1200立方米含油污水处理工程设计方案.doc
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1、目 录第一章 概述第一节:前言第二节:项目简况第二章 国内外含油污水处理现状 第一节:国内工艺技术现状 第二节:国外工艺技术现状第三章 含油污水处理工艺的选择 第一节:核心污水处理技术筛选 第二节:经济效益分析和处理效果 第三节:污水处理工艺流程确定第四章 污水处理工艺 第一节:设计方案编制依据 第二节:设计方案编制原则 第三节:遵循的主要标准及规范 第四节:设计范围及设计目的 第五节:设计规模及参数 第六节:工艺技术说明第五章 电器及处理系统控制第一节:设计原则、设计范围第二节:处理系统工艺控制要点第三节:电源及用电负荷第四节:照明及接地保护第五节:化验分析仪器第六章 工程投资费用估算第一节
2、:主要设备投资估算表第七章 质量及服务承诺第八章 其它说明第九章 工程图纸1、工艺流程图2、平面布置图第一章 概 述第一节 前言随着现代石油工业的迅猛发展,为推动世界经济做出了巨大贡献,目前我国大部分油田生产过程中,采取注水开发方式,油井含水与日俱增,因而水和油田生产的关系极其密切。随着我国油田开发的规模越来越大,含油污水产出量越来越多,由于含油污水中含有一定量的原油和其它物质,如不及时处理,随意排放会给人民生活和生产带来严重危害。对含油污水进行处理,并且回注地下,变害为利,解决了油田注水的水源问题和污水排放问题,在生产实践中含油污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。第二节 项目简况随着建
3、设步伐的加快,采油井的不断增多,原油产量大幅度的提高,随着油田的采出污水的明显上升,对含油污水的管理及外输形成较大的压力和负担。为此对该油田的含油污水进行处理并回注地下,已是当务之急。回注的含油污水由于矿化度和粘度高,因此具有优良的洗油能力,含油污水的密度和温度优势对注水井的吸收能力和洗油过程具有良好的作用。但是回注的含油污水成份复杂,水质要求比较严格。污水处理装置处理出水应能达到低渗透油田的注水水质标准,以满足油田的生产要求。第二章 国内外含油污水处理技术现状第一节 国内工艺技术现状国内油田含油污水处理工艺有常规工艺和深度处理两种,对于高渗透油层,通常采用常规处理工艺,一般为自然沉降、混凝沉
4、降除油、单层滤料(或双层滤料)过滤;对于低渗透油层,一般在常规工艺基础上再进行深度处理,即二级或三级过滤。国内油田含油污水处理工艺,现今可分为二种工艺来概括:第一种 常规工艺常规工艺为90年代前的水处理工艺,水处理系统庞大,处理水质较差,水处理设备基本相同。主要采用重力分离原理设计的立式除油罐,经一次除油,二次除油,斜板隔油沉淀后,由增压泵升压,经过一次过滤,二次过滤,至净水罐。反洗过程为反冲洗罐的水由反洗泵吸水升压向过滤罐反冲洗,反冲洗排放水送至回收水罐,经回收水泵再向沉降罐输送再处理。含油污水处理站的流程可分为两种,下面分别讲述这两种常规工艺的基本流程。流程一:回收水池加药含油污水 一次、
5、二次沉降罐 一次过滤 二次过滤 缓冲水罐注:净化水罐和冲洗罐合建成一个 反冲洗泵 反冲洗罐 外输至注水罐含油污水经一、二次沉降后直接进入一次过滤罐,再进入二次滤罐,在进入一次滤罐前加混凝剂,经一次接触过滤后进入二次过滤器过滤,二次过滤后一部分水进缓冲罐,外输至注水站;一部分水进反冲洗罐,作为一、二次滤罐的反冲洗水,由反洗泵分别对一次滤罐和二次滤罐反冲洗,反冲洗排水进入回收水池,由回收水泵送至一、二次沉降罐再除油沉淀。流程二:回收水池加药含油污水 一次、二次沉降罐 缓冲罐 一次过滤 二次过滤 反冲洗泵 反冲洗罐 注:一二次沉降罐加缓冲罐没有净水水罐 外输至注水罐含油污水经一、二次沉降后,经过缓冲
6、水罐进入一次过滤罐,在进入一次滤罐前加混凝剂,经一次接触过滤后进入二次过滤器过滤,二次过滤后一部水外输至注水站,一部分水入反冲洗罐,作为一、二次滤罐的反冲洗水,由反洗泵分别对一次滤罐和二次滤罐反冲洗,反冲洗排水进入回收水池,由回收水泵送至一二次沉降罐再除油沉淀。第二种:集中对滤罐的填料研制和改造含油污水深度处理站均采用压力流程,根据滤罐中的填料的不同可分为两种,第一类:它的滤料以无烟煤、石英砂、磁铁矿为主;第二类;近年较新的深度处理站,采用核桃壳滤料。由于无烟煤滤料滤速低,滤料流失快,反冲洗强度大等原因,含油污水深度处理的工艺改进基本集中在对滤罐填料的研制上,核桃壳滤料在大庆采油厂大批的应用就
7、说明了这点。虽然新型滤料降低了含油污水深度处理的运行费用,但仍采用原有的工艺流程,整个站的投资并没有减少多少。第二节 国外工艺技术现状国外油田含油污水处理工艺与我国大体相同,主要也是除油和过滤两个阶段,多以气浮选、水力旋流器、高效聚结除油装置为主,此外还有利用机械离心、机械过滤、减压蒸馏、吸附等原理设计的传统式的油水分离装置。美国较常用的处理方法是气浮选除油,过滤则按注入层渗透率高低采用粗过滤和精细过滤。比较典型的是Bakers油田含油污水处理站,该站采用气浮选和两级过滤工艺。另外,还有美国帕若根工程服务公司研制出的三合一含油污水处理系统(TCC),该系统把聚结、沉降、旋流和气浮方法组合成一体
8、,除油效率高达95以上。俄罗斯油田含油污水一般采用重力沉降方法,结合聚结、气浮选等工艺,以提高设备的除油效率。由巴斯基里亚石油科技设计院研制并在油田广泛应用的污水处理工艺流程为:含油污水首先进入聚结罐除油、除机杂,然后再进立式沉降罐沉降除油,罐内设置天然气喷嘴,采用气浮选除油。第三节 含油污水处理新技术发展趋势近年来,为降低含油污水处理站的投资和运行费用,并在提高含油污水处理质量的前提下,寻找含油污水深度处理的新工艺或简化工艺流程是非常迫切的。2000年至2003年期间,吉林和大庆油田有针对性的引进和开发了几种污水处理新工艺,比较有代表性的为1、横向流聚结除油器,核桃壳过滤组合工艺;2、一体化
9、含油污水分离净化装置,新技术推广,对油田的经济效益起到了一定的积极作用,并对今后开发新型高效的除油净化装置和对老工艺的改造具有重要的现实意义。第三章 含油污水处理工艺的选择第一节 核心污水处理技术筛选方案一:采用常规污水处理工艺 污水回收罐含油污水 一次二次除油罐 缓冲罐 一次核桃壳过滤 二次核桃壳过滤至注水泵 反洗罐净化水罐方案二:采用横向流聚结除油器 含油污水 横向流聚结除油器 至注水泵 净化水罐 二次双滤料 一次核桃壳 反洗罐方案三:采用一体化含油污水分离净化装置含油污水 一体化净化装置 净化水罐 注水泵说明:方案一和方案二均采用前端除油末端除悬浮杂质工艺,由于前端老工艺除油不彻底,后级
10、采用一般过滤方式出水水质不稳定,管理困难,横向流除油效果较好,除杂质效果差,耐冲击程度低,短时使后续设备不胜负荷,末端仍采用压力式除油过滤器,滤料需经常反冲洗,且操作麻烦,工人劳动强度大,更重要的是过滤器过滤精度不够,油田的注水水质很难长期保证。方案三:采用气振脱稳聚结上浮法和疏油精细过滤法,反冲洗的水极少,在设备内循环消化,没有大量的反洗排水,并可节省污水池、沉淀池等,可减少大量的投资,更大的优势在于能适应较大的来水水质变化,而出水水质波动极小,处理后的净化水精度较高,能满足注水水质要求。因此建议采用方案三的污水处理工艺。第二节 经济效益分析和处理效果(一)常规工艺和新工艺的经济效益分析和二
11、种处理工艺对比A:二种处理工艺的对比(一)常规处理工艺均采用一、二次沉降隔油,或横向流聚结除油器,过滤部分均采用压力流程,滤料采用核桃壳滤料,虽然新型滤料降低了运行费用,但仍采用原有的工艺流程,过滤精度差,且对总投资没有减少,采用的反洗方式为搅拌式,电耗大,易造成滤料的破碎和流失。(二)采用新工艺的含油污水处理工艺1、由于采用了新工艺,可以取消一、二次沉降罐和除油后的一次过滤,占地面积大大减少,降低了投资。2、运行过程中由于设备的卓越处理性能,处理效果达到98以上,且实现自动化运行,无人值守。B:用一体化设备代替沉降工艺和一次过滤,出水部分为精细过滤。工艺以及工程量及估算投资对比见表1。以12
12、00m/d污水处理站为例 表1项目横向流处理工艺投资一体化污水分离净化机投资主要容器设备1600横向流除油器3座500m缓冲罐1座反冲洗罐1座2.0过滤器4座提升泵、外输泵各2台反冲洗加药装置2台约290万元一体化含油污水分离净化机2套(刮油机、刮泥机、气液混合系统、溶气罐、加压泵2台,2000精滤器2台,组合式灭菌机1台、加压泵2台及配套管路、阀门等)约216万元配套工程配套工艺、配电、自控约80万元配套工艺、配电、自控约48万元合计(不计安装取费)约370万元约264万元采用一体化含油污水分离净化装置建设污水处理站的工程投资比常规处理工艺低106万元。经济指标对比见表2 经济指标对比表 表
13、2项目常规处理工艺一体化净化设备用电单耗0.5kw.h/m0.35kw.h/m运行费用电费+药剂费+维护费电费+维护费注:一体化设备运行能耗比常规工艺低0.15kw.h/m每年可节省电费6.57万元。第三节:污水处理工艺流程确定反洗排水 含油污水 一体化含油污水净化机 净化水罐 排油 排泥 反冲洗 注水泵工艺流程说明:(1)主流程:含油污水经提升泵送至一体化净化机处理。出水进入净化水罐净水罐的水经增压泵供给高压注水泵增压,注入地下。(2)反洗流程:净化水罐的水经反洗泵吸水升压对一体化净化机中的疏油精细过滤器进行反冲洗,反洗排水进入一体化的进口进行浓缩再处理。(3)排油:一体化净化机的排油系统可
14、收集水面上的0.5cm-5cm的油层送到贮油箱,贮油箱满后排至污油池。(4)排泥:特制的斜伞收集器不仅有收油功能还可强制性把污泥送入污泥区外排解决了排泥区堵塞的问题。第四章 污水处理工艺第一节 设计方案编制依据(1)用户提供的处理污水的水质水量(2)油田需达到的注水水质标准(3)油田地面工程施工标准第二节 设计方案编制原则(1)采用先进、可靠的处理技术,实现含油污水处理并回注。(2)选择合理的工艺流程,降低运行成本,方便生产管理。(3)含油污水处理站布局合理、环境优美,与周围风格相协调。(4)充分依托已建配套设施,减少工程造价。(5)采用工厂预制化设备,工期短,上马快。(6)设备要求能全自动运
15、行,降低工人劳动强度,减少误操作。第三节 遵循的主要标准及规范(1)油田注水水质标准(2)室外排水设计规范 GBJ14-87(3)石油设施电气装置场所分类 SY0025-95(4)低压配电设计规范 GB50054-95(5)供配电系统设计规范 GB50052-95(6)原油和天然气工程设计防火规范 GB50183-93(7)水处理设备制造技术条件 JB2932(8)特殊防腐橡胶衬里化工设备 HGB32(9)给水排水工程结构设计规范 GBJ69-84第四节 设计目的及设计范围1、设计目的对含油污水进行深度处理,达到油田低渗透层注水标准,并回注。2、设计范围:本次设计的含油污水处理站工程按1200
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