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SSF 净化技术处理含油污水 王莉莉党伟谭文捷唐志伟 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院， 北京 100083 摘要 SSF 净化 suspended sludge filtration 是一种新兴的污水处理技术， 其在处理量为 1. 8 104m3/d 大型污水处理站 的首次应用中， 取得了较好的效果， 可达到 ρ 油 ≤10 mg/L、 ρ SS ≤15 mg/L 的指标， 克服了常规流程二次沉降罐沉 降分离效果 差、 处 理 效 率 低 等 问 题。SSF 净 化 装 置 投 加 混 凝 剂 65. 00 mg/L、 助 凝 剂 0. 84 mg/L， 药 剂 成 本 约 0. 31 元 /m3。该工艺流程短、 运行成本低、 投资省， 适用于来水水量水质相对稳定的污水处理站。 关键词 含油污水; 悬浮污泥净化 TREATMENT OF OILY WASTEWATER BY SSF TECHNOLOGY Wang LiliDang WeiTan WenjieTang Zhiwei Exploration and Production Research Institute of SINOPEC， Beijing 100083， China AbstractSSF suspended sludge filtration technology as a new oily wastewater treatment technology reaches a good treatment effect of oil≤10 mg/L， SS≤15 mg/L at its first usage in a large oily wastewater treatment station of treating capacity 1. 8 104 m3/d． When using the coagulant dosage of 65. 00 mg/L and flocculant dosage of 0. 84 mg/L，only about 0. 31 yuan per cubic meter water is costed． SSF technology can overcome the problems of poor treatment effect and low efficiency of the secondary oil removal tanks in the convention process and has advantages of short process， low running costs and investment． It can be applicable to oily wastewater treatment stations that have relatively stable inflow quantity and quality． Keywordsoily wastewater; SSF 油田污水指在油田和天然气开采过程中， 从油 地 层中产出的水， 包括地层水、 回注水、 加到井下 或油水分离过程中使用的化学物质 ［1］。目前油田污 水处理大多采用“一级除油 二级混凝沉降 过滤” 的常规处理工艺。常规工艺中多数二次沉降罐存在 沉降分离效果差、 处理效率低等缺陷 ［2］， 导致后续过 滤器堵塞， 滤料板结严重， 无法通过反洗恢复。SSF 净化 suspended sludge filtration 工艺是近几年新兴 的含油污水处理工艺， 由物化工艺和悬浮污泥净化装 置 SSF 装置 两大部分组成 ［3］， 许多研究者对该技术 进行了现场试验研究 ［1， 4- 6］， 取得了较好的处理效果。 目前该技术已在胜利油田、 大庆油田、 华北油田、 大港 油田、 河南油田等油田的部分污水处理工程中应用。 胜利油田某污水站 20082009 年先后将两座二 次沉降罐内部结构改造为 SSF 净化装置， 取得了良好 的处理效果， 处理水量达 1. 8 104m3/d。本文以该 污水站为例， 研究了 SSF 净化装置的处理效果、 加药 量、 加药成本等， 总结了该技术的优缺点及适用性。 1工程概况 胜利油田某污水站于 1994 年 6 月建成投产， 实 际处理水量 1. 6 104m3/d， 改造前采用“重力沉降 过滤” 的处理流程。二次沉降罐处理效率低， 对油的 去除率仅为 4. 22 ， 出水油及悬浮物含量高， 后续过 滤器堵塞严重， 影响出水水质。 20082009 年， 先后将站内 2 座已建二次沉降 罐 1 000 m3 改造为 SSF 净化装置， 处理水量 1. 8 104m3/d， 解决了上述二次沉降罐存在的问题， 取得 了较好的处理效果。改造后处理流程如图 1 所示。 图 1该污水站处理流程 3 环境工程 2012 年 6 月第 30 卷第 3 期 该污水站进水不含聚合物， 含油量 128 mg/L、 悬 浮物含量 90 mg/L 左右， 进水水质指标见表 1。 表 1该污水站进水水质 ρ 油 / mg L － 1 ρ SS / mg L － 1 悬浮物粒径 中值 /μm 平均腐蚀率 / mm a － 1 pH 值 ρ 聚合物 / mg L － 1 128904. 90. 1676. 90 2处理工艺设计 2. 1SSF 净化技术原理 SSF 净化技术即悬浮污泥净化技术， 首先依靠混 凝剂使污水中的微小胶体颗粒脱稳聚集， 形成细小悬 浮颗粒， 然后依靠助凝剂使污水中的小悬浮颗粒凝聚 成大块密实的絮体; 再依靠旋流和过滤水力学、 流体 力学原理， 使絮体和水快速分离并在净化装置中部形 成悬浮污泥层， 污水经过罐体内自我形成的悬浮泥层 过滤之后， 达到处理要求。 SSF 净化装置具有混凝、 澄清、 过滤的功能， 由进 水区、 悬浮污泥层、 污泥浓缩室、 清水区等组成， 设备 结构见图 2［7］。 图 2 SSF 净化装置结构示意 1 进水区 原水由装置底部进入， 在进水管线投 加混凝剂和助凝剂。当加药后的污水由底部进入 SSF 固液分离组件， 组件的特殊结构适应混凝及絮 凝过程对 流速 的不 同 要求， 有 利于 完 成 混 凝 絮 凝 过程。 2 悬浮污泥层 污泥絮体随水流的上升， 密度逐 渐增大， 浮力及水流向上的推举力不断减小， 当两者 与重力平衡时， 污泥保持动态的静止， 形成一个有化 学活性的悬浮污泥层。随着絮体由下向上运动， 泥层 的下表层不断增厚。同时， 随着污泥浓缩室澄清水旁 路流动， 悬浮泥层的上表层不断流入中心接泥桶， 上 表层不断变薄， 使得悬浮泥层的厚度达到一个动态平 衡。当混凝后的污水由下向上穿过此悬浮泥层时， 絮 体滤层依靠界面物理吸附、 网捕作用、 电化学特性及 范德华力的作用， 将悬浮胶体颗粒、 絮体、 部分细菌菌 体等杂质拦截在此悬浮泥层上， 使出水水质达到处理 要求。 3 污泥浓缩室 污泥静止沉淀浓缩， 24 h 排泥 1 次， 泥浆含水 98 以下呈浆糊状。 4 清水区 清水区上部增设斜管， 改变水的流 态， 斜管上部为清水区， 采用穿孔管集水。 2. 2主要处理装置设计参数 1 一次除油罐。规格 2 000 m3， 2 座， 主要去除 进水含油， 设计出水 ρ 油 ≤80 mg/L， 悬浮物不作要 求。实际运行中， 一次除油罐可将进水中的含油从 165. 30 mg/L 降到 34. 07 mg/L， 去除率达 79. 4 。 2 SSF 净化装置。规格 2000 m3， 2 座， 主要去除 进水的含油及悬浮物。设计进水 ρ 油 ≤80 mg/L， 出水 ρ 油 ≤10 mg/L、 ρ SS ≤15 mg/L。 3SSF 技术处理效果 3. 1取样及检测方法 每隔 4 h 分别从 SSF 净化装置进水口及出水口 取样， 检测油及悬浮物含量。每天检测 6 次， 将 6 次 检测结果平均值作为每天的检测数据， 每个月内各天 检测结果的平均数据作为当月的检测数据。 污水中油含量采用比色的方法测定， 悬浮物含量 采用滤膜过滤法测定， 检测方法参照 SY/T 532994 碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法 ［8］。 3. 2处理效果 3. 2. 1SSF 装置除油效果 改造前二次沉降罐对含油去除效率较低， 进水含 油量为 31. 97 mg/L， 出水含油量为 30. 63 mg/L， 去除 率仅为 4. 19 。改造后进水含油量为 34. 07 mg/L， 出水含油量为 9. 05 mg/L， 小于设计指标 10 mg/L， 去 除率达 73. 17 ， SSF 装置除油取得了较好的效果。 改造前二次沉降罐及改造后的 SSF 净化装置进出水 含油情况分别见图 3 及图 4。 图 3改造前 2007 年二次沉降罐进出水含油情况 4 环境工程 2012 年 6 月第 30 卷第 3 期 图 4改造后 SSF 净化装置进出水含油 3. 2. 2SSF 净化装置对悬浮物的去除效果 改造前未对悬浮物指标进行检测， 改造后 SSF 装 置进水悬浮物含量为 32 mg/L， 出水悬浮物含量为 10. 04 mg/L，小 于 设 计 指 标 15 mg/L，去 除 率 达 68. 60 ， 处理效果较好。SSF 净化装置进出水悬浮 物含量见图 5。 图 5SSF 净化装置进出水悬浮物含量 2009 年 610 月间， 由于 SSF 净化装置排泥不 及时， 破坏了悬浮污泥层的动态平衡， 油及悬浮物的 处理效果均受到影响， 出水含油出现较为严重的超标 现象。可见悬浮污泥层的平衡稳定对处理效果具有 较大影响。 排泥不及时， 来水水量波动大等因素均将影响悬 浮污泥层的平衡稳定， 进而对处理效果产生较大影 响。因此该技术适用于来水水量相对稳定的污水处 理站， 为了防止水量波动对 SSF 净化装置造成的影 响， 可在 SSF 净化装置前增加缓冲罐， 调节进水水量 波动。 该污水站运行 2 年多， 从处理效果可以看出 SSF 净化装置出水能够达到 ρ 油 ≤10 mg/L、 ρ SS ≤ 15 mg/L的指标， 可替代常规处理流程中的二次沉降 罐， 后续处理可省去粗滤装置， 缩短处理流程， 降低建 设投资。 4SSF 装置加药成本 该污水站处理流程中药剂投加点如图 1 所示， 整 个流程中投加 5 种药剂， 其中缓蚀剂及除油剂投加在 一次除油罐前， 阻垢剂投加在外输口。SSF 净化装置 前只投加混凝剂及助凝剂两种药剂， 投加方式均为连 续投加。混凝剂及助凝剂两种药剂投加量分别为 65. 00， 0. 84 mg/L。参照混凝剂 4 000 元 /t、 助凝剂 60 000 元 /t 的价格， SSF 装置实际药剂成本约 0. 31 元 /m3。SSF 净化装置进水依靠一次除油罐水头压力 进入罐内， 无需提升泵， 电耗低， 其运行费用主要为药 剂成本。 5结论 1 SSF 净化装置对油田污水中的油及悬浮物具 有较好的处理效果， 出水 ρ 油 ≤10 mg/L、 ρ SS ≤ 15 mg/L， 可替代常规流程中的二次沉降罐， 后续处理 可省去粗滤装置， 缩短处理流程， 减少占地面积， 降低 建设投资。 2 SSF 净化工艺具有流程短、 运行成本低、 占地 少、 投资省等优点， 缺点是对进水水量水质稳定性、 排 泥及时性等要求高， 适用于进水水量水质相对稳定的 污水处理站。 参考文献 ［1］于海力． 一种油田污水处理新方法 悬浮污泥过滤污水净 化处理技术［J］． 自然灾害学报， 2005， 14 1 161- 164． ［2］刘道江． 油田污水处理沉降工艺技术分析［J］． 油气田地面工 程， 2009， 28 1 60- 62． ［3］陈国玉． SSF 悬浮污泥过滤技术［J］． 生产建设， 2010 12 41． ［4］魏修水， 颜春者， 张传江， 等． 悬浮污泥过滤法用于污水精细处 理的试验研究［J］． 石油机械， 2005， 33 6 10- 13． ［5］刘红， 王大山， 刘水． 悬浮污泥过滤技术应用于油田采出水处 理［J］． 油气田地面工程， 2005， 24 7 22- 23． ［6］唐红军， 张伟东， 魏喜利， 等． 悬浮污泥过滤技术用于油田含油 污水处理的试验［J］． 油气田地面工程， 2005， 24 4 35． ［7］北京欧泰克石油工程技术有限责任公司． 产品专利［EB /OL］． ［ 2011 － 2 － 13］． http / /www． oil-tech． com． cn/ssf． aspid 31 ［8］SY /T 532994 碎屑岩油藏注水水质推荐指 标及分析方法 ［S］． 作者通信处王莉莉100191北京市海淀区花园路 2 号牡丹科技 大厦 B30503 E- mailwang_ll08 yahoo． cn 2011 － 10 － 08 收稿 5 环境工程 2012 年 6 月第 30 卷第 3 期