1 概述

油田含油污泥主要來(lái)源于容器清淤、沉降罐排泥、污水回收池清淤、油水井作業(yè)落地污泥等。含油污泥主要由儲(chǔ)層中微小顆粒、各種化學(xué)藥劑形成的絮體、管道腐蝕產(chǎn)物和垢物、壓裂液、細(xì)菌、硫化物、苯系物、地表泥沙等組成。

油氣集輸及水處理系統(tǒng)中的污泥，如果不能及時(shí)清除，將會(huì)造成油水分離設(shè)備內(nèi)的有效分離空間變小，沉降時(shí)間縮短，油水分離效果變差，降低處理設(shè)備有效處理能力，影響處理后的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。同時(shí)污泥在脫水和污水處理系統(tǒng)中惡性循環(huán)，導(dǎo)致處理后水中懸浮固體超標(biāo)。排出的污泥如果得不到有效及時(shí)處理，將會(huì)對(duì)生產(chǎn)區(qū)域和周邊環(huán)境造成不同程度的影響：一是含油污泥中油氣揮發(fā)，使生產(chǎn)區(qū)域空氣中烴濃度超標(biāo)；二是堆放的含油污泥污染地表水甚至地下水；三是含油污泥中的原油會(huì)造成土壤板結(jié)，影響生態(tài)環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠（簡(jiǎn)稱采油七廠）產(chǎn)生含油污泥1.12×10⁴t/a（含水率90%～95%），含油污泥的含水率為70%時(shí)，大約含油污泥量為0.87×10⁴t/a。

采油七廠從2009年開始，先后應(yīng)用了5套含油污泥處理裝置，如下表所示：

2 工藝原理及流程

2.1 污泥濃縮罐+兩級(jí)旋流+離心機(jī)

含油污泥經(jīng)污泥濃縮罐重力濃縮，將污泥中的固體物質(zhì)沉降、壓密后，通過(guò)排泥泵送入一級(jí)旋流分離器、二級(jí)旋流分離器，含細(xì)顆粒的液體通過(guò)溢流管向上排出，粗顆粒由錐體的底流排出，進(jìn)入離心機(jī)脫水。離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大離心力，密度小的液體形成同心內(nèi)層，經(jīng)過(guò)可調(diào)節(jié)的堰板從轉(zhuǎn)鼓大端排出；密度較大的顆粒沉降至轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，被與轉(zhuǎn)鼓作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的螺旋輸送器從轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上刮下并推至錐形端排渣口排出。

2.2 污泥濃縮罐+疊螺機(jī)

含油污泥經(jīng)污泥濃縮罐重力濃縮，將污泥中的固體物質(zhì)沉降、壓密后，通過(guò)排泥泵送入疊螺機(jī)脫水。在疊螺機(jī)螺旋推動(dòng)軸連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)下，污泥中的水分從相對(duì)移動(dòng)的疊片間隙中受擠壓排出。

2.3 含油污泥預(yù)處理+調(diào)質(zhì)裝置+離心機(jī)

含油污泥通過(guò)預(yù)處理橇的污泥分選轉(zhuǎn)輪與篩板的共同作用，將聚結(jié)在一起的大塊污泥通過(guò)污泥分選轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)被打散，污泥中大于5mm的顆粒被分選轉(zhuǎn)輪推進(jìn)預(yù)處理裝置一側(cè)的大塊物料收集箱內(nèi)，小于5mm的污泥通過(guò)污泥分選篩板的篩孔進(jìn)入污泥預(yù)處理槽。液態(tài)含油污泥、回?fù)綗崴颓逑磩⒄{(diào)節(jié)劑、破乳劑同時(shí)進(jìn)入調(diào)質(zhì)罐，在罐內(nèi)攪拌器作用下，污泥與藥劑充分混合，在藥劑作用下，分離出污泥中油和水，上部液體溢流到油水分離器，下部含油污泥通過(guò)泵輸至離心機(jī)進(jìn)行固液分離。

3 運(yùn)行情況及效益評(píng)價(jià)

3.1 運(yùn)行情況

1#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2010年8月投運(yùn)，采用的是“污泥濃縮罐+兩級(jí)旋流+離心機(jī)”工藝，處理能力為6m3/h。

運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行兩方面改進(jìn)：一是針對(duì)懸浮污泥工藝排出的污泥中含微小懸浮物顆粒較多，兩級(jí)旋流處理效果不明顯的情況，采取了污泥濃縮罐出口超越兩級(jí)旋流預(yù)濃縮，直接進(jìn)離心機(jī)的工藝；二是針對(duì)離心機(jī)脫出水懸浮物含量高，出水發(fā)黑，重新進(jìn)入水系統(tǒng)后增加前端懸浮污泥過(guò)濾處理負(fù)荷的問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際增設(shè)旁通管線，將離心機(jī)脫出水經(jīng)地缸（在地下的一種裝置，用來(lái)收集污水）輸至濃縮污泥罐循環(huán)處理。

運(yùn)轉(zhuǎn)主要設(shè)備離心機(jī)（功率29.5kW，轉(zhuǎn)速3500r/min）、加藥泵及螺旋輸送機(jī)（功率4.5kW）。目前1#聯(lián)合站離心機(jī)每天運(yùn)行5～6h，日處理污泥量20～30m3，藥劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，加藥濃度為40mg/L，離心機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣诺馗苫幚怼Ｃ摮鑫勰嗔罆褚恢芎螅庶S土狀，看不到含油痕跡（再一次證明脫水除泥的效果較好）。對(duì)污泥濃縮罐出泥及離心機(jī)排泥取樣化驗(yàn)，處理后的污泥平均含水率為69.6%、平均含油率為3.7%，見(jiàn)下表所示：

4#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2010年5月投運(yùn)，工藝同1#聯(lián)合站污泥脫水裝置，處理規(guī)模也為6m3/h，但其前端為“橫向流+二級(jí)過(guò)濾”工藝，污水處理規(guī)模為1500m3/d，目前污水處理量為1300m3/d。污泥主要來(lái)自于橫向流除油器。

運(yùn)轉(zhuǎn)主要設(shè)備離心機(jī)（功率29.5kW，轉(zhuǎn)速3500r/min）、兩級(jí)雙旋流、加藥泵及螺旋輸送機(jī)（功率23kW），由于橫向流儲(chǔ)油器排泥量較小，目前平均3個(gè)月裝置運(yùn)行一次，一次排泥4～5h，日處理污泥量20～25m3，藥劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，加藥濃度為17mg/L，離心機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理。對(duì)污泥濃縮罐出泥及離心機(jī)排泥取樣化驗(yàn)，處理后的污泥平均含水率為67.7%、平均含油率為2.3%。

2#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2012年9月投運(yùn)，處理能力為10m3/h，采用的是“污泥濃縮罐+疊螺機(jī)”工藝，其前端為“一級(jí)沉降+速沉器+精細(xì)過(guò)濾”工藝，污水處理規(guī)模為5000m3/d，目前污水處理量為3500m3/d。

運(yùn)轉(zhuǎn)主要設(shè)備疊螺機(jī)（功率4kW）、加藥泵及螺旋輸送機(jī)（功率4.5kW），目前疊螺機(jī)每半個(gè)月運(yùn)行一次，一次5～6h，每次處理污泥量50～60m3，藥劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，加藥濃度為20mg/L，疊螺機(jī)脫出水輸至污水回收池內(nèi)沉降后泵輸進(jìn)沉降罐，疊螺機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理。

對(duì)污泥濃縮罐出泥及疊螺機(jī)排泥取樣化驗(yàn)，處理后的污泥平均含水率為60.9%、平均含油率為3.2%。

3#聯(lián)合站污泥脫水裝置于2013年投運(yùn)，處理能力為10m3/h，采用的是“污泥濃縮罐+疊螺機(jī)”工藝，其前端為“一級(jí)沉降+懸浮污泥+二級(jí)過(guò)濾工藝”，污水處理規(guī)模為5000m3/d，目前污水處理量為5100m3/h。

運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行兩方面改進(jìn)：一是針對(duì)3#聯(lián)合站含油污泥含水較低，從疊螺機(jī)污泥穩(wěn)定槽自流進(jìn)絮凝反應(yīng)槽的速度較慢，排泥泵一運(yùn)行，污泥穩(wěn)定槽內(nèi)的含油污泥會(huì)從中溢出的問(wèn)題，采取了增加疊螺機(jī)污泥穩(wěn)定槽與絮凝反應(yīng)槽的高度差來(lái)提高污泥流動(dòng)性；二是增加排泥泵進(jìn)出口連通閥和排泥泵出口接污泥濃縮罐進(jìn)口連通閥。改造后解決了因污泥濃度過(guò)大而導(dǎo)致的疊螺機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行的問(wèn)題。

運(yùn)轉(zhuǎn)主要設(shè)備疊螺機(jī)（功率3.15kW）、螺旋輸送機(jī)（功率4kW），目前該站疊螺機(jī)每天運(yùn)行5～6h，日處理污泥量50～60m3，加藥濃度為24mg/L，疊螺機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理。對(duì)污泥濃縮罐出泥及疊螺機(jī)排泥取樣化驗(yàn)，處理后的污泥平均含水率為58.6%、平均含油率為3.1%。

1#含油污泥處理站裝置于2013年8月開始試投，設(shè)計(jì)處理能力5m3/h，處理工藝采用的是“含油污泥預(yù)處理+調(diào)質(zhì)裝置+離心機(jī)”，其前端為污泥收集池或罐車污泥。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)由于該站污泥收集池中的污泥多數(shù)為站內(nèi)清淤污泥，老化油及硫化物含量較高，處理后污油隨葡北9#轉(zhuǎn)油站外輸至2#聯(lián)合站進(jìn)電脫水處理，導(dǎo)致2#聯(lián)合站電脫水器電場(chǎng)不穩(wěn)定，只能間斷運(yùn)行確保2#聯(lián)合站原油處理正常運(yùn)行，規(guī)劃將在2#聯(lián)合站新建一套熱化學(xué)脫水裝置，處理老化油及含硫化物較高的污油。

運(yùn)轉(zhuǎn)主要設(shè)備預(yù)處理裝置（功率50kW）、離心機(jī)（功率40kW）、加藥裝置（功率3kW）等，投運(yùn)期間離心機(jī)每小時(shí)出泥0.05m3，加入藥劑有破乳劑、調(diào)節(jié)劑、清洗劑、混凝劑，混凝劑加藥濃度為96mg/L，離心機(jī)脫出水輸至站內(nèi)油水分離裝置進(jìn)行油水分離，離心機(jī)脫水后的污泥經(jīng)翻斗車?yán)林付ù娣劈c(diǎn)干化處理。對(duì)污泥調(diào)質(zhì)罐出泥及離心機(jī)排泥取樣化驗(yàn)，處理后的污泥平均含水率為69.6%、平均含油率為4.1%。

3.2 效益評(píng)價(jià)

通過(guò)各種工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比，從運(yùn)行費(fèi)用上看，“污泥濃縮+疊螺機(jī)”脫水工藝投資較少，處理費(fèi)用較低，見(jiàn)下表所示：

4 認(rèn)識(shí)及建議

（1）“污泥濃縮+疊螺機(jī)”脫水工藝一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用均低于“污泥濃縮+離心機(jī)”工藝，且現(xiàn)場(chǎng)噪音較低，調(diào)節(jié)方便。污泥濃縮罐出泥可直接進(jìn)離心機(jī)或疊螺機(jī)脫水，能簡(jiǎn)化排泥泵及兩級(jí)旋流預(yù)濃縮工藝，建議在今后設(shè)計(jì)時(shí)，增設(shè)排泥泵進(jìn)出口連通管線、污泥濃縮罐出口取樣口。

（2）針對(duì)污油中含硫化物較多區(qū)域，在新建含油污泥集中處理站時(shí)，配套應(yīng)用去除硫化物的工藝設(shè)備及相應(yīng)的解決措施，以保證后續(xù)工藝的平穩(wěn)運(yùn)行。

（3）對(duì)于產(chǎn)生污泥量較多的站庫(kù)，在站內(nèi)集中應(yīng)用污泥減量化工藝；對(duì)于產(chǎn)生污泥量較少的站庫(kù)，可采取日常排泥進(jìn)污泥濃縮罐濃縮后，拉運(yùn)至集中處理站處理的模式。