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摘 要： 摘要：鑒于目前污水處理工藝冗長、復雜，處理后的污水水質(zhì)難以達到注入水質(zhì)指標的情況，開展了綜合物理除油加磁過濾技術(shù)污水處理現(xiàn)場試驗，取得了較好的效果。綜合物理除油加磁過濾技術(shù)對于含聚污水的除油及除懸浮物效果比較理想，在含聚濃度較低時，含聚污水可以達到5
摘要：鑒于目前污水處理工藝冗長、復雜，處理后的污水水質(zhì)難以達到注入水質(zhì)指標的情況，開展了綜合物理除油加磁過濾技術(shù)污水處理現(xiàn)場試驗，取得了較好的效果。綜合物理除油加磁過濾技術(shù)對于含聚污水的除油及除懸浮物效果比較理想，在含聚濃度較低時，含聚污水可以達到“5.5.2”水質(zhì)指標;磁過濾加砂濾工藝處理普通污水，懸浮物粒徑中值偏大，總體出水未穩(wěn)定達到“5.1.1”水質(zhì)指標。
關(guān)鍵詞：含油污水;綜合物理除油;磁過濾;砂濾
隨著中、低滲透油層的開發(fā)以及三次采油的深入開展，各種助劑廣泛使用，污水成分日益復雜，污水處理難度增大，采用傳統(tǒng)工藝處理難以滿足油田注入水質(zhì)的需要。鑒于目前污水處理工藝冗長、復雜，處理后的污水水質(zhì)難以達到注入水質(zhì)指標的情況，開展了綜合物理除油 (OPS) 加磁過濾技術(shù)(CoMag)污水處理現(xiàn)場試驗，取得了較好的效果。
1 技術(shù)原理
1.1 綜合物理除油技術(shù)原理及特點
綜合物理除油技術(shù) (OPS) 是綜合了加壓溶氣氣浮除油(懸浮物)和聚結(jié)除油(機雜)原理的一種高效物理法含油污水處理技術(shù)。該氣浮除油技術(shù)是在含油污水中產(chǎn)生大量細微氣泡 (直徑 10 μm 左右)，使水中顆粒粒徑為0.25～25 μm 的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上，使得其密度降低而一起浮到水面，從而達到去除污水中的污油及懸浮固體顆粒的目的。采用氣浮，可提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度，縮短處理時間。
含油污水進入OPS處理裝置時，首先進行平鋪分離，交叉入氣液混合物，氣液混合物中的氣體從 0.6～0.8 MPa壓力下釋放出來，膨脹形成大量微小的氣泡 (直徑10 μm 左右)，在旋流氣浮作用下攜帶部分油滴及懸浮物上浮到水面，剩余的油和懸浮物隨污水向下進入正弦形集聚除油系統(tǒng)。在運動過程中微小乳化油珠(直徑0.25～25 μm)經(jīng)反復碰撞、摩擦，擊破油包水 (O/W) 或水包油 (W/O)的表面張力，使油水更進一步分離出來;當油粒聚集直徑增大到一定程度(直徑>25 μm)后被小氣泡攜帶上浮至水面，從而被收集送至集油池中，懸浮物 (機雜) 則沉積在處理槽底部送至集污池中，清水流至緩沖區(qū)后被泵輸走。
1.2 磁過濾技術(shù)原理
磁過濾技術(shù) (CoMag) 是利用外加磁場的磁粉增強絮凝作用以達到高效沉降和過濾目的的一種高效的分離微粒和超微粒的技術(shù)工藝。磁粉與工作介質(zhì)之間巨大的密度差使得絮體迅速下沉，并在此過程中磁性絮狀物夾帶著所有固體顆粒迅速沉淀，包括殘油和進入系統(tǒng)的污泥。
2 現(xiàn)場試驗
為了試驗OPS及磁過濾技術(shù)處理污水的效果，在 2008～2009 年先后開展了普通污水及含聚污水的中型試驗。 2
.1 含聚污水中試
某含油污水深度處理站始建于 1983 年，2004 年對該站進行了流程改造。目前，該站設(shè)計能力為 8 000 m3 /d，站內(nèi)采用氣浮選→一級核桃殼過濾→ 兩級石英砂過濾的四段主處理工藝 ，出水水質(zhì)始終無法達到要求，對該油田的正常生產(chǎn)造成影響。試驗工藝流程見圖1。
(1) 試驗效果。來水含油量在64.8～2 809 mg/L 波動范圍下，其含油量指標平均為26.6 mg/L，最高為 34 mg/L，最低為 17 mg/L，去除效率為 94.8%; 懸浮物指標平均為32.0 mg/L，最高為90 mg/L，最低為19.8 mg/L，去除效率為78.9%以上。CoMag磁過濾設(shè)備對于含聚污水的過濾效果總體較好，在來水含油量平均為 26.6 mg/L 時，其含油指標平均為 2.9 mg/L，最高為11.4 mg/L，最低未檢出，去除效率接近90%;懸浮物指標平均為2.9 mg/L，最高為 8.5 mg/L，最低未檢出，去除效率為90.8%以上。
(2) 試驗結(jié)論。試驗表明，OPS—CoMag處理低濃度含聚污水，可以達到“5.5.2”指標。在不加藥的條件下，OPS有較高的破乳效率，且整個處理時間非常短。
2.2 普通污水現(xiàn)場試驗
某污水處理站投產(chǎn)于 2004 年，設(shè)計能力為 20 000 m3 /d，采用橫向流、核桃殼一級過濾流程。由于該站污水來水含油量較低，而OPS主要針對含油量較高的情況，因此舍去OPS段，選擇CoMag系統(tǒng)+SFL型砂濾罐 (兩級) 工藝方法進行中型現(xiàn)場試驗，試驗規(guī)模為1 000 m3 /d 。
現(xiàn)場試驗來水為沉降罐后，出水接至核桃殼。 試驗工藝流程如圖2。
2009年9～10月，進行了污水處理試驗，試驗處理的水質(zhì)經(jīng)大慶油田設(shè)計院水化室化驗。來水含油量平均為 114.7 mg/L 時，其含油指標平均為 1.81 mg/L，最高為 9.81 mg/L，最低未檢出，去除效率為98.8%;懸浮物指標平均為2.77 mg/L，最高為 7.21 mg/L，最低為 0.5 mg/L，去除效率也達到 92.6%。 SFL型砂濾罐對普通污水的處理效果一般，其出水含油指標平均為0.96 mg/L，最高為5.17 mg/L，最低未檢出，去除效率為47%;懸浮物指標平均為 0.34 mg/L，最高為0.98 mg/L，最低為0.2 mg/L，去除效率為87.7%。初步試驗表明，采用 CoMag 系統(tǒng)+SFL 型砂濾罐工藝處理沉降罐后的含油污水能夠達到含油量≤ 1 mg/L、SS≤1 mg/L、d50≤2 μm 的指標，接近 “5.1.1”標準，未穩(wěn)定達標，主要是粒徑中值不合格。
3 效益分析
(1) 采取OPS—CoMag處理技術(shù)，雖然一次性投資較高 (較常規(guī)工藝高59.3萬元)，但注入水達到指標要求，同時具有較好的經(jīng)濟效益。
(2) OPS—CoMag處理工藝與常規(guī)工藝運行費用對比表明，OPS—CoMag工藝由于增加了溶氣泵等，其電費比現(xiàn)有工藝高，但是藥劑費明顯降低了，應用 OPS—CoMag 可節(jié)約運行費用 32.65 萬元/年。
(3) OPS—CoMag工藝處理時間比常規(guī)工藝少 6 h，由于處理時間短，占地面積較常規(guī)工藝也減少了1 700 m2 。
4 結(jié)語
(1)綜合物理除油加磁過濾技術(shù)對于含聚污水的除油及除懸浮物效果比較理想，在含聚濃度較低(<60 mg/L) 時，含聚污水可以達到“5.5.2”水質(zhì)指標;磁過濾加砂濾工藝處理普通污水，懸浮物粒徑中值偏大，總體出水未穩(wěn)定達到“5.1.1”水質(zhì)指標。
(2) 綜合物理除油技術(shù) (OPS) 除油效率較高，平均在95%以上，而且對于來水含油變化的適應性較強，處理水質(zhì)好于現(xiàn)有污水站的兩級沉降工藝，適合作為含油量高、波動較大的污水一級處理工藝使用。
(3) 磁過濾技術(shù) (CoMag) 作為二級處理工藝，除油率可達90%，懸浮物去除率平均在80%以上;作為一級處理工藝，對于普通污水處理效果理想，其除油率達到98%，懸浮物去除率達到92%，在來水穩(wěn)定的條件下，好于現(xiàn)有污水站三段工藝，接近整個四段工藝，但是其抗沖擊能力不強。
(4)磁過濾技術(shù)由于具有較高的除油及懸浮物效率，可以在“5.1.1”水質(zhì)處理中作為膜處理工藝的前端預處理技術(shù)，加以深入研究。——論文作者：王法芹
本文來源于：《油氣田地面工程》設(shè)計油田生產(chǎn)、建設(shè)、施工和設(shè)計領(lǐng)域權(quán)威應用雜志。每年發(fā)表相關(guān)科技文章500余篇。文章內(nèi)容貼近生產(chǎn)實際，具有較大的應用借鑒價值。設(shè)有：理論研究 、油氣采輸 、注水污水、環(huán)保節(jié)能、計量自控、建筑電信 、施工設(shè)計、數(shù)字油田等欄目。
