【正文】 要由泥砂、腐蝕結(jié)垢產(chǎn)物和微細有3?機物構(gòu)成，物質(zhì)組成與懸浮固體基本相似。大慶油田 1988 年對 16 座污水處理站除油罐底沉淀的污泥情況進行過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)各站都有不同數(shù)量的污泥。此部分雜質(zhì)主要包括：（1)泥砂：0. 05μm～4μm 的粘士、4~60μm 的粉砂和大于 60um 的細砂，(2)各種腐蝕產(chǎn)物及垢；Fe 2OCaO、MgO 、FeS、CaSO CaCO 3 等；(3)細菌：硫酸鹽還原菌(SRB)5～10μm，腐生菌(TGB)10～30μm。這種污水是一含有固體雜質(zhì)、液體雜質(zhì)、溶解氣體和溶解鹽類等較復雜的多相體系。4. 方便生產(chǎn)，方便生活 假若含油污水不按規(guī)定處理回注，隨意亂放， 那么礦區(qū)就會形成遍地是污水， 到處有污油，人和車都不好行走，生產(chǎn)和生活都很不方便。據(jù)統(tǒng)計大慶油田 1988 年共回收原油 104m3/d，折合人民幣約 4400 萬元，用此款可配套建成規(guī)模為 104m3/d 的污水處理站 10 座。由此可見，由于污水全部處理回注，大大減少了清水用量。例如，大慶油田 1989 年原油年產(chǎn)量為550010 （ ） ，綜合含水率為 77%，洗井水量占注4at10?4dt水量的 5%，那幺污水全部排放及全部處理回注時應補充清水量各為 污水量= （10 4m3/d）??補充虧空水量= 15. 07 x =19. 75 (104m3/d ) 注水量= 50. 45+=70。油田污水經(jīng)處理后代替地下水進行回注是循環(huán)利用水的一種方式。由于38工業(yè)的迅速發(fā)展和城市人口的增加：生活用水和工業(yè)用水量急劇增加，因此不少國家頗感水源不足。由于水泡子水面布滿了污油，曾發(fā)生過兩起污油著火事故，其中一次危及濱洲鐵路．造成停車 20 多小時 ，由于吸取了以上經(jīng)驗教訓，后來陸續(xù)開的勝利、大港、華北、遼河、中原等油田，從開始建設(shè)就貫徹了污水處理的“三同時”方針，目前全國陸上各油田污水基本都進行處理回注，從而達到了保護環(huán)境的目的。1973 年大慶油田開發(fā)時正是貫徹污水處理 “三同時”方針(污水處理工程與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)、同時投產(chǎn))。大慶油田對處理利用水問題比較重視，在油田剛剛開始脫水的時候（1963 年） ，便開始研究污水處理]工藝。日本由于大量有機汞和金屬鎘等等有毒物質(zhì)排入水體，出現(xiàn)了“水病’ ’和骨痛病等事件。美國、蘇聯(lián)和日木等工業(yè)發(fā)達的國家，都出現(xiàn)過嚴重污染水體問題。 第二節(jié) 處理利用污水的意義如果含油污水不處理利用，任意排放必將帶來嚴重的后果，不但浪費了水和原油，而且會嚴重污染環(huán)境，影響油田安全生產(chǎn)。以上三種脫水器放出的污水統(tǒng)一放入開式污水沉降罐，收油后用污水泵送入污水處理站 4 此流程適用于處理含水率為 50%以上的原油。 3．三段電化學脫水三段電化學脫水工藝如圖 13 所示。此流程適用于處理原油含水率為 50%至 20%的原油。在脫水轉(zhuǎn)油站內(nèi)首先進行熱沉降脫水，使含水率降到 20%以下，再加熱升溫進行電脫水。但當脫水器油水界面控制不當時，污水含油量偏離高又給污水處理帶來困難 2．兩段電化學脫水兩段電化學脫水工藝如圖 12 所示。此流程適用]：處理含水率為 20%或 20%以下的原油。從中轉(zhuǎn)站輸送求的含水原油經(jīng)分離緩沖、加入原油破乳劑，升壓升溫后進電脫水器脫水。 1．一段電化學脫水所謂原油電化學脫水是指在脫水器之前加入一定量的原油破乳劑，使油包水型乳狀液破乳將水釋放出來，再經(jīng)脫水器將原油含水脫至合格。污水的性質(zhì)和脫水工藝有關(guān)。未經(jīng)任何處理的油田含油污水簡稱原水；經(jīng)過自然除油或混凝沉降除油后的污水稱除油后水；經(jīng)過過濾的污水稱濾后水；凡是經(jīng)過處理后的污水都叫凈化水。油田原油在外輸或外運之前要求必須將水脫出，合格原油允許含水率為 %以下。污水處理系統(tǒng)的控制原理與處理方法畢業(yè)論文目 錄第一章 概述 ..................................................................................3第一節(jié) 污水的產(chǎn)生和脫水工藝 ...............................................3第二節(jié) 處理利用污水的意義 ...................................................6第三節(jié) 原水中的雜質(zhì) ...............................................................8第二章 工藝選擇及工藝流程 ......................................................13第一節(jié) 工藝選擇 .....................................................................13第二節(jié) 工藝流程 .....................................................................21第三章 物理法除油 ........................................................................25第一節(jié) 立式除油罐 ...................................................................25第二節(jié) 斜板除油 .....................................................................29第三節(jié) 氣浮法（浮選）除油除懸浮物 ...............................32結(jié)束語 ..............................................................................................39參 考 文 獻 ....................................................................................40第一章 概述第一節(jié) 污水的產(chǎn)生和脫水工藝全國各油田基本都采用注水開發(fā)方式，即注入的高壓水驅(qū)動原油使其從油井中開采出來。但經(jīng)過一段時間注水后，注入水將隨原油被帶出，隨著開發(fā)時間的延長，采出原油含水率不斷上升，例如目前大慶油田綜合含水率已達 77%左右。脫出的水中主要污染物為原油，此污水又是在油田開發(fā)過程中產(chǎn)生的，因此稱為油田含油污水，為便于敘述簡稱污水。由此可見，污水主要來自原油脫水站，其次是各種原油儲罐的罐底水、將含鹽量較高的原油用其他清水洗鹽后的污水、進入污水處理站的洗井水等。由于各油田或區(qū)塊的油品性質(zhì)和原油含水率不同，所以采用了不同的脫水工藝，代表性的脫水工藝有二種。一段電化學脫水工藝流程如圖 11 所示。合格的脫水原油用泵外輸；從電脫水器底部放出的污水直接進入污水處理站。由于一般電脫水之前都將含水原油升至較高溫度（如大慶原油為 55℃左右） ，故此工藝放出的污水溫度較高，因而便于處理。含水原油在中轉(zhuǎn)站加破乳劑后，用泵送入脫水轉(zhuǎn)油站進行脫水。已脫水凈化的原油經(jīng)緩沖罐由泵外輸；電脫水器放出的污水先進沉降脫水罐，然后由該罐底部將防水放至污水處理站。此流程脫出污水溫度比使用一段電化學脫水的溫度低，但比三段脫水的要高。從中轉(zhuǎn)站送來的含水原油，首先經(jīng)游離水脫除器將游離水脫出來，經(jīng)此段可使含水率降到50%“以下}再加熱后進行沉降脫水，經(jīng)此段可使含水率降至 20%；再升壓及加熱進行電脫水。該工藝脫出的污水溫度較低？尤其是游離水脫除器的海水溫度更低，有時達 40℃以下污水不易處理。因此必須合理地處理利用含油污水．1．保護環(huán)境 隨著世界各國工業(yè)的發(fā)展和城市人口的增加，排出的大量工業(yè)廢水和生活污水，嚴重污染丁水體，破壞了生態(tài)平衡。例如，美國的 52 條河流都遭到過不同程度的污染；蘇聯(lián)的貝加爾湖由于每年排入 6000 萬噸的污水，因而使排入口附近水生物減少 1/3～1./2。近十幾年來各國都采取了治理措施，從而工業(yè)廢水和生活污水的污染問題已基本得到解決．我國對環(huán)保工作抓得比較早，但由于各種原因直到近十幾年才開始重視。1969 年建成并投產(chǎn)了全國第一座油田含油污水處理回注站，把處理后的凈化水代替地下水同時回注到油層中。雖然大莊油田治理污水較早．但在 1980 年以前污水站的建設(shè)速度一直低于原油含水率增長的速度，因此不少污水外排至附近水泡子內(nèi)，出現(xiàn)了泡子水位上漲淹沒公路及油井現(xiàn)象。2．提高水的循環(huán)利用率水在地球上有 10 m 之多，但可利用的淡水只占 %。解決水源缺乏的辦法之一是提高水的循環(huán)利用率，美國 1972 年循環(huán)利用率達到 78%，蘇聯(lián) 1971 年循環(huán)利用率為 54%，1990 年達到 80%。如果污水處理回注事為100%，即不管原油含水率多高，從油層中采出的水全部處理回注，那么注水量中只需要補充由于采油造成地層的虧空的水量便可以了。2(10 4m3/d) 洗井水量= 5%=(104m3/d) 全部排放時補充清水量= +=73. 7(10 4m3/d) 污水全部回注，但洗井水不回收時，補充清水量= 1 += (104m3/d)。 3．回收原油原水中一般含有 2022～5000mg/L 原油，處理后幾乎可以全部回收。可見，處理污水經(jīng)濟效益是十分明顯的。5 保證安全生產(chǎn)含油污水到處排放的結(jié)果， 會造成污油遍地皆是， 容易引起火災， 對安全生產(chǎn)構(gòu)成很大的威脅第三節(jié) 原水中的雜質(zhì) 一、原水中雜質(zhì)分類 含油污水主要是從地層中隨原油一起被開采出來的，該水經(jīng)過了原油收集及初加工整個過程，因此污水中雜質(zhì)種類及性質(zhì)都和原油地質(zhì)條件、注入水性質(zhì)、原油集輸條件等因素有關(guān)。原水中的細小雜質(zhì)，按污水處理的觀點，可以分為五大類．1．懸浮固體 其顆粒直徑范圍取 1 ~100μm，因為大干 100μm 的固體顆粒在處理過程中很容易被沉降下來。(4)有機物：膠質(zhì)瀝青質(zhì)類和石蠟等重質(zhì)油類。污泥成分分析結(jié)果表明：以淤泥重為 100%，16 座站平均含量為:灼燒減重 %，說明有機物含量占 40%左右 Fe O2占 %，說明污水系統(tǒng)腐蝕較嚴重；其他金屬氧化物細3Al O 、Ca0、Mg0 等占 %，酸不溶物占 %，主要包括重晶2石(BaS0 )和 Si0 等，說明有泥漿及從油井中帶出來的泥沙等。 3．分散油及浮油 污水原水中，一般有 2022～5000mg/L 的原油，其中 90%左右為 10～100μm 的分散油和大干 100μm 的浮油?；旧弦躁栯x子和陰離子的形式存在，其粒徑都在 110 μm 以下，主要包括如下離子：Ca 、Mg 、K 、Na3? ?2?2?，F(xiàn)e 、Cl 、HCO 、CO 等，此外還包括環(huán)烷酸類等有機溶解?2?3?23物，(2) 溶解的氣體。處理后污水無論是回注或是4?4?排放，上述五類雜質(zhì)中有關(guān)部分都要去除。 1．凈化水用于回注時分析項目 分析項目見表 1—1。高礦化度水對水中溶解氧含量敏感，即使是微量的氧也會引起嚴重的腐蝕溶解氧 O 2是腐蝕的主要因素之一，腐蝕產(chǎn)物增加水中懸浮物含量溶解氣體硫化氫 H S2是腐蝕的主要因素之一，它與 Fe 生成 FeS。含油量一般為1000～5000mg/L，相應的懸浮固體含量為 50～150mg/L，這兩項指標在同一污水站瞬時變化很大。在進行污水處理站設(shè)計之前對其水質(zhì)要詳細分析。由于各油田或區(qū)塊油藏孔隙結(jié)構(gòu)和喉道直徑不同相應的滲透率也不相同，因此注水質(zhì)標準也不相同，目前全國主要油田都制訂了本油田注水水質(zhì)標準，盡管各標準差異較大，但都要符合注水水質(zhì)基本要求。當然，不管哪級標準都不是始終不變的，執(zhí)行一段時間后，總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上要作適當修改。(1)在運行條件下注入水不應結(jié)垢。(3)注入水不應攜帶超標懸浮物、有機淤泥和油；(4)注入水注入油層后不使粘土發(fā)生膨脹和移動；(5)如果油田含油污水與其他供給水（如地下水、地面污水和地面水等）回注時，必須具備完全的可混性，否則必須進行必要的處理后方可混注；(6)考慮到油藏孔隙結(jié)構(gòu)和喉道直徑．要嚴格限制水中固體顆牲粒的粒徑。若將污染比較嚴重的污水處理到注水水質(zhì)要求的程度，必須同時采取多種秒處理方法。 1．去除水中懸浮雜質(zhì)如前所述，懸浮雜質(zhì)包括括四類物質(zhì)；浮油和分散油、乳化油、懸浮固體、膠體固體物（指膠體狀態(tài)的固體物） 。因此 去除水中油可選擇三種處理方法： l)物理法除油 主要包括立式除油罐除油、斜板除油、粗粒化除油等、該除油過程也可去除懸浮固體； 2)混凝除油 投加混凝劑破除乳化油，同時膠體也得到破乳，進而將這兩種物質(zhì)有一定量的去除； 3)過濾 以去除混凝后的懸浮固體為主，經(jīng)過破乳的油相也應去除。 2．加入一定量的物質(zhì) 為防止水結(jié)垢、腐蝕和細菌大量繁殖，在水處理過程中需加入一定量的防垢劑、緩蝕劑和殺菌劑，以使凈化水細菌含量、腐蝕率、結(jié)垢厚度等項指標合格。對于高曠化度污水或?qū)趿恳蠛車赖牡偷V化度污水，為防止氧加劇腐蝕的危害，在污水處理過程中要采取密閉隔氧或加脫氧劑脫氧等措施。 二、油珠粒徑分布測試 為合理的選擇處理方法和確定設(shè)計參數(shù)，在設(shè)計或處理工藝試驗之前，必須比較準確的測出待處理污水的