污水处理方法及污染物控制

第二节 污水处理方法及污染物控制

410.水力旋流器(混合罐)在污水处理中起什么作用?

答:水力旋流器(混合罐)的作用就是使加过药(混凝剂)的水通过罐底沿着罐壁螺旋上升,使药物与水充分混合,进行反应,上升到一定高度后,由配水口流入沉淀器进行沉淀分离。

411.含油污水除油的方法有哪些?

答:含油污水除油的主要方法有:(1)重力分离法;(2)物化法、化学混凝法(加混凝剂等);(3)粗粒化法;(4)过滤法;(5)浮选法;(6)活性炭吸附法;(7)生物法;(8)电磁法。

由于水质不同及要求处理的深度不同,单靠一种除油方法,很难达到预期的目的,所以在现场使用时,都是几种方法联合使用。

412.油田污水处理为什么选用浮选除油?

答:浮选除油是向水中通入气体,形成微细气泡,随着气泡上升,将油及杂质带上水面,通过刮渣除油和杂质。用过滤器(罐)除油和机械杂质时,杂质容易粘在滤料上,使过滤器(罐)易堵,妨碍机械杂质的去除。过滤前认真除油能改善这种状况,浮选恰好能起这种作用,并且在事先用浮选除油时有相当一部分机械杂质可随污油一起被浮起除去,从而可减轻过滤器(罐)的负荷。

413.含油污水中石油类污染物的存在形式有哪几种?

答:有三种状态:

(1)浮油:浮油在污水中分布颗粒较大,颗粒直径≥100μm,易从水中分离出来,上浮速度快,到水面后被回收,浮油约占总油量的80%以上。

(2)乳化油:这种乳化油一般是水包油型乳化物,一般颗粒直径6~7μm,由于分散度较高,污水中又存在着较高的表面活性剂,所以这种乳化油在水中相当稳定,很难靠油水相对密度差分离。

(3)溶解油:原油在水中的溶解度甚小,一般约为5~15mg/L。

414.除油罐收油应怎样操作?

答:首先打开油阀并确保收油管线畅通,然后逐渐控制除油罐出口阀门,使得罐内液位升高超过罐内收油槽高度,这时污油进入收油槽,经收油管线流入污油池,经检查污油收净后,开大罐出口阀门,并用水或蒸汽对污油管线进行扫线。在收油过程中,一定要密切注意除油罐和污油池的液位情况,避免溢罐溢池事故发生。

415.油气田(污)水处理站收油罐溢油的主要原因是什么?如何防止?

答:(1)收油罐的进出口阀门开度相差太大,进水量大于出水量,液位上升很快,造成溢流。发生这种原因的溢流时,应立即调整进出口阀门,使进出水量平衡,制止溢流。

(2)来液量突然上升。只需停泵即可制止溢流。

(3)收油罐出口管网结垢堵塞。需停产酸洗出口管线。

(4)斜板沉降罐投用太少或进斜板沉降罐阀门开得过小。增投斜板沉降罐或开大阀门。

416.油气田(污)水处理站收油池溢油的主要原因是什么?如何防止?

答:原因:(1)值班人员责任心不强,没有按时检查液位;(2)停电或泵抽空而未及时发现;(3)排污未通知污水岗;(4)注水罐向污水池放水,进水量突然增大未采取相应措施。

防治:(1)值班人员加强责任心,随时掌握污水池的液位及进水情况;(2)各岗位倒流程向污水池进水务必通知污水岗;(3)污水池液位控制在适当位置;(4)污油池平时应保持空池。

417.污水池或罐发生溢流应怎样处理?

答:(1)迅速打开污油池回收油阀,向污油池溢流;

(2)停泵后立即启泵或再启动一台泵大排量打水;

(3)将进污水池污水改进事故池;

(4)向调度(干部)汇报,查清溢池或溢罐原因;

(5)及时处理污染场区。

418.含油污水沉降罐起什么作用?

答:油田含油污水处理流程中,从脱水站来的含油污水,先进入一个容积较大的污水沉降罐(一般为5000立方米),含油污水在这个罐内经过较长时间的沉降后,含油量已经大幅度降低,再进入除油罐,就能保证处理后的水质。在脱水器处理事故中由于沉降罐容积大,还可以容纳脱水器排放的油而不影响抽水。这些油又能直接回收。含油污水沉降罐内部结构原理示意图见图15-2。

油水在罐的沉降分离过程与重力式沉降除油罐的油水分离过程相仿,分离出来的污油通过中心筒集油槽和污油回收罐,进入污油回收泵,再打回脱水站处理。

419.重力式沉降除油罐是怎样除油的?

答:重力式沉降除油罐的工作过程是这样的,由污水泵打进去的水,先进入中心反应筒,如果加入混凝除油剂,就在反应筒内充分混合反应。水在经过进水配水喇叭沿着整个罐均匀向下流动,水中油颗粒靠油水相对密度差,以一定的速度向上流动至水面聚集,油和水作相对运动。所以,只有当水的流速大于油的速度时,油粒才能上浮,达到除油目的。水流到罐下部后,经过集水头喇叭,进入中心柱管内。随着罐内液体的不断上升,中心柱管内的水也不断上升,达到出水管高度时,除油后的水便经过出水管流向过滤罐,重力式沉降除油罐的构造保证了除油后沉降到罐下部的含油少的水流出,也就保证了水质。一般重力式沉降除油罐设计的沉降时间在3~4小时。重力式沉降除油罐内部结构原理示意图见图15-3。

图15-2 5000立方米污水沉降罐结构原理图

1—中心筒;2—中心筒进水室;3—中心筒出水室;4—中心筒集油槽;5—进水管;6—出水管;7—污油回收管;8—配水支管;9—配水喇叭口;10—集水支管;11—集水喇叭口;12—中心柱;13—透光孔;14—透气孔

420.斜板除油罐是怎样除油的?

答:斜板除油罐和重力式沉降除油罐相比,在罐的中部多了一层倾斜安装的板。装入斜板以后,水和油滴的相对运动状态和不装斜板时有所不同。首先是几百块斜板使除油罐的分离设备面积成倍增加,每块斜板都相当于一个小的分离设备,这就使得在相同处理量下除油效率大为提高。其次,由于斜板之间的距离很小,使油珠浮升的距离大大缩短,相应缩短了沉降时间。再有,罐中部的斜板使进罐以后的水流更为平稳均匀,降低了水流向下运动的速度,有利于油水分离。重力式斜板除油罐内部结构原理示意图见图15-4。

图15-3 重力式沉降除油罐结构原理图

1—中心柱管;2—中心反应筒;3—进水管;4—配水支管;5—配水喇叭口;6—集水喇叭口;7—集水支管;8—出水管;9—溢流管;10—污油回收管;11—收油槽;12—防虹吸管;13—透光孔;14—透气孔

421.斜板除油罐的优、缺点有哪些?

答:斜板除油罐的优点是除油效率高,相同容积的斜板除油罐比一般重力式除油罐的处理量要增大一倍。缺点是斜板罐内斜板容易被油层污染,一旦污染以后,斜板就失去作用,除油效率反而降低。安装中,斜板是用尼龙线缚在支架上的,运行过程中容易损坏,不易维修,造价较高。

图15-4 重力式斜板除油罐结构原理图

1—进水管;2—中心反应筒;3—配水支干管;4—配水喇叭口;5—斜板组;6—集水喇叭口;7—中心柱管;8—集水支干管;9—出水管;10—收油槽;11—收油管;12—溢流管;13—人孔;14—透气孔

422.过滤罐为什么能去除油和悬浮物?

答:含油污水中的油粒和悬浮物在通过滤层时能被截留下来,有以下几种原因:(1)筛滤作用:由石英砂和卵石组织的滤层中的空隙大小不一,遇有比空隙大的颗粒,颗粒就被附着截留下来,滤料犹如筛子一样,将水中的杂质和油粒截下来;(2)沉淀作用:悬浮物质在滤层中的空隙内沉淀,并在滤料颗粒上面堆积起来;(3)化学吸附作用:滤料表面颗粒因化学作用而被吸附;(4)物理吸附作用:油粒和杂质在滤料颗粒表面受静电力和分子之间短距离的吸引力而发生吸附。

423.进入过滤罐的污水含油为什么不能超标?

答:进入过滤罐的污水中含油要求不得超过100mg/L,超过这个标准,就使得滤料层负荷加重,造成污染和严重堵塞,反冲洗周期缩短,水质不合格,所以生产中一定要把好除油罐的收油关,保证进过滤罐的污水含油不超过标准。

424.过滤罐为什么要进行反冲洗?怎样进行反冲洗?

答:过滤罐在过滤过程中截留大量杂质,时间越长,处理量越大,杂质越多,从而增加了过滤阻力,减少了处理量。另外,油也逐渐堵塞滤料中的孔隙,过滤效果变差,使水质不能达标,所以要进行反冲洗。

反冲洗时间间隔可根据水质情况和过滤罐压差大小而定,一般为24h,分别交换进行反冲洗。

(1)打开反冲洗出水阀门,关闭滤后出水阀门;

(2)开反冲洗进水阀,同时关闭滤前进水阀门;

(3)启动反冲洗泵进行反冲洗,待进出水质基本相同时,即可停止反冲洗;

(4)反冲洗完毕后即可倒回正常过滤流程,在滤罐重新过滤最初几分钟内应打开滤罐排污阀,将罐内初滤水放掉;

(5)反冲洗时间一般为15~20min,反冲洗强度为12~15L/(s·m2)。

425.污油回收罐为什么会溢罐?怎样预防?

答:在收油时由于不注意污油罐内油位上升情况而造成溢罐。为了防止这种事故的发生,收油时,一定要注意观察污油罐液位的上升情况,达到安全高度时,就停止收油。

426.排污池溢池的原因是什么?怎样预防?

答:排污池的水一般来自于各个罐的溢流和滤罐的反冲洗水。当某一个罐发生溢流,而提升泵又来不及把水打回除油罐,这时就要发生排污池溢池;进行反冲洗操作时,排污池水位高,反冲洗水量大,排污池容纳不了造成溢池;反冲洗操作时不关滤罐进口阀,不及时反冲洗,造成溢池。因此在正常生产中,要注意检查各个罐的液位变化情况,平稳操作,避免各个罐的溢流。反冲洗前一定要把水位降低,留有足够的容积存水,不能两个罐同时反冲洗。同时要加强责任心,按照反冲洗步骤进行操作,一定要关滤罐进口阀。

427.除油罐为什么会溢流?如何处理?

答:(1)除油罐的进出口阀门开度相差太大,进水量大于出水量,液位上升很快,造成溢流。应该立即调整阀门,使进出水量平衡,就可以制止溢流。

(2)滤罐的进口阀开度过小,使除油罐出水不畅,进水量大于出水量,也会造成溢流。这时应开大滤罐的进口阀,让除油罐出水能畅通无阻地进入滤罐,就可以停止溢流。

(3)密闭滤罐的滤料层堵塞严重,滤后水进入清水罐很少,造成储油罐溢流。这种情况,要立即对滤罐进行反冲洗,同时还要控制除油罐进口,减少从一次沉降罐的来水量,这样就可以制止溢流。

428.敞口滤罐为什么会溢流?发生溢流时如何处理?

答:敞口滤罐发生溢流的主要原因是出口阀开度过小,或者清水罐水位过高。发生溢流时,应立即控制滤罐进口阀,开大出口阀,并加大外输泵的排量,降低清水罐水位。等溢流停止以后,再调整恢复滤罐的进出口流量和外输水量。

429.污水站突然停电会引起哪些环境保护问题?怎样处理?

答:遇到全站突然停电,应该掌握污水沉降罐液位高度,并与脱水站联系,检查各滤罐是否有反冲洗操作,若有,则应立即用手动方式关闭反冲洗阀,避免地下池跑油跑水。停止对除油罐的污油回收操作,以免污油泵停运而造成污油罐溢油。同时,要开缓冲罐排污阀,控制好液位,不得发生溢罐现象。来电以后,再逐台启动机泵。并关闭缓冲罐排污阀,防止排污池溢池跑水而造成环境保护事故。

430.油田污水处理站事故池起什么作用?

答:油田污水处理站事故池在生产非正常情况下,防止各种水罐因水位过高造成溢罐事故的发生;另外,注水井洗井、放溢的水也可放入事故池内进行沉降,然后用泵缓慢将水泵入污水处理系统,起到平稳生产、减少含油污水的污染的作用。

431.油田污水处理常加哪几种药剂?有什么作用?

答:一般投加混凝剂、净水剂、阻垢剂、除氧剂、杀菌剂、烧碱、缓蚀剂等。除油混凝剂可以加快悬浮杂质和浮油混凝;除垢剂可以防止污水中的Ca2+\Mg2+在管线和泵中结垢;杀菌剂可以杀灭污水中的细菌;加入烧碱(NaOH)是为了提高污水的pH值。投加缓蚀剂是为了使金属表面形成一种保护膜,与介质之间隔离起来,达到减缓或控制腐蚀的目的。

432.如何防止油田污水处理加药产生的污染?

答:不论哪一种药剂都不同程度地对环境造成影响,如果使用不当,还会对操作者有所损害。

首先,药剂的拉运和保存,应按照药剂的说明,对于包装不合格或已经破损的包装,应采取措施、妥善处理。不得让药品随意流失。

其次,在药品搬运或投加操作时,操作者应穿戴规定的工作服,平稳操作并严格按规定有序进行,尽可能避免药剂与皮肤接触。当操作者皮肤接触到药剂时,应当立即清洗干净。

加药完成后,应清理加药过程流漏的药剂,将用过的药剂包装袋、容器及粘有药剂的物品清理好,妥善放置、处理,不能与其他物品混放,不能随意排放。

433.油田常用的净水剂有哪几种?

答:(1)低分子无机盐净水剂:三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝、三氯化铝、明矾、铝酸钠。

(2)高分子无机净水剂:聚合氯化铝(PAC)、聚合铁等。

(3)有机高分子净水剂(浮选剂):聚丙烯酰胺、季铵盐类。

434.油田污水中的溶解氧有哪些危害?

答:溶解氧的危害有以下几点:

(1)氧可使金属管道内壁不断氧化脱落,加速腐蚀穿孔;

(2)氧是水中的硫化氢及二氧化碳等气体的腐蚀催化剂,会加速金属腐蚀;

(3)因氧的浓度不同而形成“差别充电池”,也会造成腐蚀;

对注水来讲,溶解氧不仅腐蚀注水设备、管线和阀门配件,而且危及油水井正常生产,其腐蚀产物易堵塞地层,造成吸水能力下降,所以应减少水中含氧量。

435.污水处理系统为什么要投加缓蚀剂?常用的缓蚀剂有哪些种类?

答:油田污水具有很强的腐蚀性,通过加入缓蚀剂,靠药剂的吸附、氧化、沉淀形成膜,使金属与介质之间隔离起来,达到减缓或控制腐蚀的目的。

油田常用的缓蚀剂有三大种类:(1)钝化膜型;(2)沉淀膜型;(3)吸附膜型。

436.联合站、污水站和注水站如何节约用水、保护地下水资源?

答:(1)冷却水做到循环使用,减少一次性用水量;(2)泵盘根刺漏污水和锅炉用水进污水站集中处理,达标后回注地层;(3)含油污水必须做到100%处理,100%回注地层,以便节约用水,减少废水外排污染环境,保护地下水资源。