1200立方米含油污水處理工程設計方案

12001200立方米含油污水處理工程設計方案12001200立方米含油污水處理工程設計方案12001200立方米含油污水處理工程設計方案1200立方米含油污水處理工程設計方案目錄第一章概述…………………第一節(jié)：前言………第二節(jié)：項目簡況…………………第二章國內外含油污水處理現狀…………第一節(jié)：國內工藝技術現狀………第二節(jié)：國外工藝技術現狀………第三章含油污水處理工藝的選擇…………第一節(jié)：核心污水處理技術篩選…………………第二節(jié)：經濟效益分析和處理效果………………第三節(jié)：污水處理工藝流程確定…………………第四章污水處理工藝………第一節(jié)：設計方案編制依據………第二節(jié)：設計方案編制原則………第三節(jié)：遵循的主要標準及規(guī)范…………………第四節(jié)：設計范圍及設計目的……第五節(jié)：設計規(guī)模及參數…………第六節(jié)：工藝技術說明……………第五章電器及處理系統(tǒng)控制………………第一節(jié)：設計原則、設計范圍……第二節(jié)：處理系統(tǒng)工藝控制要點…………………第三節(jié)：電源及用電負荷…………第四節(jié)：照明及接地保護…………第五節(jié)：化驗分析儀器……………第六章工程投資費用估算…………………第一節(jié)：主要設備投資估算表……第七章質量及服務承諾……………………第八章其它說明……………第九章工程圖紙……………1、工藝流程圖……………………2、平面布置圖……………………第一節(jié)前言隨著現代石油工業(yè)的迅猛發(fā)展，為推動世界經濟做出了巨大貢獻，目前我國大部分油田生產過程中，采取注水開發(fā)方式，油井含水與日俱增，因而水和油田生產的關系極其密切。隨著我國油田開發(fā)的規(guī)模越來越大，含油污水產出量越來越多，由于含油污水中含有一定量的原油和其它物質，如不及時處理，隨意排放會給人民生活和生產帶來嚴重危害。對含油污水進行處理，并且回注地下，變害為利，解決了油田注水的水源問題和污水排放問題，在生產實踐中含油污水回注是合理開發(fā)和利用水資源的正確途徑。第二節(jié)項目簡況隨著建設步伐的加快，采油井的不斷增多，原油產量大幅度的提高，隨著油田的采出污水的明顯上升，對含油污水的管理及外輸形成較大的壓力和負擔。為此對該油田的含油污水進行處理并回注地下，已是當務之急。回注的含油污水由于礦化度和粘度高，因此具有優(yōu)良的洗油能力，含油污水的密度和溫度優(yōu)勢對注水井的吸收能力和洗油過程具有良好的作用。但是回注的含油污水成份復雜，水質要求比較嚴格。污水處理裝置處理出水應能達到低滲透油田的注水水質標準，以滿足油田的生產要求。第二章國內外含油污水處理技術現第一節(jié)國內工藝技術現狀國內油田含油污水處理工藝有常規(guī)工藝和深度處理兩種，對于高滲透油層，通常采用常規(guī)處理工藝，一般為自然沉降、混凝沉降除油、單層濾料（或雙層濾料）過濾；對于低滲透油層，一般在常規(guī)工藝基礎上再進行深度處理，即二級或三級過濾。國內油田含油污水處理工藝，現今可分為二種工藝來概括：第一種常規(guī)工藝常規(guī)工藝為90年代前的水處理工藝，水處理系統(tǒng)龐大，處理水質較差，水處理設備基本相同。主要采用重力分離原理設計的立式除油罐，經一次除油，二次除油，斜板隔油沉淀后，由增壓泵升壓，經過一次過濾，二次過濾，至凈水罐。反洗過程為反沖洗罐的水由反洗泵吸水升壓向過濾罐反沖洗，反沖洗排放水送至回收水罐，經回收水泵再向沉降罐輸送再處理。含油污水處理站的流程可分為兩種，下面分別講述這兩種常規(guī)工藝的基本流程。流程一：回收回收水池加藥含油污水一次、二次沉降罐一次過濾二次過濾緩沖水罐注：凈化水罐和沖洗罐合建成一個反沖洗泵反沖洗罐外輸至注水罐含油污水經一、二次沉降后直接進入一次過濾罐，再進入二次濾罐，在進入一次濾罐前加混凝劑，經一次接觸過濾后進入二次過濾器過濾，二次過濾后一部分水進緩沖罐，外輸至注水站；一部分水進反沖洗罐，作為一、二次濾罐的反沖洗水，由反洗泵分別對一次濾罐和二次濾罐反沖洗，反沖洗排水進入回收水池，由回收水泵送至一、二次沉降罐再除油沉淀。流程二：回收水池回收水池加藥含油污水一次、二次沉降罐緩沖罐一次過濾二次過濾反沖洗泵反沖洗罐注：一二次沉降罐加緩沖罐沒有凈水水罐外輸至注水罐含油污水經一、二次沉降后，經過緩沖水罐進入一次過濾罐，在進入一次濾罐前加混凝劑，經一次接觸過濾后進入二次過濾器過濾，二次過濾后一部水外輸至注水站，一部分水入反沖洗罐，作為一、二次濾罐的反沖洗水，由反洗泵分別對一次濾罐和二次濾罐反沖洗，反沖洗排水進入回收水池，由回收水泵送至一二次沉降罐再除油沉淀。第二種：集中對濾罐的填料研制和改造含油污水深度處理站均采用壓力流程，根據濾罐中的填料的不同可分為兩種，第一類：它的濾料以無煙煤、石英砂、磁鐵礦為主；第二類；近年較新的深度處理站，采用核桃殼濾料。由于無煙煤濾料濾速低，濾料流失快，反沖洗強度大等原因，含油污水深度處理的工藝改進基本集中在對濾罐填料的研制上，核桃殼濾料在大慶采油廠大批的應用就說明了這點。雖然新型濾料降低了含油污水深度處理的運行費用，但仍采用原有的工藝流程，整個站的投資并沒有減少多少。第二節(jié)國外工藝技術現狀國外油田含油污水處理工藝與我國大體相同，主要也是除油和過濾兩個階段，多以氣浮選、水力旋流器、高效聚結除油裝置為主，此外還有利用機械離心、機械過濾、減壓蒸餾、吸附等原理設計的傳統(tǒng)式的油水分離裝置。美國較常用的處理方法是氣浮選除油，過濾則按注入層滲透率高低采用粗過濾和精細過濾。比較典型的是Bakers油田含油污水處理站，該站采用氣浮選和兩級過濾工藝。另外，還有美國帕若根工程服務公司研制出的三合一含油污水處理系統(tǒng)（TCC），該系統(tǒng)把聚結、沉降、旋流和氣浮方法組合成一體，除油效率高達95％以上。俄羅斯油田含油污水一般采用重力沉降方法，結合聚結、氣浮選等工藝，以提高設備的除油效率。由巴斯基里亞石油科技設計院研制并在油田廣泛應用的污水處理工藝流程為：含油污水首先進入聚結罐除油、除機雜，然后再進立式沉降罐沉降除油，罐內設置天然氣噴嘴，采用氣浮選除油。第三節(jié)含油污水處理新技術發(fā)展趨勢近年來，為降低含油污水處理站的投資和運行費用，并在提高含油污水處理質量的前提下，尋找含油污水深度處理的新工藝或簡化工藝流程是非常迫切的。2000年至2003年期間，吉林和大慶油田有針對性的引進和開發(fā)了幾種污水處理新工藝，比較有代表性的為1、橫向流聚結除油器，核桃殼過濾組合工藝；2、一體化含油污水分離凈化裝置，新技術推廣，對油田的經濟效益起到了一定的積極作用，并對今后開發(fā)新型高效的除油凈化裝置和對老工藝的改造具有重要的現實意義。第三章含油污水處理工藝的選擇第一節(jié)核心污水處理技術篩選方案一：采用常規(guī)污水處理工藝污水回收罐含油污水一次二次除油罐緩沖罐一次核桃殼過濾二次核桃殼過濾至注水泵反洗罐凈化水罐方案二：采用橫向流聚結除油器至注水泵至注水泵凈化水罐二次雙濾料一次核桃殼反洗罐方案三：采用一體化含油污水分離凈化裝置含油污水一體化凈化裝置凈化水罐注水泵說明：方案一和方案二均采用前端除油末端除懸浮雜質工藝，由于前端老工藝除油不徹底，后級采用一般過濾方式出水水質不穩(wěn)定，管理困難，橫向流除油效果較好，除雜質效果差，耐沖擊程度低，短時使后續(xù)設備不勝負荷，末端仍采用壓力式除油過濾器，濾料需經常反沖洗，且操作麻煩，工人勞動強度大，更重要的是過濾器過濾精度不夠，油田的注水水質很難長期保證。方案三：采用氣振脫穩(wěn)聚結上浮法和疏油精細過濾法，反沖洗的水極少，在設備內循環(huán)消化，沒有大量的反洗排水，并可節(jié)省污水池、沉淀池等，可減少大量的投資，更大的優(yōu)勢在于能適應較大的來水水質變化，而出水水質波動極小，處理后的凈化水精度較高，能滿足注水水質要求。因此建議采用方案三的污水處理工藝。第二節(jié)經濟效益分析和處理效果（一）常規(guī)工藝和新工藝的經濟效益分析和二種處理工藝對比A：二種處理工藝的對比常規(guī)處理工藝均采用一、二次沉降隔油，或橫向流聚結除油器，過濾部分均采用壓力流程，濾料采用核桃殼濾料，雖然新型濾料降低了運行費用，但仍采用原有的工藝流程，過濾精度差，且對總投資沒有減少，采用的反洗方式為攪拌式，電耗大，易造成濾料的破碎和流失。采用新工藝的含油污水處理工藝由于采用了新工藝，可以取消一、二次沉降罐和除油后的一次過濾，占地面積大大減少，降低了投資。運行過程中由于設備的卓越處理性能，處理效果達到98％以上，且實現自動化運行，無人值守。B：用一體化設備代替沉降工藝和一次過濾，出水部分為精細過濾。工藝以及工程量及估算投資對比見表1。以1200m3/d污水處理站為例表1項目項目橫向流處理工藝投資一體化污水分離凈化機投資主要容器設備Φ1600橫向流除油器3座500m3緩沖罐1座反沖洗罐1座Φ2.0過濾器4座提升泵、外輸泵各2臺反沖洗加藥裝置2臺約290萬元一體化含油污水分離凈化機2套（刮油機、刮泥機、氣液混合系統(tǒng)、溶氣罐、加壓泵2臺，Φ2000精濾器2臺，組合式滅菌機1臺、加壓泵2臺及配套管路、閥門等）約216萬元配套工程配套工藝、配電、自控約80萬元配套工藝、配電、自控約48萬元合計（不計安裝取費）約370萬元約264萬元采用一體化含油污水分離凈化裝置建設污水處理站的工程投資比常規(guī)處理工藝低106萬元。經濟指標對比見表2經濟指標對比表表2項目項目常規(guī)處理工藝一體化凈化設備用電單耗0.5kw.h/m30.35kw.h/m3運行費用電費+藥劑費+維護費電費+維護費注：一體化設備運行能耗比常規(guī)工藝低0.15kw.h/m3每年可節(jié)省電費6.57萬元。第三節(jié)：污水處理工藝流程確定反洗排水含油污水一體化含油污水凈化機凈化水罐排油排泥反沖洗注水泵工藝流程說明：主流程：含油污水經提升泵送至一體化凈化機處理。出水進入凈化水罐→凈水罐的水經增壓泵供給高壓注水泵增壓，注入地下。反洗流程：凈化水罐的水經反洗泵吸水升壓對一體化凈化機中的疏油精細過濾器進行反沖洗，反洗排水進入一體化的進口進行濃縮再處理。排油：一體化凈化機的排油系統(tǒng)可收集水面上的0.5cm-5cm的油層送到貯油箱，貯油箱滿后排至污油池。排泥：特制的斜傘收集器不僅有收油功能還可強制性把污泥送入污泥區(qū)外排解決了排泥區(qū)堵塞的問題。第四章污水處理工藝第一節(jié)設計方案編制依據用戶提供的處理污水的水質水量油田需達到的注水水質標準油田地面工程施工標準第二節(jié)設計方案編制原則采用先進、可靠的處理技術，實現含油污水處理并回注。選擇合理的工藝流程，降低運行成本，方便生產管理。含油污水處理站布局合理、環(huán)境優(yōu)美，與周圍風格相協(xié)調。充分依托已建配套設施，減少工程造價。（5）采用工廠預制化設備，工期短，上馬快。（6）設備要求能全自動運行，降低工人勞動強度，減少誤操作。第三節(jié)遵循的主要標準及規(guī)范油田注水水質標準室外排水設計規(guī)范GBJ14-87石油設施電氣裝置場所分類SY0025-95低壓配電設計規(guī)范GB50054-95供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-95（6）原油和天然氣工程設計防火規(guī)范GB50183-93水處理設備制造技術條件JB2932特殊防腐橡膠襯里化工設備HGB32給水排水工程結構設計規(guī)范GBJ69-84第四節(jié)設計目的及設計范圍設計目的對含油污水進行深度處理，達到油田低滲透層注水標準，并回注。設計范圍：本次設計的含油污水處理站工程按1200m3/d規(guī)模設計，主要承擔污水處理工程范圍內工藝設備、工藝管路、動力配電、自控儀表等的設計。從含油污水進水開始至處理合格出水提升進凈化水罐為止的工藝、動力、儀表泵的配套設計。第五節(jié)設計規(guī)模及參數設計規(guī)模根據油田實際需要，本站設計規(guī)模為1200m3/d。技術參數本站進水水質按常規(guī)水質情況設計：來水性質：油田采出水含油污水。進水水質：油≤500mg/LSS≤150mg/L細菌≤2×104個/mL處理出水水質：油≤2mg/LSS≤1mg/L粒徑中值：1.5um細菌≤1000個/mL第六節(jié)工藝技術說明含油污水處理流程根據含油污水水質水量的特點，處理后要達到注水標準，我們對此類污水處理工藝的研究結果，有關工程實踐經驗，確定此污水處理工藝如下：反洗排水反洗排水含油污水一體化分離凈化機疏油精濾器凈化水罐反洗泵工作原理：A：一體化含油污水分離凈化機一體化含油污水分離機是將油與水由二者的混合液予以分離的系統(tǒng)，它依靠水與油的浮力、比重上的差異，以混合液的流動為基礎，通過超聲氣振油粒脫穩(wěn)。水中預先一次氣水混合，形成大量的泡沫、浮渣、油類、通過特制水力離心分離機的作用，氣體、油水及渣滓初步得到分離，污水中尚未分離掉的油質，通過設置的斜傘油水分離槽，油從斜傘圓形分離區(qū)的凸處理孔浮出水面，較重的渣由凹處落入沉淀區(qū)。在此同時二次氣旋浮也同時發(fā)揮作用，加快油的上浮速度，上浮的油類由設定的低于水平面2毫米的吸油刮油板吸走刮除，因此油水分離槽上部一直呈清潔狀態(tài)。污水經分離進入緩沖段，進入后級精濾再處理。B：污水型精細過濾器精細過濾器的內部結構比較特殊，可形成二種功能，親油吸附和疏油精細過濾目的，污水從過濾器頂部右面進入第一層親油吸附層，具有不吸水，只吸油，其吸附量達自身重量的20倍的高性能，再生時用擠壓技術。左部為特制的疏油親水的彈性多層濾芯。進水為外壓式進水，濾芯因來水壓力，孔徑變小。透過內層的0.5μm精密保安層，得到優(yōu)質凈化水。反洗時，水從內層壓出，外層特制的彈性纖維，具有彈性和不粘油的特性，外層孔徑增大，攔截的油污物被沖洗干凈。C：組合式滅菌裝置：（物理法）采用智能掃頻式直流脈沖高頻磁場和超聲滅菌方式。該項滅菌技術是公司在吸取國外最新技術，在公司外聘的微電子專家的共同努力下研發(fā)成的新一代物理滅菌器，采用直流脈沖磁場激發(fā)反沖瞬時高電壓，提高能量傳遞效率，滅菌率達到92％左右。（3）處理設備技術參數一體化含油污水分離凈化機處理水量Q：50m3/h2套型號：WQF-50總停留時間：45min設備規(guī)格：重力式8m×3.5m×4；壓力式Φ3.2m×8m工作壓力：重力式或壓力式空載荷重：9噸運行重量：45噸本體材料：Q235內襯橡膠，其它污水接觸部分全部為UPVC材質組合式滅菌裝置處理水量：Q：50m3/h型號：DST-50規(guī)格：1600×1200×1600工作壓力：0.4Mpa材質：不銹鋼內襯里3、污水型精細過濾器（2臺）處理水量：Q：50m3/h設備規(guī)格：Ф2000×H3500mm型號：WTGM-Z-50-1設備重量：5550kg反洗強度：10L/m2·S反洗時間：10min/次反洗周期：48小時4、自動控制柜（3臺）規(guī)格：1800×800×6005、配電柜（1臺）規(guī)格：1800×800×600工藝參數表表3序號序號名稱規(guī)格數量備注參數1一體化含油污水分離機8×3.5×4m2套橡膠襯里帶予分離槽2精細過濾器Ф2000×35002臺橡膠襯里3組合式滅菌機進出口DN1501臺不銹鋼220V電源4自動閥DN1502臺Q：23555全自動控制柜1800×800×6004臺噴塑體配套供應件6電磁流量計DN1501臺精度1.5級主要工程量及設備水處理設備表表4材料表表5序號序號名稱規(guī)格單位數量1焊接鋼管Ф159M1802焊接鋼管Ф76M303焊接鋼管Ф76M304鋼制90彎頭Ф159只285鋼制90彎頭Ф76只126法蘭片DN150片2207法蘭片DN65片608槽鋼GB707-18#M669花紋板δ：6mmM24510變徑只10第七節(jié)施工技術說明1、產品的設計、原輔材料的采購，產品的制造驗收均嚴格執(zhí)行國家（或行業(yè)）現行版本標準。JB2932《水處理設備制造技術條件》HGJ32《橡膠襯里化工設備》C、HG21501《襯膠容器和管件》D、DL543《水處理設備質量驗收》鋼管采用電弧焊焊接，管道、彎頭采用R=1D。埋地管應鋪設在實土上，如遇松動應夯實再鋪設。地面管外刷底漆、面漆各二道，地下管外R-PP改性瀝青防腐。5、所有設備應進行壓力試驗，工藝管線為1.0Mpa，設備為0.6Mpa。6、所有設備調試或試運嚴格按照說明書執(zhí)行。第五章電器及處理系統(tǒng)控制第一節(jié)設計原則、設計范圍根據廢水處理工藝運行的需要，對工藝運行中的主要工藝技術參數需進行即時的測量、顯示、記錄、積算，以利于正確指導工藝運行。因此本工程需設置和配備必要的測量和控制儀表。污水處理控制采用自動、手動兩種控制方法相結合，以自動控制為主，人工控制為輔；集中控制與分散就地控制相結合；工藝設備運行采用PLC過程自動控制。設計范圍為污水處理工程范圍內的工藝設備中的動力配電、照明配電、接地保護系統(tǒng)和避雷系統(tǒng)的設計。第二節(jié)處理系統(tǒng)工藝控制要點含油污水進出口管線上安裝電磁流量計，對提升的污水量和處理水量進行測量、顯示和積算。一體化凈化分離機上安裝自動排泥、排油控制器，實行自動控制。污水精細過濾器安裝四位一體自動閥，四閥一體長壽命設計，手動自動可變換控制，操作簡便。一體化分離機的進水和凈化水罐可根據來水情況，自動控制污水提升泵的啟、停?？蓪崿F中水位自動啟泵，低水位停泵，超高水位自動啟動備用泵，實現兩泵同時工作，并設高低液位報警裝置。一體化分離機的加藥系統(tǒng)為自動和手動切換操作，凈化機工作時加藥泵自動啟動工作，凈化機停機，加藥泵也停止工作，節(jié)省運行成本。水泵進出口設壓力表。操作室內安裝工藝模擬板，可直觀工藝運行情況，并設計算機終端數據處理中心，對工藝運行進行控制。主要測量控制儀表見表6。主要測量控制儀表表6序號序號名稱規(guī)格型號單位數量1電磁流量計LD-100套22液位測量儀QUC-291套23流量顯示儀XZMA205臺24流量積算儀臺25PLC控制軟件套16計算機終端控制套17壓力表Y100只88控制柜800×1800×600臺19配電柜800×1800×600臺410工藝模擬板套1第三節(jié)電源及用電負荷電源由廠變電站提供380V/220V三相四線電源，用YJV22電纜將所需電容量動力電引至操作室內總配電控制柜，然后分送至各用電設備。用電負荷主要動力設備用電容量見表7。主要動力設備一覽表表7序序號設備名稱單位數量單機功率(kW)總功率(kW)使用情況1一體化含油污水分離機臺2816KW2污水精細過濾器臺20.51.03刮油機臺20.751.504污泥泵臺20.751.505反洗泵臺215.030.06污水泵臺35.015.07電動閥臺100.353.508加藥裝置臺20.751.509組合式滅菌機臺21.202.40合計72.40總裝機功率：72.4KW實際最大使用功率：18.45KW其中動力設計容量：17.45KW照明功率：1.00KW功率利用系數：0.2553、動力配電控制方式設備控制采用集中與分散，自動與手動相結合的控制方案。設備配電控制采用YJV動力電纜。電纜的走線采用線穿鋼管暗敷與鋼鎧電纜直埋相結合。4）電機功率大于15KW的采用Y-△降壓啟動，電器元件選用施耐德。5）組合配電箱采用DCX（R）-20第四節(jié)照明及接地保護1、照明照明電源分別由操作室內總配電柜引至各照明配電箱。照明配電箱采用XXM-IN-A306M。室外照明采用高壓鈉燈，室內照明采用日光燈或白熾燈。2、接地保護系統(tǒng)所有正常不帶電的電氣設備外殼均采用可靠接地保護。第五節(jié)化驗儀器及設備在污水處理工藝運行過程中，需即時對含油污水、處理出水水質和污泥等技術指標進行即時測試，為正確的指導工藝運行提供依據。主要分析項目有pH、色度、油、SS、粒徑等。水質分析法采用國家規(guī)定的分析方法。儀器分析和人工化學分析相結合，根據必需和節(jié)約的原則，需購置部分分析儀器和設備，并建設專業(yè)分析室，配備專職的分析、化驗人員；現場水質分析項目一般每天進行一次。第六章工程投資費用估算第一節(jié)主要設備投資估算表表8序序號設備名稱規(guī)格數量單價合計備注1一體化凈化機8×3.5M251萬元102萬元