污水处里方案.ppt
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1、永宁污水处理方案研究,报 告 内 容,一、绪论二、现场调查三、室内研究四、污水处理方案五、结论,绪 论,永宁污水处理概况,永宁采油厂污水处理站与四号注水站由中原油田勘察设计研究院负责设计建造,于2003年建成后投入使用,四号注水站注水水源来源于污水处理站处理后的污水,控制的注水面积为7.8km2,有注水井32口,现日处理污水量在10001300m3左右,日配注水量875m3,受益油井77口,注入层系为延长组长6油层。剩余污水由停产报废井双16-J5回灌侏罗系延安组地层有效的解决了油田产出水的处理问题,同时扼制了对应77口受益油井的产量递减,并有部分油井产量得到回升。,产出液油、水,沉降罐分离油
2、、水、悬浮物,过滤器去除小颗粒,除油罐分离油、水、悬浮物,调节罐缓冲储水,四号站,外输泵,注水井,注水泵,注水泵,储水罐,过滤器,注水井,破乳剂、杀菌剂,除铁剂 A,储水罐,缓蚀阻垢剂、杀菌剂,除铁剂 B,工 艺 流 程,水,绪 论,产出液加破乳剂,根据来液量确定高效除铁A剂、B剂(QX511-HG、QX512-HG)杀菌剂(SS312-HG),加药量100kg;阻垢缓蚀剂用1倍清水稀释后,24小时不间断泵入,加药量75kg。,绪 论,加 药 情 况,一次性与罐车匹配倒入,存在破乳剂与来液混合不均匀问题,A剂用1倍清水稀释后,24小时不间断泵入除油罐,加药量100kg;B剂用1倍清水稀释后,2
3、4小时不间断泵入调节罐,加药量200kg;,系 统 防 腐 状 况,站内大部分管线及联合站至四号注水站管线为玻璃钢管线,回注管线采用高压玻璃钢管,污水低压管线采用低压玻璃钢管,站内新鲜水管线、加药管线采用衬塑铝合金管道 储水罐外保温采用厚50mm的岩棉板,保护层为蓝色彩钢瓦,内防腐采用玻璃钢结构 污水中加杀菌剂和阻垢缓蚀剂,起杀菌和缓蚀阻垢作用,绪 论,污水处理系统存在的问题,问题概括,滤后水质不合格,井口水质恶化严重,设备、管线腐蚀严重,注入压力上升速度快等,管理的难度大,具体表现,污水处理量超过设计处理能力,设备超负荷运转,造成水处理质量和管理质量下降污水处理流程老化,配套加药装置不全,无
4、前期水处理要求的设施四号注水站管线已发生数次腐蚀穿孔,造成配电柜烧毁数套。若高压管线腐蚀穿孔造成人身伤害则后果不堪设想四号注水站闸门腐蚀关闭不严,需停泵维修,影响正常注水。特别是回流闸门不严,造成无功回流四号注水站储水罐内防腐层与罐体脱离,防腐效果差、影响使用寿命、系统各个环节水质中悬浮物含量严重超标,细菌超标,水质黑色,绪 论,水质不达标的危害,输水管线结垢严重,输水泵压上升,能耗加大 设备及注水管线腐蚀严重,更换频繁,增加不必要的成本 高压设施的腐蚀穿孔,存在人身安全与事故隐患 注水系统不能正常运行,影响生产 油层堵塞,注水压力上升,无法完成配注,地层能量得不到及时补充,递减加快。,绪 论
5、,找出水质腐蚀原因、解决腐蚀问题找出水质结垢原因、解决结垢问题完善加药工艺、使滤后水质得到大幅度改善,可有效的降低生产成本与管理成本可避免人身与设备安全事故的发生可大幅度减轻油层污染、提高注水效率有利于油田稳产与经济效益的提高对其他采油厂的污水处理有指导意义,绪 论,项目的目标与意义,目标,意义,永宁污水处理流程中污水性质调查与测试分析,现场调查,为了比较全面的了解目前永宁污水处理的效果与存在问题,根据污水处理流程,设计对沉降罐、除油罐、调节罐、过滤器、储水罐、四号注水站进口、四号站注水泵、最远的注水井井口。实际取样中仅调节罐由于没有取样口未取样。,现场调查,1、来水的水质离子分析,处理污水的
6、pH值在6.5左右,显酸性;二氧化碳含量在5075mg/L之间;说明存在酸性腐蚀 总矿化在5104mg/L左右,说明污水存在盐腐蚀,沉降罐,除油罐,过滤器,四号站,储水罐,注水井,注水泵,现场调查,2、系统中铁离子分析,系统各个环节的水质中都含有Fe3+,说明系统存在氧腐蚀;沉降罐到除油罐,Fe2+与Fe3+增幅大氧与腐蚀;到过滤器后,铁离子含量下降过滤;到储水罐Fe3+增加,Fe2+减少余氧;到四号注水站,Fe2+与Fe3+增加,Fe3+增幅较大余氧与腐蚀;到注水泵Fe3+迅速增加,Fe2+略增说明曝氧严重;到注水井口铁离子急剧下降运行中铁离子沉积,主要是细菌的繁殖引起的硫化物沉淀。,现场调
7、查,3、系统中含氧量分析,整个流程的各个环节都含有一定量的氧,说明系统存在氧腐蚀;注水泵的含氧量高达0.4-0.6mg/L,说明四号站的储罐存在较严重的曝氧。,沉降罐,储水罐,四号站,注水泵,注水井,现场调查,4、系统中硫化物含量分析,系统中各个环节的含硫量普遍较高,大部分在5mg/L以上;注水井的含硫量明显增加,说明注水管线中细菌的繁殖严重,与铁离子含量的分析相符。,现场调查,5、系统中细菌含量分析,系统中SRB含量大于104个/mL,TGB含量在102-103个/mL范围较多;系统存在较严重的硫酸盐还原菌腐蚀;由于取样时,细菌含量的测试稀释倍数不够,因此不能分析细菌沿系统的变化规律。,沉降
8、罐,四号站,过滤器,注水泵,除油罐,注水井,现场调查,6、系统中悬浮物含量分析,系统各个环节的悬浮物含量都较高,大部分在200mg/L左右;过滤后的水质悬浮物含量均在250mg/L以上,原因:一是除油罐的沉降效果差,二是过滤器本身的过滤能力下降、存在污染;注水井井口水质的悬浮物普遍低于其他取样点,原因:一是污水在管线中的运行过程中自然沉降,二是由于细菌的繁殖,产生了大量的硫化铁,在管线中沉积起到了一定的净化作用。,注水泵,沉降罐,过滤罐,储水罐,除油罐,四号站,注水井,现场调查,7、系统中油含量分析,系统中的各个环节含油量大部分在150mg/L以上;沉降罐含油量较高,说明沉降罐除油效果有限,分
9、析引起的原因可能是沉降罐液位波动大或者破乳效果达不到要求;过滤罐除油达不到要求,与除油罐含有高有关,与本身效率下降有效;储水罐之后含油基本上稳定,与系统实际情况相符。,现场调查,8、系统中滤膜截留物分析,滤膜截留物基本上溶于有机溶剂与酸,说明大部分是油,微生物,水份,水溶性盐,酸溶性物质;,乙醇-酸溶物中碳酸钙含量很少,说明系统中悬浮物中无机沉淀物的形成不是碳酸钙结垢引起的;乙醇-酸溶物中硫化铁含量高打35%以上,说明系统中悬浮物中无机沉淀物的形成主要是铁的硫化物结垢引起的,(但不除有少量三价铁离子的沉淀化合物);乙醇-酸溶物中其他的物质(除可酸溶无机盐外)认为主要是油,微生物,水溶性盐。,现
10、场调查,9、系统中残余氧化剂分析,过滤器残余氧化剂的分析说明系统中不存在过剩的氧化剂,现场投加的除铁剂没有形成过剩。说明系统没有过剩氧化剂造成的腐蚀。,现场调查,10、现场水的腐蚀实验,静态挂片腐蚀 实验数据,注水井井口水的腐蚀性比沉降罐来水的腐蚀性要强,分析原因是注水井井口水由于细菌的繁殖,腐蚀性增强;按照NACE标准,腐蚀性接近严重腐蚀。动态腐蚀速率一般高于静态腐蚀速率。,现场调查,永宁污水调查总结,永宁污水含有一定量的二氧化碳,pH值在6.5左右,矿化度在5104mg/L左右,说明有酸性腐蚀与盐腐蚀,是系统存在腐蚀的一个原因,应考虑投加缓蚀剂控制腐蚀;系统中各个环节的氧含量测定说明普遍存
11、在曝氧,应考虑氧的腐蚀与对水质的影响;系统中各个环节的三价铁离子含量较高,证明了系统有曝氧,应考虑稳定三价铁离子,一方面防止氢氧化铁沉淀的产生,另一方面减少三价铁离子的生成;系统中各个环节的硫酸盐还原菌含量较高,井口水质中的硫化氢含量大幅增加,说明系统细菌繁殖比较严重,存在细菌腐蚀,应考虑杀菌;系统悬浮物含量高,沉淀物中无机盐以铁的化合物占主导,而且沉淀物为黑色,说明悬浮物增加的原因是铁的硫化物产生的。应考虑防止硫化铁沉淀的生成;沉降罐油含量较高,影响净化剂的颗粒聚集与沉降效果,污染滤罐中的滤料,应考虑如何提高沉降罐的破乳效果,降低沉降罐水质中的含油,使油含量达到500mg/L左右。除油罐进、
12、出口水质悬浮物含量变化小,说明净化效果差,应考虑提高净化处理效果。,现场调查,永宁污水处理工艺要解决的问题,首先解决沉降罐含油高的问题-破乳问题与供水稳定问题;污水显酸性,含二氧化碳,应考虑投加适应性强的缓蚀剂;由于无法解决曝氧问题,则必须考虑如何稳定二价铁离子与三价铁离子;对于氧化除铁应考虑如何提高氧化剂的除铁效果,降低二价铁离子含量,防止残余氧化剂对水质造成不利影响;控制系统细菌的生长与细菌腐蚀,减少硫化亚铁的生成;优选净水剂与净化工艺,提高净化效果。,室内研究,不同氧化剂的除铁效果评价实验,室内进行了双氧水,高锰酸钾,氯酸钠,二氧化氯,过硫酸铵,高铁酸钾的除铁实验,目的是通过氧化剂对二价
13、铁离子的去除效果优选能够有效氧化二价铁离子的氧化剂,蒸馏水中氧化剂的除铁效果实验,单一氧化剂除铁效果实验,了解各种氧化剂的除铁效果,除铁效果:高锰酸钾双氧水高铁酸钾,但高铁酸钾价格高,溶液不稳定,不适应现场使用,室内研究,不同氧化剂的除铁效果评价实验,复合氧化剂除铁效果实验,高锰酸钾与双氧水复合,除铁效果非常好,等量加入后,二价铁离子的去除率测试值达到了100%。,永宁污水中氧化剂除铁效果实验,高锰酸钾:双氧水1:5,除铁效果非常好,铁离子0.1mg/L,小 结,室内研究,不同氧化剂的除铁效果评价实验,实验筛选了适合永宁污水的高效除铁剂配方:1份KMnO4,5份H2O2,使用时先加KMnO4,
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