如果没有排气或排气不彻底，过滤单元内的水位没有完全浸没超声波顶部，这时启动超声波，其工作电流会偏大，会烧毁超声波。排完气后启动超声波，观察超声波的电流值，正常工作电流在2A左右，如果电流很小说明没有水或水很少，如果电流超过4A则容易损坏超声波发生器。

观察进出水压差，压差计数值<0.3MPa。

启动自动过滤模式，系统进入正常处理污水的工作过程中，根据压差上升的速度，及时调整清洗周期，选择清洗和反洗方式，在系统运行过程中，注意观察压差值和压差趋势图等参数，调整控制模式和相关参数，达到最佳的运行工况。

3、系统正常运行。

每半小时巡检一次系统，观察设备出水压力、进水压力、压差计数值、回流量是否在工作范围内；如出现异常应及时处理或停机检查，

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排除问题再重新启用系统；

巡检空压机是否正常，是否正常储气，是否正常供气； 巡检配电柜上16台超声波电流表是否工作正常（1-2A为正常）； 巡检配电柜上总电流、电压表是否工作正常；

巡检过程中如出现异常应及时处理或停机检查，排除问题再重新启用系统；

4、系统日常停机

过滤器日常停机时，首先停止提升泵进水，然后选择程序到手动工作状态（这时除进出水旁通打开外，其余气动阀门均关闭），然后直接关闭系统的进水总阀、出水总阀、排污总阀和回流总阀，进行下次操作可直接打开系统的进水总阀、出水总阀、排污总阀和回流总阀（回流总阀开启一定角度），（同时检查系统其他阀门开闭状态，保证阀门开闭满足设备工作要求）

5）系统长时间停机

系统长时间停运，为防止设备结垢、腐蚀，应排空罐内污水，然后通过反洗或酸洗管路从设备出水口反向注入洁净水到反应器内，冲洗设备10—30分钟，然后停机。

6）系统日常维护

定期检查设备阀门开关状态是否正常，气动阀工作是否正常； 过滤器工作1-2周时，为防止设备结垢，在当天停机后通过反洗或酸洗管路从设备出水口反向注入洁净水到反应器内，冲洗设备5分钟，然后停机，反冲洗时，打开手动排污阀进行排污。

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过滤器工作1-3月时，根据具体情况判断，当出水量减少，设备内部已经结垢板结或为防止设备结垢、板结，应对设备进行停机药洗并反冲洗，药洗通过酸洗管路从设备出水口反向注入药洗液到反应器内，浸泡设备4-10小时进行药洗；

污泥脱水机组操作流程 机器的正常操作

1、开机均匀升速到额定转速，升速时间不少于4分钟。 2、空车运行2～5分钟后，进清水或清洗液清洗2～5分钟，关闭清洗阀。

3、工作结束后，先关进料阀，打开清洗水或清洗液，清洗20分钟后停机。

4、停机时应注意在主机即将停止转动时，观察小端排渣口应有清洗水或清洗液排出，表示排渣口已冲洗干净。

5、不得在停机后通清洗液，以免清洗液进入主轴承与螺旋支承轴承。

巡检班员工必须严格按照以上要求进行运行，出现问题及时汇报，保证设备平稳安全运行。

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