第36卷第2期石油工程建设51
周建民1一,张国岭2,端木合顺2,户映茹3
(1.西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054;2.西安飞科环保工程有限责任公司,陕西西安710065;
3.陕西科技大学通信与信息工程学院,陕西西安710021)
摘
要:文章阐述了采用由沉砂调节池一沉降除油罐一三相分离器一高效气浮机一核桃壳过滤器一
双介质过滤器一纤维球过滤器一精密过滤器组成的水处理工艺流程处理陕北某油田采出水的过程.
并介绍了该工艺使用的设备和运行参数。工程实践表明.处理后的污水水质稳定。达到并高于SY厂I'
5329—1994《碎屑岩藏注水水质推芹标准》关于低渗透率油田回注水水质标准。
关键词:油田采出水:水处理:工艺:设备:注水中图分类号:TE357.61
文献标识码:B
文章编号:100l一2206(2010)0枷05l_05
0引言
在石油开采过程中.油水分离后产生的大量含油废水称为油田采出水。油田采出水是含有多种杂质的复杂体系….是石油工业中产量最大的废水.约占油田开发所产污水总量的90%以上12-41。油田采出水如果不经处理直接外排。不但污染环境.而且浪费资源。近年来越来越多的油田通过采用对采出水进行处理.使之达到油田回注水水质标准.将污水回注到油层的办法.提高了原油采收率。达到了变废为宝的目的。
陕北某油矿联合站在石油开采过程中.产生大量的油田采出水.采出水中主要含有原油、破乳剂、盐、入井化学液等污染物质。废水具有含油量
高、SS(悬浮固体)高、含盐量高和可生化性差等特点。拟将其处理并回注到油层。本文简要介绍了该污水的处理工艺、设备及参数等。l水量和水质
1.1
水量
该联合站油田采出水量平均为2000t/d.日变
化系数为1.2.该联合站回注水处理站设计处理水量为2
400
t/d.集中在12h排放。
1.2进出水水质
根据陕北某油矿联合站提供的资料和多次监测结果分析.得到设计系统的进水水质.并依据SY/
T
5329—1994《碎屑岩藏注水水质推荐标准》的低
渗透率油田回注水指标确定了排放水要求.如表1所示。
裹1进出水水质指标
水质指标进水水质回注水标准
pH6.5~8.O6.5~8.5
总铁/(mg/L)
≤8.5≤0.5
悬浮物/(me;,L)
≤500≤1.O
溶解氧,(mg,L)SRB/(个/mL)含油,(mg,L)
≤0.5≤0.05
≤8000O_lO
≤2000≤5.0
颗粒直径,um硫化物二价硫,(m∥L)
≤600
≤1.O
≤lO
2工艺装备及特点2.I工艺流程简介
国内采油污水处理工艺大多是以满足地层回注
凝反应一沉淀一水解酸化一生物接触氧化一混凝反
应一沉淀的工艺对该废水进行处理。具体工艺流程如图l所示。2.2工艺特点
本工艺具有以下特点:
(I)利用地理优势和合理的设计高程,减少了电耗。
和回灌要求进行设计的。以沉降/气浮一混凝一过
滤工艺过程为基础.采用的主要技术包括重力除油、压力除油、混凝、浮选、过滤等151。本工程综合根据经济、环保和社会效益分析。确定采用混
52
石油工程建设2010年4月
浮油进废油池
净水荆Il蒸汽ll净水剂
望竺塑笪垫卜——叫堡茎茎卜——叫笪堕堡鱼堡
I沉渣进废渣池
沉降除油罐卜————.1管道混合器
I沉渣和废油进废油池
上.赢怠萋
底泥
废油池卜—一油泵卜———+回收系统
反冲泵ll阻垢剂、除氧剂
核桃壳过滤器H双滤料过滤器H纤维球过滤器H精密过滤器卜一州注水罐p+回注
再覆丽再百司.『i舌司.压孺向l反冲洗排水去沉砂调节池
上清液回流
鲨堕旦塑_蔓蔓曼翌亘蛋—一千泥外运
圈1本工程废水处理工艺流程
(2)采用沉砂调节池。不但除油效率高而且操作方便。
(3)采用混凝斜板除油罐系统。大大提高了除油罐效率和利用率。
(4)采用高效一体化气浮机(加压回流溶气气浮系统)除油,减少了设备占地面积.保证了后续过滤单元的正常运行。
(5)采用改性核桃壳和改性纤维球作为专性除油滤料。提高了除油效率,减小了过滤器反冲洗难度。
(6)采用溶解氧测定仪等在线仪表控制加药系统.不但提高了加药系统的自动程度而且节约了资源和药剂。
降罐.在该罐内废水中的微小油滴先在絮凝剂的作用下脱稳而形成大的油滴.而后经过沉降罐中的斜板分离区.得以重力分离。油因为密度较小而浮在水面,经排油装置排人废油池;渣则沉人罐底经排渣管排入废渣池。除油沉降罐尺寸为D12
x
000iTlm
10000
mm,两台并联。内设斜板、布水装置和
收油装置。除油沉降罐的设计进水水质:含油量≤1500mdL。SS≤300mg/L;出水可达到含油量≤500
mg/L。SS≤100ms/L。
2.3.3三相分离器(2套)
本工程的主要流程是油、水和渣的分离。经过除油沉降罐处理后的废水经管道混合器自流进入三相分离器.在管道混合器内与加人的混凝剂和助凝剂充分混合。在三相分离器的反应区内微小油滴或颗粒物先在絮凝剂的作用下脱稳而形成大的油滴或矾花。而后进入i相分离器的分离区,在该区内油、水、渣L一相得到分离。三相分离器外形尺寸为
14000mm×4000mm
x
2.3主要工艺构筑物及设备
2.3.1沉砂调节池(1座)
主要功能是初步除油、除砂和渣及调节水质水量。该池中废水在重力的作用下,油、水、渣得到初步分离.同时不同时间分离的废水在这里得到均匀混合。油因为密度较小而浮在水面.经刮渣撇油机刮入集油管而排入废油池.渣经过刮渣机刮入集泥坑而排入废渣池。设备的工艺尺寸为43
x
5500
mm。两套并联.内
设搅拌机和三相分离装置。三相分离器设计进水水质:含油量。<800mg/L。SS≤200mg/L。出水可达到含油量≤200mdL。SS≤30mg/t,。2.3.4高效气浮机(2套)
主要作用是去除分散度比较高的油。污水经三相分离器处理后进人气浮系统.本气浮系统采用JQF型一体化沉淀气浮设备。由气浮机主体(反应区、斜管凝聚区、接触区、分离区和出水区)、回流泵、溶气罐、空压机、刮渣机、电控无堵塞释放器和排渣系统等组成.外形尺寸为ll
4000mln
X
650mm
18000
lnlnx
4500
mm,有效水深2.7m.浮油区
深度0.3nl。内设刮渣撇油机、集油管和污水提升泵两台。沉降调节池设计进水水质指标为含油量≤2
000mg/L。SS≤600
mg/t,,出水可达到
含油量≤1000mdt,,SS≤200mgrL。2.3.2沉降除油罐(2座)
主要功能是除油沉渣。经过沉砂调节池后的废水由油泵打人管道混合器.在管道混合器内与加入的混凝剂和助凝剂充分混合反应之后.进入除油沉
500mnl×
4500
mm,单台总装机功率11.8kW,
处理能力100m讹.两台并联运行。高效气浮器设
第36卷第2期
周建民等:油田回注水处理工程实例53
计进水水质:含油量。<250m玑,SS≤60
mdt,;出水可达到含油量≤20
mg/L。SS≤20
me./L。
2.3.5核桃壳过滤器(2台)
主要功能是去除分散油和微小悬浮物。中间水池的水经过滤泵加压进入核桃壳过滤器.在该系统中,污水中颗粒在静电、吸附、重力沉降和拦截的作用下得以去除。核桃壳过滤采用两台并联。单台处理能力100m3/h。过滤器为钢制防腐结构。外形尺寸为D2.8m×5.315m.设计空塔流速为约16m/h,反冲洗强度7.7L,(m2・s)。罐内滤料采用特制核桃壳。采用缠绕不锈钢穿孑L管布水、出水。可有效减少滤料流失。提高配水均匀性。核桃壳过滤器设计进水水质:含油量≤30
mg/L,SS≤30
m玑;出水
可达到含油量≤5mg,L,SS≤5mg/L。2.3.6双滤料过滤器(2台)
主要作用是进一步去除分散油和微小悬浮物。核桃壳过滤器出水直接进入双滤料过滤系统.在该系统中。污水中颗粒在静电、吸附、重力沉降和拦截的作用下得以去除。双滤料过滤器采用两台并联.单台处理能力100m3/h.过滤器为钢制防腐结构,外形尺寸为D3.2
m×4.12
m.设计空塔流速为
约12m/h,反冲洗强度13.8L/(m2・s)。罐内滤料为两层滤料,上层为无烟煤。下层为石英砂,合理滤料配置可避免反冲状态下滤料混层。提高水质。延长过滤周期。双滤料过滤器设计进水水质:含
油量≤6mg/L,SS≤7mg几;出水可达到含油
量≤4mg/L,SS≤3
mg/L。
2.3.7改性纤维球过滤器(2台)
主要作用是进一步去除分散油和微小悬浮物。
双滤料过滤器出水直接进入纤维球过滤系统.在该
系统中,污水中颗粒在静电、吸附、重力沉降和拦截的作用下得以去除。纤维球过滤采用两台并联,过滤器为钢制防腐结构.外形尺寸为D2.8m×5.315m,两台串联.单台处理能力100m3/h.设计空塔流速约为16m/h,反冲洗强度7.7L/(me・s)。采用机械搅拌水同时反冲洗.可手动也可自动操作。该装置为深度过滤单元.滤料所用的纤维球材质表面经过改性处理.对油和机械杂物吸附能力明显增强。具有良好的亲水疏油性.反洗再生性能很好。是当前用于含重(原)油采油废水治理的优选材料。改性纤维球过滤器的设计进水水质:含油量≤5
mg/L。SS≤5
mg/L。出水可达到含油
量≤2mg/L,SS≤lmgCt,。2.3.8精密过滤器(46)
为确保回注水水质指标.废水经过多介质过滤器和纤维球过滤器处理后.再进人精密过滤器进行处理,在滤芯的作用下水质得以进一步改善。精密过滤器出水进入清水罐。精密过滤器为全不锈钢结构。内部安装钛合金滤芯。膜孔隙直径
1la,m,精密过滤器选型为髑D一2400型,4台。分
为两个系列两级。单台外形尺寸D2.4m×4.0m.
工作压力0.3MPa。精密过滤器设计进水水质:含
油量≤3meet,,SS≤2
m玑;出水可达到含油量≤
1mg/L,SS≤l
mg/L,悬浮物中值粒径≤1仙m。
2.3.9回注水罐
主要作用是暂时储存反冲洗水和储存回注用水。上一级出水加入缓蚀阻垢剂、除氧剂和杀菌剂后。进入回注水罐。设计有效容积2000m3。规格为D15.78
m×12
m,停留时间约10h。内设液位
计一套,配加药装置3套和溶解氧测定仪1套。3调试与运行3.1工程调试
按照单机、联合试车顺序对机械设备和电气控制系统进行调试.在达到设计要求后开始系统调试,系统调试主要分为:气浮前系统调试、高效气浮机调试和过滤单元调试3个部分进行。3.1.1气浮前系统调试
气浮前设备主要有沉砂调节池、除油沉降罐、三相分离器和管道混合器。该部分工艺调试主要是调整加药量.除油沉降罐前管道混合器加药量为
PAC80mg/L和PAN8
mg/L时,悬浮物、油类和
废水分离比较好。除油效率稳定达到56.2%。SS去除率稳定达到53%。3.1.2高效气浮设备调试
气浮设备调试主要是调整溶气压力、回流量、加药量以及截止阀开启度。通过l周的不断改变工况调试,发现在容器压力0.42MPa。回流量32%。加药量PAC
120
mg/L和PAM
15
mg/L.调整适宜
的截止阀开启度使释放效果良好时.出水水质较好。除油效率稳定达到90%.SS去除率稳定达到80%。
3.1.3过滤单元的调试
过滤单元主要包括核桃壳过滤器、多介质过滤器、纤维球过滤器和精密过滤器。该单元主要确定
54
石油工程建设2010年4月
进水量、反冲洗水量和反冲洗周期。经过10d的改变工况调试.发现进水量与上个单元来水量之间有正相关性.过滤泵应根据污水提升泵的运行状况进行适当调整.但是整体来看当过滤泵调整到196t/h时。运行的连续性比较好。当连续累计过滤14.6h后,出水水质开始恶化。为了保证过滤器的稳定运行,反冲洗周期应为12h。当反冲洗水量为440t/h、反冲洗强度为15.2L/(m2・s)时,有跑砂现象:当反冲洗水量约405t/h、反冲洗强度约14L/(m2・s)、反冲洗时间12min时,滤料膨胀率高。反冲洗效果好且没有跑砂现象。对于核桃壳过滤器.当反冲洗水量约165t/h、反冲洗强度约7.4L/(m2・s)、反冲洗时间15min时,反冲洗效果较好。对于纤维球过滤器当反冲洗水量约152gh、反冲洗强度约6.9L/(mz.s)、反冲洗时间20
min
时,反冲洗效果较好。对于精密过滤器。当反冲洗水量约160gh、进气量约380L/min、反冲洗时间
18
min时.反冲洗效果较好。为了方便操作。确定
核桃壳过滤器、纤维球过滤器和精密过滤器的运行反冲洗水量约为165t/h、反冲洗时间20min。
3.2运行效果
3.2.1
运行结果监测
本系统采用24h连续运行制度.3d的连续监
测结果表明该系统运行正常。水质监测的平均结果如表2所示。
裹2水处理效果
工艺单元石油类/(mg,/I。)SS/(m#L)进水
出水去除率,%
进水
出水去除率,%
沉砂调节池2013.6821.359.2521.7201.461.4沉降除油罐821.3189.776.9201.4109.645.6{相分离器189.7156.317.4109.684.522.9高效气浮设备156.319.687.784.518.678.O核桃壳过滤19.68.954.618.6lI.339.2双介质过滤器8.94.252.811.35.353.1纤维球过滤器4.22.540.55.31.571.7精密过滤器
2.5
O.8
68
1.5
0.4
73.3
3.2.2问题与讨论
(1)运行一段时间后沉砂调节池排泥不畅。这是因为.在沉淀的过程中有一些油随砂一起沉淀到池底并互相粘接到一块.使排泥比较困难。针对这种情况.作者采取加大排泥频率和在污泥沟内布设曝气管的方式解决问题。实践证明.这种措施是切
实可行的。
(2)沉降除油罐的出水含油量、出水水质不稳定。主要原因:一是水温比较高(50.60℃)。二是来水波动较大。采取的措施是根据来水情况调整加药量和进水量。运行结果表明这种措施是可行的。
(3)高效气浮机溶气罐的浮球液位计和电磁阀易于腐蚀损坏。主要原因是原水矿化度比较高.含盐量大,腐蚀性强。采取的措施是改不锈钢浮球液位计为PP浮球液位计。改电磁阀为气动阀。运行实践表明这种措施是可行的。
(4)高效气浮机随着运行时间的推移溶气量越来越小。主要原因是循环泵来水是气浮机的中上部的水.因排泥不及时,泥可能随循环泵进入溶气罐.最终导致空气的溶解度降低:再加上长期运行造成释放器结垢或堵塞也影响了气泡的释放。如果不及时维修将导致出水水质变差.溶气水水质变差。采取的措施是及时巡场、定期排泥。清洗溶气罐和释放器。实践表明这种措施是可行的。
(5)高效气浮机出水水质恶化。主要原因:一是水质波动大.二是释放气泡效果差。针对第一个原因采取调节加药量和进水量的措施.使加药量与进水量和水质匹配:针对第二种原因采取调整回流量和截止阀的开启度的方法。实践证明采取以上措
施是可行的。
(6)精密过滤器滤芯容易堵塞,过滤压力升高较快。主要原因是反冲洗不及时和进水水质太差。针对第一个原因采取加大反冲洗频率和强度以及及时清洗滤芯的方法:针对第二个原因则采取在进水管上设置回流管的办法.当水质比较差时回流而不进入精密过滤器。实践证明措施可行。4运行费用分析
工程固定总投资为人民币l680万元.每吨废水的处理电费为人民币0.68元:每吨水的药剂费为人民币0.80元:污水站定员2人,每人每月
工资1000元.则每吨水处理人工费为0.07元;固定资产形成率按照90%计.维修费率按照2%提取.则每吨水的设备维修费为0.18元;污泥处置费按50.00元/t计.系统日产生含水率97%污泥约
t,则每吨水的污泥处置费为O.83元,总计每吨
水处理费用为人民币2.56元。
40
第36卷第2期石油工程建设
55
张余
1001
(中石油北京天然气管道有限公司。北京01)
摘
要:论述了工程项目采用EPC模式进行施工管理的效果和存在的问题.由于目前对EPC模式
认识的局限性,普遍认为EPC模式能够有效节约工程建设投资。这就可能会影响工程建设的设计目标,给工程质量留下隐患。文章结合中国石油企业的特点和目前的市场环境及制度特点。提出EPC经营模式的优势是节约交易成本的理念。介绍了交易成本的概念,分析了采用EPC模式交易成本高的原因和主要表现,探讨了节约交易成本的有效途径。提出了改进建议。关键词:石油天然气:工程项目;EPC模式:交易成本;施工管理中图分类号:F406.72
文献标识码:C
文章编号:1001—2206(2010)02珈55埘
式,在总承包商内部设计与采购工作相融合,所以可缩短采购周期,提高采购质量。
采用EPC模式存在的问题主要是:市场占有区域、投标中标率、项目利润等几个方面与国际大型工程公司仍有较大差距[21。主要表现在国内从事EPC的总承包商在工程建设一体化综合能力方面发展不平衡,特别是在风险分析、快速报价等方面缺少经验和手段。项目管理基础数据库不够完善,制约项目管理水平的进一步提高。成本管理和盈利分析基本是空白。
笔者认为,目前国内在采用EPC模式时存在误区。普遍认为EPC模式能够有效节约工程建设投资。一项T程建设项目从前期工作开始到正式立项、直到完成初步设计(假定审定的初步设计概算是准确、完整的)即具备了开展工程EPC的条件,应当说工程建设投资基本确定。除去过程中客观存在的不确定因素,一般来说直接工程投资没有多少
contaminantsfromoffshoreproduced1998,96(44):73-78.
笔者在《试论工程总承包模式首先是一种经营模式》一文中提出EPC是一种经营模式【11,这种经营模式存在的价值在于其节约交易成本的能力。采用EPC模式本身就是工程项目投资方业主与工程承建者(承包商)之间一种交易的达成。本文主要探讨在当前中国石油开展的EPC工程中.哪些成本是交易成本,就目前的市场环境和制度条件以及企业的特点,通过什么途径能够节约交易成本。
1
目前工程采用EPC模式的效果和存在的问题目前在中国石油工程建设领域.采用EPC进
行工程建设的项目越来越多.对其效果的基本评价是:由于采用了EPC模式.业主方面在工程建设过程中的管理工作量大量减少。投资风险得以降低和分散:采用招标选择总承包商,有效地控制了项目建设投资。由于在工程建设阶段只有一个总承包商,使得责任主体清晰。而且利益主体单一。有利于实现对项目投资的有效控制。由于采用EPC模参考文献:
【l】JamesPR,RainerEngelhardtEProducedwatertechnologieal--environ-
mental148.
issues
・—卜-+一+-—+.-+-+一+-—卜——卜-+—+一+-+-+-—卜・—卜一十-‘・●一-+・—卜-—+一-—+一-—+一-—+一—。+--—+一——f‘——●。——+一—。+-—‘+。・‘+一-—+-—+一+一—+.—+-—+--—+一-+-+-+・—卜・‘—●一・
water[J】.OilandGasJournal,
andsolutions【M】.NewYork:PlenumPress,1992.142-
【5】袁智君,郏钦祥。于敬哲.油田开发后期地面工艺技术研究进展田.
石油规划设计,2005,16(5):14-17.
【2】KorenA,NadavN.Mechanical
vapourcompression
totreatoilfield
producedwater[J].Desalination。1994,98(1-3).4l_48.
【3】邹启贤,陆正禹.油田废水处理综述叨.工业水处理,2001,21(8):
I-3.
作者简介:周建民(1980一),男,河南许昌人,西安科技大学硕士研究生,研究方向:水污染控制工程。
收稿Et期:2009—04—29
【4】仙sA,HenryLR,DarlingtonJW,et
a1.New
filtration
processcuts
第36卷第2期石油工程建设51
周建民1一,张国岭2,端木合顺2,户映茹3
(1.西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054;2.西安飞科环保工程有限责任公司,陕西西安710065;
3.陕西科技大学通信与信息工程学院,陕西西安710021)
摘
要:文章阐述了采用由沉砂调节池一沉降除油罐一三相分离器一高效气浮机一核桃壳过滤器一
双介质过滤器一纤维球过滤器一精密过滤器组成的水处理工艺流程处理陕北某油田采出水的过程.
并介绍了该工艺使用的设备和运行参数。工程实践表明.处理后的污水水质稳定。达到并高于SY厂I'
5329—1994《碎屑岩藏注水水质推芹标准》关于低渗透率油田回注水水质标准。
关键词:油田采出水:水处理:工艺:设备:注水中图分类号:TE357.61
文献标识码:B
文章编号:100l一2206(2010)0枷05l_05
0引言
在石油开采过程中.油水分离后产生的大量含油废水称为油田采出水。油田采出水是含有多种杂质的复杂体系….是石油工业中产量最大的废水.约占油田开发所产污水总量的90%以上12-41。油田采出水如果不经处理直接外排。不但污染环境.而且浪费资源。近年来越来越多的油田通过采用对采出水进行处理.使之达到油田回注水水质标准.将污水回注到油层的办法.提高了原油采收率。达到了变废为宝的目的。
陕北某油矿联合站在石油开采过程中.产生大量的油田采出水.采出水中主要含有原油、破乳剂、盐、入井化学液等污染物质。废水具有含油量
高、SS(悬浮固体)高、含盐量高和可生化性差等特点。拟将其处理并回注到油层。本文简要介绍了该污水的处理工艺、设备及参数等。l水量和水质
1.1
水量
该联合站油田采出水量平均为2000t/d.日变
化系数为1.2.该联合站回注水处理站设计处理水量为2
400
t/d.集中在12h排放。
1.2进出水水质
根据陕北某油矿联合站提供的资料和多次监测结果分析.得到设计系统的进水水质.并依据SY/
T
5329—1994《碎屑岩藏注水水质推荐标准》的低
渗透率油田回注水指标确定了排放水要求.如表1所示。
裹1进出水水质指标
水质指标进水水质回注水标准
pH6.5~8.O6.5~8.5
总铁/(mg/L)
≤8.5≤0.5
悬浮物/(me;,L)
≤500≤1.O
溶解氧,(mg,L)SRB/(个/mL)含油,(mg,L)
≤0.5≤0.05
≤8000O_lO
≤2000≤5.0
颗粒直径,um硫化物二价硫,(m∥L)
≤600
≤1.O
≤lO
2工艺装备及特点2.I工艺流程简介
国内采油污水处理工艺大多是以满足地层回注
凝反应一沉淀一水解酸化一生物接触氧化一混凝反
应一沉淀的工艺对该废水进行处理。具体工艺流程如图l所示。2.2工艺特点
本工艺具有以下特点:
(I)利用地理优势和合理的设计高程,减少了电耗。
和回灌要求进行设计的。以沉降/气浮一混凝一过
滤工艺过程为基础.采用的主要技术包括重力除油、压力除油、混凝、浮选、过滤等151。本工程综合根据经济、环保和社会效益分析。确定采用混
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石油工程建设2010年4月
浮油进废油池
净水荆Il蒸汽ll净水剂
望竺塑笪垫卜——叫堡茎茎卜——叫笪堕堡鱼堡
I沉渣进废渣池
沉降除油罐卜————.1管道混合器
I沉渣和废油进废油池
上.赢怠萋
底泥
废油池卜—一油泵卜———+回收系统
反冲泵ll阻垢剂、除氧剂
核桃壳过滤器H双滤料过滤器H纤维球过滤器H精密过滤器卜一州注水罐p+回注
再覆丽再百司.『i舌司.压孺向l反冲洗排水去沉砂调节池
上清液回流
鲨堕旦塑_蔓蔓曼翌亘蛋—一千泥外运
圈1本工程废水处理工艺流程
(2)采用沉砂调节池。不但除油效率高而且操作方便。
(3)采用混凝斜板除油罐系统。大大提高了除油罐效率和利用率。
(4)采用高效一体化气浮机(加压回流溶气气浮系统)除油,减少了设备占地面积.保证了后续过滤单元的正常运行。
(5)采用改性核桃壳和改性纤维球作为专性除油滤料。提高了除油效率,减小了过滤器反冲洗难度。
(6)采用溶解氧测定仪等在线仪表控制加药系统.不但提高了加药系统的自动程度而且节约了资源和药剂。
降罐.在该罐内废水中的微小油滴先在絮凝剂的作用下脱稳而形成大的油滴.而后经过沉降罐中的斜板分离区.得以重力分离。油因为密度较小而浮在水面,经排油装置排人废油池;渣则沉人罐底经排渣管排入废渣池。除油沉降罐尺寸为D12
x
000iTlm
10000
mm,两台并联。内设斜板、布水装置和
收油装置。除油沉降罐的设计进水水质:含油量≤1500mdL。SS≤300mg/L;出水可达到含油量≤500
mg/L。SS≤100ms/L。
2.3.3三相分离器(2套)
本工程的主要流程是油、水和渣的分离。经过除油沉降罐处理后的废水经管道混合器自流进入三相分离器.在管道混合器内与加人的混凝剂和助凝剂充分混合。在三相分离器的反应区内微小油滴或颗粒物先在絮凝剂的作用下脱稳而形成大的油滴或矾花。而后进入i相分离器的分离区,在该区内油、水、渣L一相得到分离。三相分离器外形尺寸为
14000mm×4000mm
x
2.3主要工艺构筑物及设备
2.3.1沉砂调节池(1座)
主要功能是初步除油、除砂和渣及调节水质水量。该池中废水在重力的作用下,油、水、渣得到初步分离.同时不同时间分离的废水在这里得到均匀混合。油因为密度较小而浮在水面.经刮渣撇油机刮入集油管而排入废油池.渣经过刮渣机刮入集泥坑而排入废渣池。设备的工艺尺寸为43
x
5500
mm。两套并联.内
设搅拌机和三相分离装置。三相分离器设计进水水质:含油量。<800mg/L。SS≤200mg/L。出水可达到含油量≤200mdL。SS≤30mg/t,。2.3.4高效气浮机(2套)
主要作用是去除分散度比较高的油。污水经三相分离器处理后进人气浮系统.本气浮系统采用JQF型一体化沉淀气浮设备。由气浮机主体(反应区、斜管凝聚区、接触区、分离区和出水区)、回流泵、溶气罐、空压机、刮渣机、电控无堵塞释放器和排渣系统等组成.外形尺寸为ll
4000mln
X
650mm
18000
lnlnx
4500
mm,有效水深2.7m.浮油区
深度0.3nl。内设刮渣撇油机、集油管和污水提升泵两台。沉降调节池设计进水水质指标为含油量≤2
000mg/L。SS≤600
mg/t,,出水可达到
含油量≤1000mdt,,SS≤200mgrL。2.3.2沉降除油罐(2座)
主要功能是除油沉渣。经过沉砂调节池后的废水由油泵打人管道混合器.在管道混合器内与加入的混凝剂和助凝剂充分混合反应之后.进入除油沉
500mnl×
4500
mm,单台总装机功率11.8kW,
处理能力100m讹.两台并联运行。高效气浮器设
第36卷第2期
周建民等:油田回注水处理工程实例53
计进水水质:含油量。<250m玑,SS≤60
mdt,;出水可达到含油量≤20
mg/L。SS≤20
me./L。
2.3.5核桃壳过滤器(2台)
主要功能是去除分散油和微小悬浮物。中间水池的水经过滤泵加压进入核桃壳过滤器.在该系统中,污水中颗粒在静电、吸附、重力沉降和拦截的作用下得以去除。核桃壳过滤采用两台并联。单台处理能力100m3/h。过滤器为钢制防腐结构。外形尺寸为D2.8m×5.315m.设计空塔流速为约16m/h,反冲洗强度7.7L,(m2・s)。罐内滤料采用特制核桃壳。采用缠绕不锈钢穿孑L管布水、出水。可有效减少滤料流失。提高配水均匀性。核桃壳过滤器设计进水水质:含油量≤30
mg/L,SS≤30
m玑;出水
可达到含油量≤5mg,L,SS≤5mg/L。2.3.6双滤料过滤器(2台)
主要作用是进一步去除分散油和微小悬浮物。核桃壳过滤器出水直接进入双滤料过滤系统.在该系统中。污水中颗粒在静电、吸附、重力沉降和拦截的作用下得以去除。双滤料过滤器采用两台并联.单台处理能力100m3/h.过滤器为钢制防腐结构,外形尺寸为D3.2
m×4.12
m.设计空塔流速为
约12m/h,反冲洗强度13.8L/(m2・s)。罐内滤料为两层滤料,上层为无烟煤。下层为石英砂,合理滤料配置可避免反冲状态下滤料混层。提高水质。延长过滤周期。双滤料过滤器设计进水水质:含
油量≤6mg/L,SS≤7mg几;出水可达到含油
量≤4mg/L,SS≤3
mg/L。
2.3.7改性纤维球过滤器(2台)
主要作用是进一步去除分散油和微小悬浮物。
双滤料过滤器出水直接进入纤维球过滤系统.在该
系统中,污水中颗粒在静电、吸附、重力沉降和拦截的作用下得以去除。纤维球过滤采用两台并联,过滤器为钢制防腐结构.外形尺寸为D2.8m×5.315m,两台串联.单台处理能力100m3/h.设计空塔流速约为16m/h,反冲洗强度7.7L/(me・s)。采用机械搅拌水同时反冲洗.可手动也可自动操作。该装置为深度过滤单元.滤料所用的纤维球材质表面经过改性处理.对油和机械杂物吸附能力明显增强。具有良好的亲水疏油性.反洗再生性能很好。是当前用于含重(原)油采油废水治理的优选材料。改性纤维球过滤器的设计进水水质:含油量≤5
mg/L。SS≤5
mg/L。出水可达到含油
量≤2mg/L,SS≤lmgCt,。2.3.8精密过滤器(46)
为确保回注水水质指标.废水经过多介质过滤器和纤维球过滤器处理后.再进人精密过滤器进行处理,在滤芯的作用下水质得以进一步改善。精密过滤器出水进入清水罐。精密过滤器为全不锈钢结构。内部安装钛合金滤芯。膜孔隙直径
1la,m,精密过滤器选型为髑D一2400型,4台。分
为两个系列两级。单台外形尺寸D2.4m×4.0m.
工作压力0.3MPa。精密过滤器设计进水水质:含
油量≤3meet,,SS≤2
m玑;出水可达到含油量≤
1mg/L,SS≤l
mg/L,悬浮物中值粒径≤1仙m。
2.3.9回注水罐
主要作用是暂时储存反冲洗水和储存回注用水。上一级出水加入缓蚀阻垢剂、除氧剂和杀菌剂后。进入回注水罐。设计有效容积2000m3。规格为D15.78
m×12
m,停留时间约10h。内设液位
计一套,配加药装置3套和溶解氧测定仪1套。3调试与运行3.1工程调试
按照单机、联合试车顺序对机械设备和电气控制系统进行调试.在达到设计要求后开始系统调试,系统调试主要分为:气浮前系统调试、高效气浮机调试和过滤单元调试3个部分进行。3.1.1气浮前系统调试
气浮前设备主要有沉砂调节池、除油沉降罐、三相分离器和管道混合器。该部分工艺调试主要是调整加药量.除油沉降罐前管道混合器加药量为
PAC80mg/L和PAN8
mg/L时,悬浮物、油类和
废水分离比较好。除油效率稳定达到56.2%。SS去除率稳定达到53%。3.1.2高效气浮设备调试
气浮设备调试主要是调整溶气压力、回流量、加药量以及截止阀开启度。通过l周的不断改变工况调试,发现在容器压力0.42MPa。回流量32%。加药量PAC
120
mg/L和PAM
15
mg/L.调整适宜
的截止阀开启度使释放效果良好时.出水水质较好。除油效率稳定达到90%.SS去除率稳定达到80%。
3.1.3过滤单元的调试
过滤单元主要包括核桃壳过滤器、多介质过滤器、纤维球过滤器和精密过滤器。该单元主要确定
54
石油工程建设2010年4月
进水量、反冲洗水量和反冲洗周期。经过10d的改变工况调试.发现进水量与上个单元来水量之间有正相关性.过滤泵应根据污水提升泵的运行状况进行适当调整.但是整体来看当过滤泵调整到196t/h时。运行的连续性比较好。当连续累计过滤14.6h后,出水水质开始恶化。为了保证过滤器的稳定运行,反冲洗周期应为12h。当反冲洗水量为440t/h、反冲洗强度为15.2L/(m2・s)时,有跑砂现象:当反冲洗水量约405t/h、反冲洗强度约14L/(m2・s)、反冲洗时间12min时,滤料膨胀率高。反冲洗效果好且没有跑砂现象。对于核桃壳过滤器.当反冲洗水量约165t/h、反冲洗强度约7.4L/(m2・s)、反冲洗时间15min时,反冲洗效果较好。对于纤维球过滤器当反冲洗水量约152gh、反冲洗强度约6.9L/(mz.s)、反冲洗时间20
min
时,反冲洗效果较好。对于精密过滤器。当反冲洗水量约160gh、进气量约380L/min、反冲洗时间
18
min时.反冲洗效果较好。为了方便操作。确定
核桃壳过滤器、纤维球过滤器和精密过滤器的运行反冲洗水量约为165t/h、反冲洗时间20min。
3.2运行效果
3.2.1
运行结果监测
本系统采用24h连续运行制度.3d的连续监
测结果表明该系统运行正常。水质监测的平均结果如表2所示。
裹2水处理效果
工艺单元石油类/(mg,/I。)SS/(m#L)进水
出水去除率,%
进水
出水去除率,%
沉砂调节池2013.6821.359.2521.7201.461.4沉降除油罐821.3189.776.9201.4109.645.6{相分离器189.7156.317.4109.684.522.9高效气浮设备156.319.687.784.518.678.O核桃壳过滤19.68.954.618.6lI.339.2双介质过滤器8.94.252.811.35.353.1纤维球过滤器4.22.540.55.31.571.7精密过滤器
2.5
O.8
68
1.5
0.4
73.3
3.2.2问题与讨论
(1)运行一段时间后沉砂调节池排泥不畅。这是因为.在沉淀的过程中有一些油随砂一起沉淀到池底并互相粘接到一块.使排泥比较困难。针对这种情况.作者采取加大排泥频率和在污泥沟内布设曝气管的方式解决问题。实践证明.这种措施是切
实可行的。
(2)沉降除油罐的出水含油量、出水水质不稳定。主要原因:一是水温比较高(50.60℃)。二是来水波动较大。采取的措施是根据来水情况调整加药量和进水量。运行结果表明这种措施是可行的。
(3)高效气浮机溶气罐的浮球液位计和电磁阀易于腐蚀损坏。主要原因是原水矿化度比较高.含盐量大,腐蚀性强。采取的措施是改不锈钢浮球液位计为PP浮球液位计。改电磁阀为气动阀。运行实践表明这种措施是可行的。
(4)高效气浮机随着运行时间的推移溶气量越来越小。主要原因是循环泵来水是气浮机的中上部的水.因排泥不及时,泥可能随循环泵进入溶气罐.最终导致空气的溶解度降低:再加上长期运行造成释放器结垢或堵塞也影响了气泡的释放。如果不及时维修将导致出水水质变差.溶气水水质变差。采取的措施是及时巡场、定期排泥。清洗溶气罐和释放器。实践表明这种措施是可行的。
(5)高效气浮机出水水质恶化。主要原因:一是水质波动大.二是释放气泡效果差。针对第一个原因采取调节加药量和进水量的措施.使加药量与进水量和水质匹配:针对第二种原因采取调整回流量和截止阀的开启度的方法。实践证明采取以上措
施是可行的。
(6)精密过滤器滤芯容易堵塞,过滤压力升高较快。主要原因是反冲洗不及时和进水水质太差。针对第一个原因采取加大反冲洗频率和强度以及及时清洗滤芯的方法:针对第二个原因则采取在进水管上设置回流管的办法.当水质比较差时回流而不进入精密过滤器。实践证明措施可行。4运行费用分析
工程固定总投资为人民币l680万元.每吨废水的处理电费为人民币0.68元:每吨水的药剂费为人民币0.80元:污水站定员2人,每人每月
工资1000元.则每吨水处理人工费为0.07元;固定资产形成率按照90%计.维修费率按照2%提取.则每吨水的设备维修费为0.18元;污泥处置费按50.00元/t计.系统日产生含水率97%污泥约
t,则每吨水的污泥处置费为O.83元,总计每吨
水处理费用为人民币2.56元。
40
第36卷第2期石油工程建设
55
张余
1001
(中石油北京天然气管道有限公司。北京01)
摘
要:论述了工程项目采用EPC模式进行施工管理的效果和存在的问题.由于目前对EPC模式
认识的局限性,普遍认为EPC模式能够有效节约工程建设投资。这就可能会影响工程建设的设计目标,给工程质量留下隐患。文章结合中国石油企业的特点和目前的市场环境及制度特点。提出EPC经营模式的优势是节约交易成本的理念。介绍了交易成本的概念,分析了采用EPC模式交易成本高的原因和主要表现,探讨了节约交易成本的有效途径。提出了改进建议。关键词:石油天然气:工程项目;EPC模式:交易成本;施工管理中图分类号:F406.72
文献标识码:C
文章编号:1001—2206(2010)02珈55埘
式,在总承包商内部设计与采购工作相融合,所以可缩短采购周期,提高采购质量。
采用EPC模式存在的问题主要是:市场占有区域、投标中标率、项目利润等几个方面与国际大型工程公司仍有较大差距[21。主要表现在国内从事EPC的总承包商在工程建设一体化综合能力方面发展不平衡,特别是在风险分析、快速报价等方面缺少经验和手段。项目管理基础数据库不够完善,制约项目管理水平的进一步提高。成本管理和盈利分析基本是空白。
笔者认为,目前国内在采用EPC模式时存在误区。普遍认为EPC模式能够有效节约工程建设投资。一项T程建设项目从前期工作开始到正式立项、直到完成初步设计(假定审定的初步设计概算是准确、完整的)即具备了开展工程EPC的条件,应当说工程建设投资基本确定。除去过程中客观存在的不确定因素,一般来说直接工程投资没有多少
contaminantsfromoffshoreproduced1998,96(44):73-78.
笔者在《试论工程总承包模式首先是一种经营模式》一文中提出EPC是一种经营模式【11,这种经营模式存在的价值在于其节约交易成本的能力。采用EPC模式本身就是工程项目投资方业主与工程承建者(承包商)之间一种交易的达成。本文主要探讨在当前中国石油开展的EPC工程中.哪些成本是交易成本,就目前的市场环境和制度条件以及企业的特点,通过什么途径能够节约交易成本。
1
目前工程采用EPC模式的效果和存在的问题目前在中国石油工程建设领域.采用EPC进
行工程建设的项目越来越多.对其效果的基本评价是:由于采用了EPC模式.业主方面在工程建设过程中的管理工作量大量减少。投资风险得以降低和分散:采用招标选择总承包商,有效地控制了项目建设投资。由于在工程建设阶段只有一个总承包商,使得责任主体清晰。而且利益主体单一。有利于实现对项目投资的有效控制。由于采用EPC模参考文献:
【l】JamesPR,RainerEngelhardtEProducedwatertechnologieal--environ-
mental148.
issues
・—卜-+一+-—+.-+-+一+-—卜——卜-+—+一+-+-+-—卜・—卜一十-‘・●一-+・—卜-—+一-—+一-—+一-—+一—。+--—+一——f‘——●。——+一—。+-—‘+。・‘+一-—+-—+一+一—+.—+-—+--—+一-+-+-+・—卜・‘—●一・
water[J】.OilandGasJournal,
andsolutions【M】.NewYork:PlenumPress,1992.142-
【5】袁智君,郏钦祥。于敬哲.油田开发后期地面工艺技术研究进展田.
石油规划设计,2005,16(5):14-17.
【2】KorenA,NadavN.Mechanical
vapourcompression
totreatoilfield
producedwater[J].Desalination。1994,98(1-3).4l_48.
【3】邹启贤,陆正禹.油田废水处理综述叨.工业水处理,2001,21(8):
I-3.
作者简介:周建民(1980一),男,河南许昌人,西安科技大学硕士研究生,研究方向:水污染控制工程。
收稿Et期:2009—04—29
【4】仙sA,HenryLR,DarlingtonJW,et
a1.New
filtration
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