北十七含油污水处理站改造效果分析

摘要：污水水质是油田注水的一项重要指标，污水处理难度越来越大，通过对污水站过滤工艺以及过滤技术的改进，污水站过滤工艺由普通的核桃壳滤器改为迷宫式全自动核桃壳过滤器，同时增设了物理杀菌工艺，沉降罐加装静压穿孔排泥装置，改造后既节约了清淤费用，又降低了工人的劳动强度；而且工艺技术也满足了生产要求，外输水质得到明显改善。

关键词：过滤工艺 排泥 外输水质

1.概述

北十七污水站于2001年10月26日建成投产，设计能力40000m3/d。本站采用核桃壳过滤器，主要承担为北三东地区北七注水站、北八注水站、北十注水站提供污水任务，目前实际处理量为35000m3/d，负荷率87.5%。2011年该站已运行10年，过滤器出现反洗憋压、滤料流失、滤料反洗效果降低、滤后水质变差等问题，严重影响了污水站的水质达标。为此， 为了解决上述问题，2011年6月-2012年6月对北十七污水站改造，调整了过滤工艺流程。由原来的核桃壳过滤工艺，改造成迷宫式全自动核桃壳砂过滤流程，同时增设了物理杀菌工艺。沉降罐增加了静压穿孔排泥装置。

2核桃壳过滤罐工艺改造和技术原理

2.1大修改造前工艺技术及现状

北十七含油污水处理站工艺流程为二级沉降压力式过滤流程，过滤段采用迷宫式核桃壳过滤器，滤后水质要求悬浮物、含油均为20mg/L。现共有核桃壳过滤罐16座，运行十年来一直采用半自动反冲洗，电动阀时有损坏，过滤性能不稳定过滤器出水含油、悬浮物不达标，且有着逐年加剧的趋势。2010年8月反冲洗压力、水量就出现异常，压力升高，水量减少，滤料滤料油浸油高度50%左右，滤料表面污染严重，反冲洗憋压，核桃壳过滤器反冲洗压力可达到0.50-0.55MPa，筛管损坏，支撑变形，导致滤料流失，影响滤后水水质。

2.2改造后工艺技术

北十七污水站2011年6月-2012年6月对北十七污水站改造，调整了过滤工艺流程。由原来的压力式半自动核桃壳过滤工艺，改造成迷宫式全自动核桃壳砂过滤流程，同时增设了物理杀菌工艺。沉降罐增加了静压穿孔排泥装置。污水站经改造后既方便了生产管理，而且采用新工艺、新技术，进一步改善了污水站的处理水质。

2.3、迷宫式反冲洗技术在北北十七污水站改造中的应用

为了解决反冲洗压力高、滤料流失、反冲洗效果不佳，滤后水水质下降，出水不达标等问题，对16座核桃壳过滤器进行内部结构改造，更换滤料，将其改为迷宫式反冲洗核桃壳过滤器，迷宫式反冲洗核桃壳过滤器是新型的含油污水处理设备，其作用是分离通过除油池不能自然上浮的细分散油及水中的悬浮物颗粒。借助油珠对滤料表面的输水附聚作用，在滤料表层形成油膜，随后被滤层孔隙间水流剪力洗刷掉，形成粗颗粒油珠上浮而得以分离。

2.3.1迷宫式反冲洗核桃壳过滤器的基本结构

2.3.1.1迷宫式过滤装置内部结构结构设计

过滤器罐顶和搅拌桨之间增加了迷宫式布水，迷宫式核桃壳过滤器利用经过特殊处理的多孔和大比表面积，将油污中的悬浮物和油珠连接在滤料表面，运行一段时间后即滤料饱和，停止进水对滤料进行反洗，使滤料恢复原有特性，而反冲洗将截留物带走，实现油和机械杂质的分离。且进水口平台顶部增加了自动收油装置，正常运行2小时自动收油3分钟，确保滤料顶层无存油。改进后的罐体结构如图所示。

2.3.1.2布水系统设计

由原来上下筛管布水，改为上部迷宫式布水，下部筛管布水，使布水更加合理，水量更加均匀分布。反洗通道弯弯曲曲的，有效防止跑料。迷宫式反冲洗过滤器反洗为大通道，解决了上部筛管反洗不彻底筛管堵塞等问题，有利于布水和反冲洗排水。

2.3.1.3搅拌系统改进

应用涡轮涡杆减速机，可正转也可以反转，搅拌改为螺旋推进式搅拌，扩大搅拌的范围，减少搅拌死角，搅拌更彻底。水冲与搅拌交替进行，水冲结束30秒后，启动反洗搅拌机，对滤料进行搅拌，使滤料流化碰撞，将吸附在滤料上的污物与滤料强行脱离。

2.3.2迷宫式反冲洗核桃壳过滤器反冲洗效果

原过滤器的主要问题在于反冲洗压力升高，导致反冲洗效果不佳。直接影响了过滤的效果。对迷宫式核桃壳过滤装置反冲洗压力和水量进行了测试，并与原过滤器水力反冲洗压力和水量变化进行了对比，结果如图2-2。从图中我们可以看出，迷宫式核桃壳过滤器过滤压力稳定，目前反洗压力0-0.02 MPa，反洗水量保持在100-120m3/h。改造前后过滤效果监测与对比具体数据见下图表：

2.3.3迷宫式反冲洗过滤器反冲洗压力

由以上图表分析，污水站改造后运行3个月以来，负荷率在50%以下是时，外输水含油平均5.2mg/L，悬浮物平均14.3mg/L，含油和悬浮物明显下降；进入8月份由于聚北三一污水站停产，负荷率在80%以上，过滤罐进口压力上升到0.2Mpa，外输水含油平均16.9mg/L，悬浮物平均17.5mg/L，含油和悬浮物升高，但不超出指标要求，水质合格达标.。

结束语

迷宫式全自动核桃壳过滤器从根本上解决了普通核桃壳过滤器利用反冲洗水泵提供的高强度水流反冲洗模式下反冲洗压力升高，滤料磨损，流失等问题。提高了反冲洗效能，从而保证了滤料的反冲洗效果，外输水质达到油田回注水要求。

作者简介：

刘艳波（1971年3月出生），女，2009年12月毕业于大庆石油学院，现任第三采油第五油矿地质队技术干部.