第四章 含油污水处理实例分析
随着污水处理技术的不断发展，针对各个油田产区水质状况的不同及对注水水质要求的不同，油田污水处理站的工艺流程也有较大差异。通过各种污水处理技术的有序组合，可克服单一处理工艺的局限，达到融合各污水处理工艺优点的目的，可达到污水处理的水质要求。下面以喇 290 污水处理站、聚中 312 污水处理站、杏十五-1 污水处理站为例对各站的工艺流程进行对比，对水质处理效果进行分析。
4.1 三种处理工艺分析
4.1.1 喇 290 污水处理站
工艺流程采用“调储接收+气浮+生物处理+固液分离+过滤”的处理工艺。原水进站后进入调储罐再进入气浮装置，调储罐顶部分离出的污油，自流进入污油罐，气浮装置收集的污油经提升泵进入污油罐，罐内污油经污油泵提升至油系统；经过气浮处理的污水进入微生物反应池，经过生物处理后进入固液分离装置，微生物反应池和固液分离器产生的污泥进入污泥浓缩罐，离心分离后污泥干化外运；固液分离后污水进入中间水池，通过升压泵进入石英砂滤罐及净化水罐，经外输泵外输至注水站。部分净化水经反冲洗泵对石英砂滤罐进行反冲洗，反冲洗排水进入回收水池，经回收水泵进入调储罐进行再处理。工艺流程图如下：
气浮收油装置：进站污水进入气浮装置后，由气浮装置产生大量的微小气泡，这些微小气泡与水中的原油成分及絮凝物质充分接触并相互吸附，上浮到水面形成浮油，通过浮油回收装置进行回收。在气浮过程中产生的污泥通过排泥系统随时排出。污水经气浮收油装置处理后部分作为溶气水储存到溶气罐中，溶气罐保持一定的溶气液位，过剩的空气通过溶气罐顶部的释放阀放走。
微生物反应：针对本站污水的特定水质，由实验室筛选培育微生物菌群。在污水站试运初期，在微生物反应池中投入特种菌群，在温度适宜的条件下，选育的菌群与其他微生物一起吸附在渗有生物活性酶的生物载体上。通过曝气装置的不断曝气供养，使特种菌群快速生长并形成优势菌群，在微生物反应池中对含油污水中溶解油及其他有机污染物进行分解。
微生物反应池中的特种菌群培育成功后，通常可不再继续补充菌群，依靠菌群自身繁殖可维持池内平衡。但是由于水流的流动作用，微生物反应池入口处的细菌含量会降低，细菌会随水流进入系统的后续装置中，因此需要定期将后续装置中富含细菌的上清水输送到微生物池入口处，可有效提升此处的微生物含量，使其细菌含量达到实际要求。
固液分离：微生物反应池中的微生物降解后产生大量污泥。在回流装置中产生的微小气泡与污水充分接触，部分污泥与气泡聚集形成浮渣上升至液面表层被刮渣机刮走，而污水中的泥沙则由于密度较大而沉入微生物反应池底部的集泥区，通过排泥器排入污泥浓缩池。浮渣和泥沙均排入污泥浓缩池中定期清理。
过滤：过滤器主要利用填料的吸附作用将污水中的悬浮固体吸附在填料中。
通常在滤罐中装入多层填料，当污水通过填料时悬浮固体被吸附，从而降低水中的悬浮固体含量。通常使用的填料有石英砂、磁铁矿等，在使用过程中需定期对滤罐进行反冲洗，对填料进行清洁，提高过滤器过滤效果。
实际效果：随着技术参数的逐步调整改进，微生物处理技术处理效果越来越显着，2015 年 7 月、8 月喇 290 污水处理站主要含油污水微生物技术处理效果统计见表：
由图表可知本站所选用的“调储接收+气浮+生物处理+固液分离+过滤”工艺对含油污水中的油份及含油固体有着极佳的处理效果。经此工艺处理后出水悬浮固体含量可降到 2.4mg/L,出水含油量可降到 3.8mg/L,比 SY/T 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》中规定的固体含量 5 mg/L,含油量 15 mg/L的标准还要高。“调储接收+气浮+生物处理+固液分离+过滤”工艺出水水质好，生产运行平稳，维护简单，具有极广泛的推广前景。
4.1.2 聚中 312 污水处理站
为满足萨中开发区西区二类油层产能建设开发需要，大庆油田于 2014 年新建聚中 312 污水处理站一座，设计规模为 2.7*104m3/d.
聚中 312 站主要流程为序批式沉降处理（一级曝气气浮沉降罐→二级曝气气浮沉降罐）→一级双层滤料过滤罐→二级双层滤料过滤罐。来水首先进入一级曝气气浮沉降罐，使污水与空气充分接触，让水中的有机物充分氧化、降低污水粘度、提高油珠浮升速度，去除污水中的分散油和浮油；污水经一级沉降罐处理完成后进入二级沉降罐，通过与微小气泡的相互吸附，细小油珠、悬浮物形成带气絮粒，增大了颗粒直径，提高了浮升速度，可再次对浮油进行分离回收；曝气出水进入滤前缓冲罐，后由过滤泵加压后进入一级海绿石磁铁矿双层滤料过滤罐和二级石英砂磁铁矿双层滤料过滤罐进行过滤，过滤后水质合格的出水可进入注水系统进行回注。
聚中 312 站站场布局较为紧凑，建设投资较低，其主要设备构筑物建筑物见下表。
通过 2015 年长时间对聚中 312 污水处理站各个监测点水质进行检测记录，形成其污水含油量和固体含量的统计表如下。
由图表可知，在原水含油量平均值为 204.1mg/L 时，经一级曝气气浮沉降罐处理，污水含油量降至 128.2mg/L,经二级曝气气浮沉降罐处理，污水含油量降至116.2mg/L,一级过滤罐滤后水含油量46.6mg/L,二级过滤罐滤后水含油量9.8mg/L.通过折线图看看出曝气气浮沉降对污水除油有显着的效果，经两级双层滤罐过滤后出水含油量远低于 20mg/L 的处理标准。
由上表可知，在原水含油量平均值为 71.1mg/L 时，经一级曝气气浮沉降罐处理，固体含量升至 83.3mg/L,经二级曝气气浮沉降罐处理，固体含量升至103.0mg/L,一级过滤罐滤后固体含量 40.96mg/L,二级过滤罐滤后水固体含量13.7mg/L.通过折线图看看出两级双层滤罐过滤对降低污水固体含量拥有极佳的效果。
通过对全年聚中 312 站外输水的含油量及悬浮固体含量记录，可知聚中 312站出水水质含油约为 10.5mg/L,悬浮固体含量为 14.6mg/L.
