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氣田作業(yè)廢水處理工藝優(yōu)化探討論文
1現(xiàn)有工藝以及存在問(wèn)題
華北某氣田作業(yè)廢水處理廠始建于2005年，該處理廠占地面積約11500m2，設(shè)計(jì)處理能力400m3/d，主要對(duì)氣田的鉆井、作業(yè)廢水等進(jìn)行處理，處理合格后回灌地層。
1.1現(xiàn)有工藝概述
目前，該作業(yè)廢水處理系統(tǒng)采用“化學(xué)氧化—絮凝沉降—強(qiáng)化固液分離”工藝進(jìn)行處理，流程為：儲(chǔ)液池廢水在反應(yīng)處理池內(nèi)加藥脫穩(wěn)后，進(jìn)入兩級(jí)調(diào)節(jié)池沉降；調(diào)節(jié)池內(nèi)的上清液經(jīng)泵提升進(jìn)入原浮渣池加藥再次沉降，沉降后上清水再經(jīng)泵提升經(jīng)燒結(jié)微孔濾芯精細(xì)過(guò)濾器過(guò)濾；水質(zhì)合格后進(jìn)入凈水水池，最終全部回灌地層�，F(xiàn)狀平面布置。
1.2主要存在問(wèn)題
（1）處理設(shè)施存在設(shè)計(jì)缺陷，自動(dòng)化程度低。反應(yīng)池、調(diào)節(jié)池、沉淀池等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，原設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池現(xiàn)在作為沉淀池使用，上清液沒(méi)有收集裝置，靠人工下入潛水泵提升，收水易攜帶懸浮物，影響水質(zhì)。底部積泥全靠1臺(tái)污泥泵人工操作，沒(méi)有高效集泥和機(jī)械清泥設(shè)備，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、效果差。且缺乏自動(dòng)加藥系統(tǒng)，人工加藥勞動(dòng)強(qiáng)度大。
（2）有效處理能力不足，系統(tǒng)積水積泥嚴(yán)重。由于處理構(gòu)筑物功能不完善，處理過(guò)程不連續(xù)，污泥處理能力不配套，池底淤泥較厚，為保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，幾座水池間歇運(yùn)行，導(dǎo)致系統(tǒng)處理能力只能維持在200m3/d，僅有設(shè)計(jì)能力的一半。
�。�3）回灌井能力不足，影響凈化水出路。現(xiàn)有的凈化水回灌井多年的運(yùn)行，因地層堵塞、吸水能力下降以及受地層容納能力的限制，回灌壓力逐年升高，由初期的13MPa上升到20MPa，回灌水量逐年下降，只能間歇運(yùn)行，無(wú)法滿足作業(yè)廢水回灌要求。綜上所述，該作業(yè)廢水處理場(chǎng)由于原有設(shè)施的缺陷，造成處理能力無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而隨著勘探開(kāi)發(fā)作業(yè)不斷增加，作業(yè)廢水處理日益成為制約發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。因此，提高作業(yè)廢水處理能力并為凈化水尋求新的出路已迫在眉睫。
2工藝優(yōu)化方案
根據(jù)作業(yè)廢水處理站目前的處理效果，現(xiàn)有的處理工藝是成熟的，主要是存在處理構(gòu)筑物功能不完善，處理過(guò)程不連續(xù)，時(shí)效低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。因此，該改造工程仍然采用目前使用的“化學(xué)氧化—絮凝沉降—強(qiáng)化固液分離”工藝，此方案也與國(guó)內(nèi)外主流方法保持一致。
2.1新方案介紹
作業(yè)廢水連續(xù)處理流程有以下方面。
（1）井場(chǎng)來(lái)液首先卸入已建的儲(chǔ)液池儲(chǔ)存，在此各種不同性質(zhì)的作業(yè)廢水相互稀釋、中和、緩沖、沉淀。
（2）再由泵提升進(jìn)入三級(jí)連續(xù)反應(yīng)池，在三級(jí)反應(yīng)池中分別加入次氯酸鈣、聚合鋁（PAC）、聚丙烯酰胺溶液（PAM），完成氧化、中和、混凝過(guò)程。
（3）完成反應(yīng)后自流進(jìn)入兩級(jí)平流式沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液通過(guò)集水槽收集自流進(jìn)入出水池，再經(jīng)泵提升進(jìn)入雙濾料和PE微孔濾芯兩級(jí)過(guò)濾完成凈化過(guò)程。
固體沉淀在池底通過(guò)刮泥機(jī)吸泥泵抽送到污泥池，根據(jù)污泥含水率情況可加入石灰、白土或黃土等物質(zhì)進(jìn)行稠化，由螺桿泵抽送至脫水設(shè)備脫水固化。工藝流程框。新系統(tǒng)建成后，可以實(shí)現(xiàn)400m3/d的處理能力，出水水質(zhì)滿足《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)》(SY/T5329-1994)的要求，達(dá)到回灌標(biāo)準(zhǔn)；并且與現(xiàn)有系統(tǒng)形成600m3/d的處理能力，滿足遠(yuǎn)期作業(yè)廢水處理需求。該工藝水處理運(yùn)行總成本包括藥劑費(fèi)用、動(dòng)力費(fèi)用、人工成本、折舊費(fèi)、維修維護(hù)費(fèi)、管理費(fèi)用、污泥處理費(fèi)用幾個(gè)方面，經(jīng)過(guò)計(jì)算每立方米處理費(fèi)用為62.49元，做到了低成本運(yùn)行。
2.2方案對(duì)比
此次工藝優(yōu)化新舊方案對(duì)比有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
（1）工藝流程先進(jìn)，處理效果優(yōu)秀。新工藝對(duì)原來(lái)復(fù)雜的處理工藝流程進(jìn)行了較大的改進(jìn)，使得處理工藝簡(jiǎn)單，容易操作。采用穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行相比于舊工藝的序批式運(yùn)行處理效果穩(wěn)定全稱(chēng)做到自動(dòng)化且無(wú)人為因素影響。例如，在過(guò)濾階段采用兩次過(guò)濾，除了舊工藝采用的低壓超高分子量聚乙烯(PE）經(jīng)燒結(jié)而制成的微孔管外，增加全自動(dòng)雙濾料過(guò)濾罐，其填加的不是單一濾料，而是填裝不同密度的上下兩層濾料。根據(jù)水質(zhì)要求，濾料采用不同的級(jí)配比，上層為密度較小，料徑較大的輕質(zhì)濾料，下層為密度較大，粒徑較小的重質(zhì)濾料。由于兩種濾料的密度差較大，在水中下降速度也不同,密度大的下沉快，密度小的下沉慢。其優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)過(guò)多個(gè)周期反沖洗后，仍能保持“輕、粗”的濾料在上，“重、細(xì)”的濾料在下的分層，形成濾料粒徑自上而下由粗到細(xì)的粒度階梯濾層，發(fā)揮了不同密度、不同級(jí)配指標(biāo)下濾層截污能力，保證了過(guò)濾高效工作。
�。�2）運(yùn)行成本節(jié)省，管理難度降低。改造前的處理工藝藥劑用量較大，而且藥劑由專(zhuān)門(mén)廠家定制，藥劑費(fèi)用一直較高，加大了企業(yè)污水處理成本。經(jīng)技術(shù)改造后，采用均能從市場(chǎng)采購(gòu)的常見(jiàn)藥劑，藥劑的供應(yīng)商選擇面廣，藥劑采購(gòu)費(fèi)用和購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用大幅度降低。同時(shí)，改造后整個(gè)流程連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)化程度高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低且人數(shù)減少25%，不僅節(jié)約人力成本還易于管理。新舊工藝對(duì)照。
3結(jié)語(yǔ)
通過(guò)改造，該廢水處理廠解決了產(chǎn)能無(wú)法麻煩氣田發(fā)展的矛盾，還對(duì)工藝進(jìn)行了升級(jí)優(yōu)化，做到了處理效果提升，運(yùn)營(yíng)成本降低。此案例也對(duì)其他處理廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)有著積極的借鑒意義。
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