污水站过滤罐反冲洗参数的优化

李小斌（大庆油田有限责任公司第一采油厂）

污水站过滤罐反冲洗参数的优化

李小斌（大庆油田有限责任公司第一采油厂）

过滤罐是处理含油污水的主要设施，过滤罐工作情况的好坏与罐自身的工艺设计、现场的操作有关，控制好滤罐的反冲洗周期、反冲洗强度、反冲洗时间、反冲洗恢复期，就能够使过滤罐高效工作,达到出好水的目的。本文通过西三深度污水处理站过滤罐反冲洗工艺应用变频调速技术，实现了反冲洗参数的优化，确定了滤罐最佳反冲洗参数。经现场试验与应用，提高了过滤罐反冲洗过程中的自动化使用效率，确保了深度含油污水处理质量，提高了系统运行效率，达到了深度污水处理的最佳效果，且节能降耗效果显著。

污水处理站 过滤罐 反冲洗周期 反冲洗参数 优化

引言

西 三 深 度 污 水 处 理 站 于 2006 年 11月 改 造 并 投产 ， 担 负 着 第 一 采 油 厂 第 三 油 矿 聚 中 312 污 水 站 、第 五 油 矿 南 1-1污 水 站 和 聚 南 1-1污 水 站 的 含 油 污水深度处理任务，设计能力 8000m3/d，实际处理量9000m3/d。 2 台 反 冲 洗 泵 机 组 功 率 是 132kW， 额 定流 量 为 724m3/h。 该 站 采 用 石 英 砂 、 磁 铁 矿 、 鹅 卵石 等 双 滤 料 二 次 过 滤 流 程 ， 原 水 进 入 300m3缓 冲罐，经升压泵升压后进入一、二次双滤料压力过滤罐进行过滤，滤后水一部分输至西三注水站，一部分进入 500m3反冲洗罐作为反冲洗水。污水处理后水 质 指 标 含油量小 于 或 等 于 10mg/L， 悬 浮 物 固 体含量小于或等于 10mg/L。

近年来，随着大庆油田进入高含水后期，油田采出液含水率上升，加之三次采油技术的实施，含油污水深度处理越来越困难。现场操作和管理一成不变，设计要求的过滤罐反冲洗参数是多少，就按照多少运行；即使在出水不好、过滤罐阻力增大的情况下进行调整，也仅仅是把反冲洗周期缩短，没有依据，全凭经验而定。为此，西三深度污水处理站采取现场跟踪实验的方法，应用变频调速技术，对滤罐反冲洗参数进行优化，确定西三深过滤罐的最佳反冲洗参数。

1 反冲洗参数不合理对水质的影响

西三深度污水站投产时，过滤罐反冲洗是根据过滤罐厂家设定的反冲洗周期及流量进行操作，反冲洗周期一、二次过滤罐均为 24h；反冲洗流量一次滤 罐 406m3/h，二次滤 罐 为 723m3/h；反冲洗 时 间15min， 采 用 先 预 反 冲 2min， 达 到 最 大 反 冲 量 10 min 后 ， 收 尾反 冲 3min。 此 种 反 冲 洗 方式 存 在 以 下缺点：

◇反冲洗周期短，反冲洗水量大，反冲洗后启动回收水泵频繁，耗能高；

◇反冲洗强度、排量不合理，反冲时间短，达不到最佳冲洗效果，而且反冲洗周期短，水质变化波动频率高。

这种反冲洗方式易造成滤罐损坏、滤料流失，跑料现象明显增加，过滤效果不好，且滤料再生质量差也会造成滤料的污染。同期西三深水质指标悬浮 物 含 量 5～13.2mg/L， 含 油 2.5～ 5.3mg/L， 外 输水 含 油 合 格 率 100% 、 固 体 悬 浮 物 含 量 合 格 率85% 。经分析研究后认为，反冲洗参数的不合理是造成外输水质超标的主要原因。

2 过滤罐反冲洗周期的确定

根据西三深度污水处理站的生产实际，对西三深度污水处理站进行反冲洗周期的重新摸索测定，在保证水质合格的情况下适当延长。为了摸清西三深度污水处理站水质变化规律，采取每2h取一次水样进行化验分析，摸索水质变化周期。2012年 2月 23日8：00至2月 26日6：00， 滤 罐 每2h取 样 化验一次，绘制的反冲洗周期曲线见表1、表2和图1。

表1 西三深一次滤罐悬浮固体含量测定原始记录

表2 西三深二次滤罐悬浮固体含量测定原始记录

实验过程中，通过滤罐水质、压差的变化，适当延长过滤罐的反冲洗周期。以水质变差开始反冲洗，作为一个反冲洗周期。虽然图表显示水质达到合格的时间长，超过确定的反冲洗周期时间，但是过滤罐的压差已经开始变大，这说明过滤罐的滤料已经严重堵塞，所以必须及时冲洗，保证滤料洁净以免污染，使滤料能够重复利用。

图1 西三深改变后的反冲洗周期曲线

3 过滤罐反冲洗参数的优化

2012年 2月中旬，加强了变频反冲洗情况的检查。根据水质变化情况摸索过滤罐反冲洗的变化规律，及时、合理调整反冲洗周期、强度，保证滤料再生，提高过滤效率，收到了较好的效果。在变频控制反冲洗过程中，发现图纸中给定的最大排量一次滤 罐 306m3/h，二次滤 罐 633m3/h， 反冲洗排 量 较低，达不到反冲效果，影响水质，不符合西三深度污水处理站的实际生产。

经过反复现场试验，将反冲洗最大排量分别调整 到 滤 罐 出 厂 设 计 要 求 的 一 次 滤 罐 406m3/h 和 二 次滤 罐 723m3/h， 反 冲 洗 持 续 时 间 约 为 25min， 分 成三个阶段进行冲洗，排量分别为最大排量的 50%、75%和 100%。这样 ，反 冲可减 少对滤罐的 损坏，不但能保证滤料的洁净度，还可延长反冲洗周期，避免滤料污染，提高处理水质，还达到了节能目的（图2、 图3、 表3）。

图2 西三深优化前的反冲洗排量随时间变化曲线

本阶段试验共历时4个周期，累计化验水样168个。通过摸索，发现过滤罐的反冲洗周期一次滤 罐 可 延 长 至 36h， 二 次 滤 罐 可 延 长 至 72h。 滤 后水质较好，其悬浮物含量为 4～7.4mg/L，含油量为1.5～ 3.0mg/L。

图3 西三深优化后的反冲洗排量随时间变化曲线

表3 西三深反冲洗周期改变前后的能耗对比

过滤罐的反冲洗周期延长后，每个反冲洗周期可 以 少 运 转 反 冲 洗 泵 1.25h， 月 节 电 1650kWh。 反冲 洗 水 量 由 原 来 的 1400m3/d 减 少 到 900m3/d， 回 收水泵由原来运行2台调整为运行1台，泵运转时间由 原 来 的 24h连 续 运 转 调 整 为 每 天 运 行 12h， 日 节电 约 300kWh，月节 电 9000kWh。

4 参数优化效果分析

1）滤料污 染 情况得 以解决 。 试验前 ， 西三 深的各个滤罐的滤料均存在一定程度污染(滤料含油率 11.1% ～20.0%)， 随 着 反 冲 洗 参 数 优 化 试 验 的 进行，滤料逐渐恢复正常状态。试验后对污染较严重一次 5＃过 滤 罐 进行开罐， 该 罐 滤 料 含 油 率 由 20%降为5%。

2）滤后水 质 得到改 善。试 验 后，西 三 深度 含油污水处理站 12台过滤罐均改为优化后反冲洗方式运行，至今已平稳运行一年，目前该站滤后水质有很大程度改善。滤后污水含油量由试验前的 5.3mg/L降为 3.0mg/L，悬浮物固体含量由试验前的 13.2mg/L降为 7.4mg/L。

5 结束语

西三深度污水处理站双滤料压力过滤器反冲洗参数优化试验表明，选择适合的反冲洗参数，可以保证滤料有效再生，确保反冲洗效果，恢复滤料的纳污能力，减少滤料流失，延长化学清洗和更换滤料的周期，最终达到改善滤后水质的目的。

[1]向学会.污水站过滤罐反冲洗参数优化[J].油气田地面工程,2011(4):51-52.

[2]李庚昌,何文勇,林涛.变频控制系统在反冲洗中的应用[J].油 气 田 地 面 工 程 ,2005（5）:60.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.006.026

2013-04-08）

李小斌，1993年毕业于大庆石油学校，从事油田节能技术 管 理 工 作 ，E-mail：lxb7409@163.com， 地 址 ： 黑 龙 江 省 大 庆 油 田有限责任公司第一采油厂第三油矿，163451。