精度检测法在污水处理中的应用

毕新忠 杜国栋 李志明

【摘 要】桩西联合站在污水处理过程中采用的是沉降和过滤相结合的形式，除去污水中的含油和悬浮，以达到相应的处理指标。为保证最后回注污水指标合格，每级沉降和过滤的效果都显得尤为重要，为优化各级设备运行，依据各环节污水处理设备的处理能力，划定污水系统各级水质区间，形成污水水质指标链，以此为联合站污水处理各级指标提供依据，而对污水水质的指标判断需要化验来获取数据，耗时较长，如何对污水水质有一个相对快速、准确的判断显得尤为重要。

【关键词】污水处理；指标链；色差梯度尺；色差精度尺

1.桩西联污水站生产工艺简介

桩西联合站污水处理站主要负责桩西采油厂污水和海四联污水处理工作。污水工艺可以概括为“三段沉降、三级过滤”，即一次沉降罐、一次除油罐和混凝沉降罐三段沉降，一级核桃壳过滤、二级金刚砂过滤、三级金刚砂金属膜复合过滤，回注水规模12500m3/d，水质指标含油≤10mg/L，悬浮物≤10mg/L，回注桩西、长堤油田。精细水规模2500m3/d，水质指标含油≤6mg/L，悬浮物≤2mg/L，粒径中值≤1.5μm，回注五号桩油田。

2.水质快速检测法的应用

2.1划分节点形成污水指标链

桩西联污水处理系统为优化各级设备运行，严格控制各级水质标准，确保外输和回注水质始终在达标范围之内，根据各环节污水处理设备的处理能力，划定污水系统各级水质区间。

2.2污水色差梯度尺初步判断

为克服各级水质监测工作量大，数据滞后、化验成本高等问题，联合站污水处理系统推行目测分级法，形成污水色差梯度尺。

从污水样颜色、油花多少与杂质颗粒大小等方面进行定性描述，将污水含油分为清澈且颜色较亮、颜色略发乌、有轻微油花、有明显油花、出现油层五个级别，将污水含悬浮分为清澈且透光好、颜色稍发暗、有少许杂质、悬浮物较明显及杂质很多，水体混浊五个级别，并将目测分级情况与水质化验结果结对，建立目测分级标准。

通过对照标准，进行分级并初判断水质主要指标的区间，作为岗位日常调节的依据，即将水质划分一定的区间，化验确定区间内的污水含油、含悬浮数据，由职工根据所取的水质目测判断在哪个区间内，由此得出一个比较准确的估计值，从而实现污水水质的有效监测，并为下一环节岗位进行水质处理操作提供依据。

2.3污水色差精度尺进一步判断

随着污水含油悬浮指标的逐步降低，采用肉眼直接目测的方法往往很难进行分辨，为了使目测分级更为精确，我们利用了萃取的原理对污水进行分离，再进行判断分析显得更为明显直观，具体的方法为：取75ml的污水样于比色管中，加入25ml的石油醚进行充分混合、放气，再进行静置观察，此时，污水中的含油被石油醚萃取出来，而悬浮也由于其密度的不同悬在污水和石油醚两种介质之间，此时通过观察石油醚的颜色以及中间悬浮层的多少对水质进行判别显得较为明显。据此，桩西联合站做出了色差精度尺，以10mg/L为一个单位进行分级，对精度尺内各水样的化验数据及对萃取后石油醚的颜色和中间悬浮的数量进行描述。

3.污水水质快速检测法的应用效果

自2017年胜利油田“三转三创”主题实践活动开展以来，联合站污水處理系统在“精”字上做文章，在“细”字上下功夫，深挖污水指标链精细化管理潜力，以污水色差梯度尺、精度尺等快速检测方法为手段，进一步量化指标，细化措施，不断提升污水指标链精细化管理水平。

3.1节省水质判断时间，加快应急反应速度

污水系统生产节点较多，连续性较强，而污水水质化验耗费时间较长，以联合站污水水质化验为例，每天需要化验是水质节点有9个，主要化验数据为含油和悬浮，共计18个样，耗时约为3-4小时，如果仅依靠化验数据来对污水水质进行分析存再严重的滞后性，而以污水色差梯度尺和色差精度差为依据的水质快速检测法可以大致判断污水中的含油和悬浮，一旦发现该节点水质超标，立即采取相应措施，为生产的快速调节提供依据和指导，最终确保出站水质达标。

3.2精算药剂浓度，减少药剂投加量

为提高联合站污水药剂处理效果，由药剂管理小组每月对絮凝剂、缓蚀剂、杀菌剂等进行室内评价实验，并通过模拟现场温度、停留时间等条件，根据污水水质、最终除油率、悬浮去除率等确定各加药点最佳药剂投加浓度。建立污水各级设备水质波动数据库，将水质波动数据与采取的有效措施进行总结整理，并结合污水药剂试验评价，依据污水水质波动率建立了污水药剂不同节点等级加药制度。如表1所示：

表1 桩西联合站污水药剂投加浓度数据表

通过优化加药浓度，经统计，联合站每月可节约药剂3吨，按每吨0.2万元计算，每月可节约药剂0.6万元，每年节约药剂成本约7.2万元。

3.3精控油水界面，实现污水水质控制关口前移

为充分发挥污水指标链生产指导作用，联合站污水系统进一步将污水水质控制关口前移，精调细控原油处理系统分水器油水界面，改善分水器出水水质，确保污水系统源头水质达标。联合站依据分水器处理液量、出油含水、出水含油等参数不断记录、总结、分析，探索分水器油水界面最佳运行区间为2.2-2.4m。综合出油含水和出水含油制定了分水器油水界面调控区线，为分水器生产调节提供了标准依据。

3.4精细设备评价体系，夯实污水运行基础

污水处理设备的管理状况直接影响到污水处理水质质量，联合站狠抓工艺设施基础管理，建立设备运行状态评价表，对污水处理设备运行状态实行班组周检、队部月检制度，进而对处理效果进行评价，根据处理设备运行状态与处理效果分析判断处理设备存在的问题，并制定相应的整改措施。

2016年10月份联合站通过水质快速检测法，发现一级滤罐出水节点指标波动频繁，在滤罐投用后指标变化明显，增长速率较快，通过对单罐进行取样化验，并对一级级滤罐进出水压差、进出水水质对比分析。

经判断一级滤罐除2#、3#外滤料存在不同程度的漏失与污染，通过及时对一级滤罐滤料进行了开盖检查和滤料更换，提高了一级滤罐过滤效果。通过对污水处理系统设备处理效果的跟踪与运行状态的评价，及时发现了容易引起滤罐滤料漏失、污染、偏流现象的关键因素，我们针对此进行了整改并制定了检修保养周期和内容，重点做好滤罐蝶阀开关信号、密封效果的检查，并定期对滤罐进行开盖检查，从而从源头上减少了滤罐滤料漏失与污染的几率，提高了滤罐过滤效果，使得滤料更换周期由以前的1年延长至1.5-2年，节约滤料更换费用约10万元。

桩西联合站通过对污水水质快速检测法的应用，形成了以污水指标链为指导，污水色差梯度尺和色差精度尺为手段的快速检测机制，进一步提高了水质判断效率，缩短了处理时间，优化指标了运行区间，细化了指标运行措施，大大改善了污水处理水质，提高了污水系统抗波动能力，确保了联合站污水外输水质的平稳达标运行。

【参考文献】

[1]冯叔初，郭揆常主编.油气集输与矿场加工[M].东营：中国石油大学出版社，2006，213-331.

[2]中国石油天然气集团人事服务中心主编.集输工[M].北京：石油工业出版社，2005，35-89.