甲醇污水預處理裝置技術改造及效果

牛文勇

摘 要：隨著我國的經濟在快速的發(fā)展，社會在不斷的進步，延長氣田采氣二廠甲醇污水預處理裝置原采用間歇式工藝，污水處理規(guī)模小，人工操作繁瑣。為提高污水處理量和減少員工勞動強度，對裝置現(xiàn)有工藝進行了改造。首先，在渦流反應沉降罐前增加流量調節(jié)閥，在其后增加液位調節(jié)閥，既實現(xiàn)了甲醇污水連續(xù)處理，又確保了沉降罐中污水與化學藥劑擁有足夠的反應停留時間;其次，改造過程中對污水中的pH值調節(jié)劑、絮凝劑、氧化劑等化學藥劑注入量進行了優(yōu)化調整，滿足了連續(xù)處理污水條件下水質仍然達到指標要求。工藝改造效果表明，污水連續(xù)處理后，裝置處理能力由120m3/d提高至180m3/d，提高了自動化程度，減少了人員工作量及單位水處理成本。

關鍵詞：甲醇污水;預處理裝置;技術改造;工藝優(yōu)化;回注

0 引言

在天然氣開發(fā)過程中，為防止水合物生成，通常在采氣井口向集輸管道噴注甲醇。氣液混合物在集氣站氣液分離后，產生氣田甲醇污水。由于甲醇的注入量大，如不經回收利用，生產成本會大幅增加，同時由于甲醇的強污染性會對環(huán)境造成較為嚴重的污染，因此，開展甲醇污水處理，實現(xiàn)甲醇循環(huán)利用，對于氣田生產與環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展意義重大。目前，國內氣田采用甲醇污水預處理+常壓精餾工藝，達到回收甲醇的目的，塔底出水達標后用于回注。

1 流程簡述

從各集氣站運來的甲醇污水，卸入接收水罐內，含油污水經過初步分離，凝析油浮于水表面，被定期回收。收油后的甲醇污水經過泵提升進入渦流反應沉降罐，依次加入的藥劑在中心渦流反應區(qū)與污水混合反應，污水在該罐內經過反應、沉淀后，凈化水自沉降罐上部溢流進入原水罐，罐底污泥定期排往污泥池，存儲污泥并外運處理。污水返回接收罐進行再處理，原料水經過過濾送至甲醇污水回收裝置進行甲醇提餾，提餾出的甲醇作為本裝置產品回收后外運，達到回注標準的污水回注地層。

2 改造措施

2.1 角度法橢圓成像

角度法橢圓成像時無需計算，在射線機與管道形成一定夾角的狀態(tài)下，使主射線束與焊縫所在平面呈一定夾角，使主射線束直接穿過焊縫或與焊縫平面保持一定距離（20～50mm）的情況下，布好片后進行透照。橢圓開口間距由“夾角”及主射線束與焊縫平面的距離2個因素共同控制;這種方法在檢測中因對透照人員的現(xiàn)場經驗要求較高、難以控制橢圓開口間距及工作效率低等原因，一般只在平移法難以或無法實施時才應用。由于檢測人員對以上方法掌握不夠熟練，導致在檢測過程中經常出現(xiàn)“白頭”、“曝光不均勻”等底片質量問題，嚴重影響檢測底片評定結果，甚至導致底片不能評定的情況發(fā)生。由于管道工程建設周期短、進度要求高，給檢測單位預留的檢測工作時間短，一旦發(fā)生這些情況，往往無法返工，給工程質量留下無法彌補的質量隱患。

2.2 渦流反應沉降罐技術改造

在渦流反應沉降罐進料管線前增加流量調節(jié)閥及相應流量計閥組，掌握污水進入渦流反應沉降罐的具體流量;然后，在渦流反應沉降罐后增加液位調節(jié)閥，控制渦流反應沉降罐液位，確保污水在渦流反應沉降罐內與注入藥劑達到足夠的反應時間;同時，處理合格的原料水通過渦流反應沉降罐液位調節(jié)閥持續(xù)性送至原料水灌，使渦流反應沉降罐實現(xiàn)連續(xù)性運行。

2.3 加藥量優(yōu)化

污水的pH對氧化反應、混凝反應、沉淀反應有著重要的影響，綜合考慮氧化效果及藥劑成本，確定將甲醇污水的pH調節(jié)到8.0左右（對應的pH調節(jié)劑加量為450mg·L-1）。氧化劑的加入，會使污水中的Fe2+變?yōu)镕e3+，進而形成Fe（OH）3沉淀，從而達到除鐵效果;實驗以污水除鐵率為考察指標，確定氧化劑的投加量為1100mg·L-1。無機絮凝劑通過壓縮擴散雙電層、降低Zeta電位以及電中和作用能使污水中的溶質、膠體或懸浮顆粒穩(wěn)定性降低，達到除懸的目的，具有見效快、成本低等優(yōu)點;實驗以污水透光率為考察指標，確定無機絮凝劑的加量為300mg·L-1。經無機絮凝劑處理后，污水中會產生大量的絮體，但絮體較小，沉降時間較長，加入適量的有機助凝劑可有效提高絮凝強度并促進沉降;實驗以污水透光率和沉降時間為考察指標，確定有機助凝劑的加量為3.0mg·L-1。

2.4 運行成本分析

甲醇污水處理運行成本主要由藥劑和能耗兩部分成本構成。藥劑費包括NaOH、PAC、雙氧水三種藥品消耗費用，其中括弧內數(shù)據(jù)為改造后藥劑加注量及其費用。

2.5 雙氧水注入量

在堿性條件下向渦流反應沉降罐加入氧化劑雙氧水可將污水中Fe2+氧化成Fe3+，后者在堿性條件下容易形成無機絮凝物實現(xiàn)沉降分離。將市售雙氧水（質量分數(shù)30%）稀釋配制為質量分數(shù)3%的水溶液，根據(jù)污水中Fe2+質量濃度調節(jié)雙氧水溶液的加入量，以便以最經濟方式將Fe2+氧化沉淀出來。提取甲醇污水試樣，通過實驗室試驗尋找雙氧水最佳加量。

3 結語

通過對甲醇污水預處理裝置技術改造，在渦流反應沉降罐之前增加了流量調節(jié)閥，沉降罐之后增加了液位調節(jié)閥，使原來間歇式污水處理工藝轉變?yōu)檫B續(xù)式處理工藝，不僅增大了甲醇污水處理量，而且減輕了操作人員勞動強度。配合渦流反應沉降罐技術改造，進行了水處理劑加注量優(yōu)化調整試驗。結果表明，適當提高處理劑用量仍可保證甲醇污水處理質量達到指標要求，這為后續(xù)甲醇污水精餾分離創(chuàng)造了良好條件。污水連續(xù)式處理工藝也使單位水處理成本有所下降，提高了甲醇污水處理效率。