論山西煤層氣處理中心生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)改造原因分析及實施措施

王捷 高德育 鄭令悅 (.中國石油華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司處理中心,山西 晉城 0480;.河北任丘華北油田分公司采油一廠輸油作業(yè)區(qū),河北 滄州 0655;.中國石油華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司處理心，山西 晉城 0480)

1 污水處理系統(tǒng)概況

1.1 原設(shè)計工藝流程

生產(chǎn)污水——去調(diào)節(jié)水池——進入高效沉淀裝置處理——裝置出水與生活污水匯集到生活污水調(diào)節(jié)池——進入一體化膜生物反應(yīng)器進行生物降解和泥水分離處理——之后被泵打入凈化水池。

1.2 原生產(chǎn)污水處理設(shè)計說明

根據(jù)長慶勘察設(shè)計研究院的資料說明書指出：生產(chǎn)廢水主要為生產(chǎn)裝置區(qū)設(shè)備檢修排水、壓縮機房排水。廢水性質(zhì)主要是含少量的機械雜質(zhì)、泥沙及少量油類等。壓縮機工藝生產(chǎn)廢水經(jīng)過油水分離器處理后排放至生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)，所以進入本系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水中主要的污染物是懸浮物，因此處理工藝主要采用混凝沉淀工藝。生產(chǎn)廢水經(jīng)匯集后進入生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池，然后由污水提升泵提升進入高效沉淀裝置處理。

表1 生產(chǎn)污水處理進出水指標(biāo)

生產(chǎn)污水中SS 的處理采用SD10 型高效沉淀裝置。該設(shè)備主要由斜板沉淀、管式混合器和排泥裝置組成。由加藥裝置向高效沉淀裝置加入混凝劑，增強高效沉淀裝置中懸浮物的聚集沉降的效果。高效沉淀裝置設(shè)自動排泥閥，排泥進入污泥干化池。高效沉淀裝置出水進入生活污水處理調(diào)節(jié)池后進入一體化膜生物反應(yīng)器進行深度處理，處理后達到回用水綠化指標(biāo)，用于廠區(qū)澆灌草坪。

2 污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)的問題

污水處理裝置在運行兩年后，高效沉淀裝置出現(xiàn)無法處理懸浮物的情況，大量懸浮物積聚在高效沉淀裝置內(nèi)部，裝置進口閥門堵塞，同時大量含油類污水進入生活污水處理調(diào)節(jié)池，造成一體化膜生物反應(yīng)器MBR 膜絲堵塞，整個污水處理系統(tǒng)失去功能。

3 原因分析

3.1 指標(biāo)分析

經(jīng)過對生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池多次取樣化驗分析，發(fā)現(xiàn)實際進水水質(zhì)指標(biāo)與設(shè)計指標(biāo)嚴(yán)重不符，差別較大。

表2 實際生產(chǎn)污水進水指標(biāo)

對比分析得出，實際生產(chǎn)污水在懸浮物和油類指標(biāo)上遠遠大于設(shè)計指標(biāo)。由于此項原因，大量懸浮物和油類超出高效沉淀裝置設(shè)計處理能力，造成內(nèi)部積聚堵塞，尤其是油類，超過指標(biāo)200 倍以上，這對一體化膜生物反應(yīng)器中MBR 中空纖維膜是致命的，將其只有0.1～0.2μm 膜過濾孔直接粘住堵死，造成系統(tǒng)整體癱瘓，使污水無法正常處理。

3.2 形成原因

經(jīng)過認(rèn)真總結(jié)分析，排除了煤層氣處理中心本身生產(chǎn)運行過程中產(chǎn)生的污水因素，一致確定大量含懸浮物和油類的污水來自于集氣干線清管掃線產(chǎn)生的。由于各集氣站無深度脫水裝置，造成集氣站出口至處理中心進口之間的集氣干線在輸氣過程中析出大量水，長時間運行會增大阻力，降低輸氣效率，因此各集氣站根據(jù)實際情況定期發(fā)送清管器進行掃線，造成大量管線存水進入處理中心污水處理系統(tǒng)。

管線存水中含有大量懸浮物和油類，進一步分析得出，其一懸浮物主要組成是煤粉，它的來源就是井口產(chǎn)出的煤層氣攜帶的粉煤灰，雖然經(jīng)過集氣站一系列過濾分離，但仍有部分粉煤灰進入到集氣干線中；其二污水中的油類全部來自于集氣站壓縮機運行攜帶進入煤層氣的潤滑油，加之部分集氣站出站管線前無過濾分離器，致使大量油類隨煤層氣進入集氣干線中，這就是兩者的主要來源。

因此，污水處理系統(tǒng)的故障原因歸根結(jié)底就是在設(shè)計中未充分考慮到煤層氣氣質(zhì)成分和整個集輸系統(tǒng)的實際運行。

4 改造措施

按照原因分析結(jié)果，結(jié)合目前生產(chǎn)運行實際情況，決定停用當(dāng)前生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)，安裝新的生產(chǎn)污水處理裝置，同時保留原有的一體化膜生物反應(yīng)器，實現(xiàn)污水正常處理。

4.1 改造后的污水工藝流程

生產(chǎn)污水——去生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池——刮油機去除表面浮油——快速過濾器去除懸浮物——油水分離器去除油類——活性炭罐吸附——清水罐儲存——出水與生活污水匯集到生活污水調(diào)節(jié)池后——進入一體化膜生物反應(yīng)器進行生物降解和泥水分離處理——之后經(jīng)提升泵打入凈化水池。

4.2 刮油機由鋼帶將表面浮油粘帶至刮油機槽后，經(jīng)刮板將浮油去除，集中回收至桶內(nèi)拉運至環(huán)保公司處理

圖1 刮油機現(xiàn)場圖片

圖2 新安裝生產(chǎn)污水處理裝置現(xiàn)場圖片

5 效果驗證

經(jīng)過對生產(chǎn)污水處理后出水水質(zhì)進行化驗，結(jié)果為合格，后經(jīng)生活污水處理系統(tǒng)深度處理后，達到回用水綠化指標(biāo)，處理中心污水處理系統(tǒng)恢復(fù)正常運行。