三合一净化器在沈三联污水处理系统改造中的应用

1 沈三联原污水处理系统存在问题

沈三联污水处理系统始建于1987年, 1998年进行一次扩建, 设计规模达8000m3/d。

原有工艺流程:采出液脱出水 (稀油污水及少量高凝油) →斜板除油罐→过滤吸水罐→过滤泵→粗核桃壳过滤器→精核桃壳过滤器→注水罐

采出液脱出水水质较好, 油≦150mg/L、悬浮物≦150mg/L, 再经过斜板除油罐处理后, 油和悬浮物均在50~70mg/L之间, 而经过两级过滤器 (粗滤和精滤) 过滤后, 油和悬浮物去除率极低, 2015年过滤出水已不能满足回注水水质要求 (油、悬浮物均≦10mg/L的注水水质标准) 。经分析, 过滤系统存在的主要问题如下。

(1) 过滤器存在排污结构的不合理, 导致反洗排污不畅, 反洗出的污染物很难从滤罐内洗排干净, 导致滤料污染越来越严重, 最终板结。出水水质不稳定, 甚至滤罐每年都必须倒床, 更换滤料一次, 这样不仅增加了维护成本, 并且还影响正常的生产。 (2) 滤罐反洗周期短, 每12小时就进行反冲洗一次, 反洗排污量大。 (3) 反洗采用大阻力、大水量反洗方式, 滤罐反冲洗强度高大 (16L/m2·s) 能耗高。 (4) 滤料流失严重, 由于大阻力水洗方式造成滤料碰撞摩擦受损程度严重, 反洗憋压严重, 造成筛管破裂, 滤料流失。

2 沈三联污水处理系统工艺改造

(1) 改造方案 根据区域采出水水量预测, 本次改造后污水处理规模为6000m3/d, 设计出水水质油≦10mg/L、悬浮物≦10mg/L。由于原有污水处理系统出水水质严重超出回注水质要求, 根据原有污水处理系统具体情况, 将过滤系统进行改造, 设计采用三合一净化器进行过滤。改造后主工艺流程:采出液脱出水 (稀油污水及少量高凝油) →斜板除油罐→过滤吸水罐→过滤泵→三合一净化器 (Φ3400mm, 4台) →注水罐

反洗工艺:水反洗工艺利旧, 三合一净化器处理后污水分流一部分进入反洗水罐储存, 利用已有反洗水泵进行加压反洗。气洗工艺在原有空压机间内新建空压机和空气储罐, 通过管道输送至三合一净化器进行气洗。水洗、气洗工艺皆有设备自带PLC控制柜自动控制。

(2) 三合一净化器原理 三合一净化器聚集了微浮选、聚结、吸附过滤三种功能为一体, 内部特殊结构产生无数个涡旋流, 将污水中的分散油、颗粒物碰撞聚结, 油滴间的液膜界面由于激烈碰撞而发生破裂, 两个或多个油滴合并成一个大油滴, 再利用水体中自带的2%VOL溶解空气释放形成微浮选, 将污水中的油及悬浮物进行初步分离, 降低过滤单元的负荷, 反洗周期最长达72h;过滤单元采用具有较强吸附能力、抗压能力强、化学性能稳定、硬度高、亲水性好, 抗油浸并经特殊加工的核桃壳、金刚砂或石英砂为滤料, 并组成“骨架型聚结层”, 微细悬浮物等颗粒通过在表层的润湿聚结, 再在过滤层的拦截作用下, 保证处理的水质达标。三合一净化器采用的反洗、排污技术属于国内领先技术, 利用气垫层筛管框架底板反洗结构, 在底板形成100mm以上气垫层, 使配气、配水均匀;利用对流搓洗反洗结构, 通过同向、异向剪切作用对滤层进行全方位清洗, 从而使得通常水冲洗时不易剥落的油污在气泡急剧上升、对流的高剪力下得以剥落, 使滤料不板结;利用多通道排污结构, 水洗排污、气洗排污不同通道, 各司其职, 保证滤料不流失, 滤料洗净率高。

(3) 三合一净化器设计参数

3 沈三联污水处理系统改造后效果

该项目于2017年初投运以来, 出水水质油≦5mg/L、悬浮物≦5mg/L, 满足设计要求的油≦10mg/L、悬浮物≦10mg/L, 达到地质注水要求。

4 结语

三合一净化器最大特点在于微浮选、聚结、吸附过滤三种功能聚集一体, 抗冲击负荷大、反洗周期长、滤料反洗再生方便、彻底, 与其他过滤器相比, 具有极大的抗冲击能力, 节水、节电, 适用进水范围广, 可广泛应用于油田污水处理系统中。

摘要：辽河油田沈三联原污水处理系统中两级核桃壳过滤器由于设备陈旧老化, 滤料流失严重, 处理效果不佳, 不能满足“双十”的处理效果。2016年对该站进行了升级改造, 过滤工艺采用三合一净化器, 2017年初投运以来出水效果较好。

关键词：三合一净化器,沈三联污水处理系统,改造,应用