采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范
作者:admin 瀏覽次數(shù):2128
《采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》
(征求意見稿)
編制說明
《采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》編制組
項(xiàng)目名稱:采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范
項(xiàng)目統(tǒng)一編號(hào):1414
承擔(dān)單位:中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、勝利油田采油工藝研究院、中國石
油大學(xué)(華東)
編制組主要成員:燕中凱、井鵬、張煜、李希明、杜春安、汪衛(wèi)東、劉
媛、徐闖、張懷香、張秀霞
標(biāo)準(zhǔn)所技術(shù)管理負(fù)責(zé)人:姚芝茂
技術(shù)處項(xiàng)目管理人:姜宏
I
目 次
1 任務(wù)來源................................................................ 1
2 標(biāo)準(zhǔn)編制的必要性、編制原則和依據(jù) ........................................ 1
3 主要工作過程 ............................................................ 2
4 國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究 ...................................................... 5
5 同類工程現(xiàn)狀調(diào)研 ........................................................ 6
6 主要技術(shù)內(nèi)容及說明 ...................................................... 9
7 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 ....................................... 19
8 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建議 ........................................................... 20
1
1 任務(wù)來源
2009 年環(huán)境保護(hù)部下達(dá)了“關(guān)于開展 2009 年度國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目工作的通知”(環(huán)
辦函〔2009〕 221 號(hào)),提出了制定《采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》(項(xiàng)目編號(hào) 1414)標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù),
由中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、勝利油田采油工藝研究院和中國石油大學(xué)(華東)共同承擔(dān)該標(biāo)準(zhǔn)的編制
工作。
2 標(biāo)準(zhǔn)編制的必要性、編制原則和依據(jù)
2.1 必要性
我國大部分油田進(jìn)入開發(fā)中后期,生產(chǎn)開發(fā)過程中產(chǎn)生大量的采出污水,其中大部分污水經(jīng)處理
后作為生產(chǎn)用水,回注地層,用于采油。但隨著油田采出水量的增加,有的油田已超過了注水需求,
有一部分富余污水作為廢水外排。采油廢水由于含有石油烴類會(huì)環(huán)境污染,依照相關(guān)規(guī)定,需要進(jìn)行
達(dá)標(biāo)處理。目前國內(nèi)各大油田均建設(shè)了采油廢水處理設(shè)施,但由于設(shè)計(jì)、運(yùn)行及管理等方面存在著一
定的問題,導(dǎo)致許多廢水治理工程的處理效果并不穩(wěn)定。此外,有些廢水治理工藝雖然處理效果較好,
但存在著工程建設(shè)投資大、運(yùn)行費(fèi)用高等問題,在一定程度上限制了處理技術(shù)的推廣和應(yīng)用。導(dǎo)致現(xiàn)
階段采油行業(yè)廢水處理問題始終未能根本解決的一個(gè)主要原因是采油行業(yè)廢水治理領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的
缺失,廢水治理工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行沒有完善的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、指導(dǎo),情況亟待改善。
鑒于上述諸多因素,將各種采油廢水治理技術(shù)總結(jié)分析,形成該行業(yè)的國家技術(shù)規(guī)范體系,對(duì)廢
水治理工程的建設(shè)進(jìn)行全過程管理是非常必要的。
本標(biāo)準(zhǔn)的制定符合新的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系要求,有利于促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,規(guī)范行業(yè)水污染防治工作,有
效控制采油廢水的排放,保證《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國水污染防治法》和《污
水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)的落實(shí)。
2.2 編制依據(jù)
以國家相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)章、政策為依據(jù),從保護(hù)環(huán)境,防治污染,促進(jìn)采油廢水治理技術(shù)進(jìn)步
出發(fā),開展編制工作。本標(biāo)準(zhǔn)編制的依據(jù)包括:
(1)國家對(duì)工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)的有關(guān)法律、法規(guī),如《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人
民共和國水污染防治法》和《中華人民共和國清潔化生產(chǎn)促進(jìn)法》;
(2)國家環(huán)保總局關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作的相關(guān)規(guī)定,如:《“十一五”國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃》
(國家環(huán)境保護(hù)總局文件環(huán)發(fā)〔2006〕20 號(hào))、《
國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作管理辦法》(國家環(huán)境
2
保護(hù)總局公告 2006 年第 41 號(hào))、《加強(qiáng)國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作的指導(dǎo)意見》(國家環(huán)境保護(hù)
總局公告 2007 年 第17號(hào))和《關(guān)于加強(qiáng)國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)管理工作的通知》(環(huán)科函〔2007〕
31 號(hào))等;
(3)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和管理辦法,如《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)、《石油開發(fā)工業(yè)水
污染物標(biāo)準(zhǔn)》、《建設(shè)項(xiàng)目(工程)竣工驗(yàn)收辦法》(計(jì)建設(shè)〔1990〕1215 號(hào))、《建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保
護(hù)驗(yàn)收管理辦法》(2002年國家環(huán)境保護(hù)總局)、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014)、《給水排水管道工
程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268)和《環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范制定技術(shù)導(dǎo)則(HJ526-2010)》等;
(5)現(xiàn)行國內(nèi)外采油廢水治理技術(shù)水平和發(fā)展趨勢(shì),治理設(shè)施和裝備調(diào)查材料等;
(6)采油廢水治理工程治污效果、企業(yè)經(jīng)濟(jì)承載能力調(diào)查資料等。
2.3 編制原則
本標(biāo)準(zhǔn)編制遵循以下主要原則。
(1)實(shí)踐性原則
通過參考大量國內(nèi)外相關(guān)的污染治理技術(shù)資料和工程實(shí)例,分析總結(jié)采油廢水處理工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
和存在問題,按照工程技術(shù)規(guī)范編制原則的要求,確定規(guī)范的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。
(2)完整性原則
根據(jù)環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范應(yīng)服務(wù)于環(huán)境管理、運(yùn)行管理以及工程設(shè)計(jì)與驗(yàn)收的要求,在內(nèi)容的安排
上,本規(guī)范針對(duì)采油廢水治理,以工藝路線為基礎(chǔ),內(nèi)容力求完整、無缺漏,體現(xiàn)污染控制全過程管
理。內(nèi)容涉及設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行管理等各個(gè)環(huán)節(jié),盡可能全面考慮該行業(yè)廢水治理所涉及的各
種技術(shù)要求和環(huán)境管理要求。
(3)科學(xué)性原則
規(guī)范的工藝方法分類科學(xué)、層次清晰、結(jié)構(gòu)合理,并具有一定的可分解性和可擴(kuò)展空間。
(4)先進(jìn)實(shí)用與可操作性原則
規(guī)范的技術(shù)內(nèi)容能夠代表采油行業(yè)先進(jìn)的污染控制技術(shù)和治理水平的發(fā)展方向,具備標(biāo)準(zhǔn)化條
件,并且已有成功的工程應(yīng)用實(shí)例,突出了技術(shù)內(nèi)容的針對(duì)性和合理性,以便落實(shí)在工藝設(shè)計(jì)、施工、
驗(yàn)收和運(yùn)行管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。
3 主要工作過程
3.1 工作程序與方法
根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局 2006 年頒布的《國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作管理辦法》,中國環(huán)境保
3
護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)牽頭,于 2009 年 2 月成立了由中國石化勝利油田分公司采油工藝研究院和中國石油大學(xué)
(華東)組成的編制組,填報(bào)了計(jì)劃任務(wù)書。
編制工作從國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)資料調(diào)研開始,結(jié)合國內(nèi)已經(jīng)頒布實(shí)施的有關(guān)采油廢水處理的
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對(duì)采油廢水治理工程的工藝流程、實(shí)際運(yùn)行狀況和處理效果等進(jìn)行了調(diào)研,編制完成了《采
油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》開題報(bào)告,于 2010 年 1 月在北京通過環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織的開題
論證會(huì)。
根據(jù)開題論證會(huì)精神,編制組成員經(jīng)過多家現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢和必要的實(shí)驗(yàn),在對(duì)
調(diào)研資料進(jìn)行匯總、分析的基礎(chǔ)上,于 2010 年 12 月完成了《采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范(初稿)》
和《采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范編制說明(初稿)》;并征求了多家具有采油廢水治理工程經(jīng)驗(yàn)的科
研院所、學(xué)校和工程公司的意見;2012 年 3 月 30 日,中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)組織相關(guān)專家對(duì)規(guī)范初
稿進(jìn)行了預(yù)審,編制組對(duì)各方畫意見和建議進(jìn)行匯集與整理,對(duì)規(guī)范初稿進(jìn)行多次修改與完善,行成
最終的征求意見稿和編制說明。
4
收集資料
分析研究國內(nèi)外有關(guān)情況及發(fā)展趨勢(shì)和存在問題
成立標(biāo)準(zhǔn)編制工作組
編制開題論證報(bào)告
開展文獻(xiàn)調(diào)研和工程應(yīng)用調(diào)研
并進(jìn)行分析研究,確定合理的工藝參數(shù)
提交標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明
征求意見和建議
匯總處理意見
完成標(biāo)準(zhǔn)送審稿及其編制說明
意見反饋
修改
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)審查
完成標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿、編制說明和報(bào)批說明,
并將材料上報(bào)環(huán)境保護(hù)部
意見反饋
修改
環(huán)境保護(hù)部組織審查、批準(zhǔn)和發(fā)布
圖 1 《采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》編制工作程序框架圖
3.2 技術(shù)路線
結(jié)合本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的具體設(shè)置情況,在制訂工作中,編制人員利用各自的工作條件、工作經(jīng)歷、
外界客戶、知識(shí)積累,開展相關(guān)的調(diào)查、研究、咨詢、論證、試驗(yàn)、測(cè)試等工作。并通過對(duì)資料的分
析研究和討論,在充分掌握與標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的基本情況后,形成征求意見稿,主要準(zhǔn)備工作內(nèi)容包括:
(1) 調(diào)研國內(nèi)外采油行業(yè)相關(guān)資料;
(2) 調(diào)研國內(nèi)現(xiàn)有采油相關(guān)行業(yè)的法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);
(3) 調(diào)查國內(nèi)的行業(yè)生產(chǎn)及污染物產(chǎn)生、治理和排放情況;
(4) 分析污染控制的措施和達(dá)到的效果;
5
(5) 分析廢水治理工程各處理單元的技術(shù)控制指標(biāo);
(6) 必要的試驗(yàn)、測(cè)試驗(yàn)證;
(7) 環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益分析。
4 國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究
國外已經(jīng)開展了大量的環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范制定工作。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和美國、法國、德國、日本
等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)發(fā)布了數(shù)百項(xiàng)環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范,各國與環(huán)境工程服務(wù)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是面向產(chǎn)品或
服務(wù)的自愿性標(biāo)準(zhǔn),其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)類型主要包括:基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境質(zhì)量和污染物監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)
品與設(shè)施性能分析測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境工程服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及環(huán)保產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等方面。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)
與環(huán)境工程服務(wù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)很少,幾乎無工程建設(shè)和管理類標(biāo)準(zhǔn)。美國國家標(biāo)準(zhǔn)(ANSI)中的工程建
設(shè)和運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)約占環(huán)境工程服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的 22%,如《城市地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ANSI/ASCE
12-92》,《超聲波水處理系統(tǒng) ANSI/NSF 55-2002》。德國國家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DIN)的系統(tǒng)性較強(qiáng),以
污水處理廠為例,分別建立了工程設(shè)計(jì)和配套設(shè)備兩個(gè)系例標(biāo)準(zhǔn),共計(jì) 20 多項(xiàng),包括了污水預(yù)處理
到污泥處置全過程的主要單元工藝和設(shè)備、材料的要求。其中的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)主要為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原理和與其
它通用設(shè)備不同的特殊結(jié)構(gòu)要求。如《污水處理廠. 第 1 部分:總的施工原則 DIN EN12255-1-2002》、
《污水處理廠. 第 3 部分:預(yù)處理(包括技術(shù)勘誤 AC-2000) DIN EN12255-3-2001》。此外,日本工
業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)、法國國家標(biāo)準(zhǔn)(NF)、英國國家標(biāo)準(zhǔn)(BS)等發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)體系中也都有涉及工程
建設(shè)和管理類的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
就采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范而言,國外的工程建設(shè)和運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)較少,但大部分國家都有專
門的石油污染控制標(biāo)準(zhǔn)體系,具有顯著的行業(yè)特點(diǎn),其中包含防治污染的指導(dǎo)性技術(shù)文件,有些還有
明確的工藝技術(shù)要求。如美國 EPA《油氣開采業(yè)點(diǎn)源廢物排放限制標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)石油天然氣開采的污染物
排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確規(guī)定,美國石油協(xié)會(huì)《勘探開發(fā)作業(yè)中的廢物管理》,美國德克薩斯州《油田廢
物最小化》,加拿大阿爾伯達(dá)省《鉆井廢物管理》、《上游油田廢物管理要求》等。國外一般由有石
油天然氣開采的各省根據(jù)實(shí)際情況制定污染防治管理辦法。國內(nèi)制定了嚴(yán)格的采油廢水的排放標(biāo)準(zhǔn),
如《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)、《石油開發(fā)工業(yè)水污染物標(biāo)準(zhǔn)》等,此外部分地區(qū)還制定
了更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),如遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 21/1627-2008)、《山東省半島
流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》( DB37/676-2007)、《山東省海河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》
(DB37/675-2007)等。此外,還制定了《油田采出水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》(SY/T 0006-1999)、《油田注水設(shè)
計(jì)規(guī)范》(SY/T 0005-1999)等規(guī)范,主要針對(duì)油田采出水處理后作為生產(chǎn)用水回注用于驅(qū)油,對(duì)于
6
采油廢水治理技術(shù)指導(dǎo)性文件則基本缺失。
5 同類工程現(xiàn)狀調(diào)研
5.1 行業(yè)背景
我國大部分油田已進(jìn)入石油開發(fā)的中后期,即高含水期,地層的壓力逐漸降低,因此,需要向油
層中注入大量的水,以維持地層壓力。隨著采出程度的增加,油田注水量越來越大,同時(shí),在采油過
程中,采出原油的含水率逐年上升,含油污水量越來越大。雖然大部分油田都對(duì)采出的地層水進(jìn)行處
理后作為生產(chǎn)用水回注,但有些油田仍有一部分水需要外排。隨著油田的深入開發(fā),需要外排的水量
可能會(huì)逐年增加。另一方面,油田為了保持原油產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,又大力推廣新驅(qū)油技術(shù),如
化學(xué)驅(qū)油技術(shù),這會(huì)給油田污水處理帶來了新的問題。
油田開發(fā)過程中,油井產(chǎn)出液被輸送至聯(lián)合站后,首先進(jìn)行油氣水分離,油、氣被分別收集,脫
出的水中含有少量原油,為油田采油污水,污水進(jìn)入聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理,處理后主要是用
于回注驅(qū)油,去除的主要目標(biāo)污染物是石油類、懸浮物以及對(duì)管線、設(shè)備有腐蝕作用和結(jié)垢傾向的微
生物和金屬離子等。所采用的處理方法以物理法和物化法為主,主要有自然除油、聚結(jié)除油、混凝沉
降和過濾等。近年來,為提高油田污水的處理效果,開始嘗試水力旋流、浮選等方法,并對(duì)單元設(shè)備
進(jìn)行了多方面的改進(jìn),出現(xiàn)了橫向流除油器、雙層濾料過濾罐、核桃殼過濾罐、精細(xì)過濾器等多種新
型處理設(shè)備,提高了工藝的處理效率。在處理工藝流程上,逐步將重力過濾改為壓力過濾,有時(shí)為了
提高污水的處理深度,采用兩級(jí),甚至三級(jí)過濾。油田污水處理常見的工藝流程有如下四類:①污水
→聚結(jié)除油→重力沉降→過濾→出水;②污水→重力沉降→混凝沉降→過濾→出水;③污水→重力沉
降→浮選→過濾→出水;④污水→水力旋流→混凝沉降→過濾→出水。
上述處理工藝對(duì)控制出水中的石油類和懸浮物很有效,污水經(jīng)不同類型處理單元組合而成的處理
工藝處理后,能夠滿足不同區(qū)塊油藏的注水水質(zhì)要求。由于油田污水中除了懸浮油、乳化油、膠體和
懸浮物外,還有大量溶解態(tài)的有機(jī)污染物。以回注為目的的處理工藝,對(duì)溶解態(tài)有機(jī)物的去除率有限。
因此,采用上述處理工藝不能滿足采油污水達(dá)標(biāo)排放的要求。
隨著油田采出水量的增加,加之注采不平衡及邊底水活躍等原因,導(dǎo)致采油污水總量超過注水需
求,有些油田部分富余污水需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后外排。
針對(duì)外排采油廢水,各油田建成了相應(yīng)的處理工程。由于這部分廢水已經(jīng)過聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)
的初步處理,污染負(fù)荷減輕,調(diào)研發(fā)現(xiàn),采油廢水處理工程主要采用生化處理為主,物化處理為輔的
工藝流程。
7
5.2 采油廢水治理情況
隨著我國環(huán)境保護(hù)管理要求以及采油廢水處理技術(shù)的提高,已形成了多種采油廢水處理技術(shù),目
前普遍采用的是厭氧+好氧生化處理的工藝路線。但是,隨著聚合物驅(qū)油、復(fù)合驅(qū)、稠油開采等新的
油田開發(fā)方式的應(yīng)用,采油廢水的水質(zhì)、水量均不斷地發(fā)生變化。聚合物驅(qū)油廢水含有高分子聚丙烯
酰胺,使得含油廢水黏度增大,乳化油更加穩(wěn)定,油水分離困難;稠油開采廢水含油量高,水溫高,
且稠油比重與水接近,處理困難。因此,需要大力開展技術(shù)革新,優(yōu)化處理工藝,提高污水處理效率。
近年來,國家對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排越來越重視,政策標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,各地針對(duì)油田廢水也制
定了新的排放標(biāo)準(zhǔn)。遼河油田新標(biāo)準(zhǔn) DB 21/1627-2008要求:CODcr低于 50 mg/L、氨氮低于 8mg/L、
石油類低于 3mg/L。勝利油田所在的東營市“十二五”期間要全面實(shí)施新一輪的污水處理提標(biāo)改造工
程,污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求:CODcr低于 60 mg/L、氨氮低于 10mg/L。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和測(cè)試情況看,大部分
采油廢水治理工程設(shè)計(jì)能力不足、功能不完善、不能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
5.3 同類工程現(xiàn)狀調(diào)研
《采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》的編制涵蓋采油廢水治理工程的全過程。我國各油田采油廢水的
水質(zhì)水量差別較大,因此,不能參照單一油田或特定工藝的情況進(jìn)行編制。編制組在本規(guī)范的編制過
程中,對(duì)大慶油田、遼河油田、勝利油田、冀東油田、中原油田、新疆油田等全國各主要油田采油廢
水的水質(zhì)特征及處理現(xiàn)狀進(jìn)行了廣泛的調(diào)研,獲得了目前國內(nèi)采油廢水治理技術(shù)水平及發(fā)展情況的最
新資料。與多個(gè)油田進(jìn)行了深入的技術(shù)討論和交流,較全面地掌握了采油廢水治理工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與
關(guān)鍵點(diǎn)。
調(diào)研結(jié)果表明,目前采油廢水治理技術(shù)比較成熟,采油廢水治理工程多采用厭氧處理+好氧處理
的組合工藝,如水解酸化-生物接觸氧化等。其中,水解酸化工藝可有效增強(qiáng)廢水的可生化性,在可
生化性較差的采油廢水處理中有著廣泛的應(yīng)用。采油廢水的好氧生物處理以生物接觸氧化法和活性污
泥法為主。生物接觸氧化法具有流程簡單、操作運(yùn)行穩(wěn)定、方便、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低等特點(diǎn),是一種普遍適
用的采油廢水處理工藝。。
此外,隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,為了達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)要求,在生化處理單元后增加了生化后處理
工藝,主要采用的工藝有微絮凝-過濾、生物炭吸附、膜過濾工藝等,在條件允許的前提下也可采用
氧化塘工藝,以進(jìn)一步提高處理效果。
表 1 中列出了國內(nèi)各主要油田采油廢水治理工程的處理工藝。
8
表 1 國內(nèi)各主要油田采油廢水治理工程處理工藝
編號(hào) 治理工程 處理工藝 處理規(guī)模
1
大慶油田
長垣含油污水達(dá)標(biāo)排放站
采油廢水-沉降罐-氣浮-厭氧水解池-接觸氧化池-混凝反應(yīng)二沉池-排放 30000m3
/d
2
遼河油田
曙光污水處理站
采油廢水-隔油、除油-一級(jí)綜合處理-厭氧池-兼性池-二級(jí)濕地-微絮凝-過濾-排放 10000m3
/d
3
遼河油田
錦采污水處理
采油廢水-沉降罐-壓力浮選機(jī) -厭氧罐-好氧罐-兼性塘-微絮凝-過濾-外排 10000m3
/d
4
冀東油田
高一聯(lián)、柳一聯(lián)污水處理站
采油廢水-冷卻塔-厭氧池-厭氧沉淀池-好氧池-沉淀池-排放
32500m3
/d
5000m3
/d
5
大港油田
港東聯(lián)合站廢水外排處理站
采油廢水-曝氣塘-沉淀池-兼性塘-好氧塘 1-好氧塘 2-排放 10000m3
/d
6
河南油田
稠油聯(lián)合站、雙河聯(lián)合站
采油廢水-冷卻塔-隔油池-水解酸化池-沉淀池-接觸氧化池-二沉池-排放 3600m3
/d
7
勝利油田
樁西長堤外排廢水處理站
采油廢水-聯(lián)合站來水-調(diào)節(jié)池-降溫曝氣溝-厭氧塘-兼性塘-好氧塘-排放 30000m3
/d
8 吉林油田新大采油廠 采油廢水-調(diào)節(jié)池-氣浮除油-生物接觸氧化-沉淀池-人工濕地-排放 500m3
/d
9
在具體的工藝選擇上,根據(jù)采油廢水的水量水質(zhì)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)氐呐欧乓蟮龋瓌t上要求通過現(xiàn)場(chǎng)中
試,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,選擇適宜的廢水處理工藝。采油廢水治理工程在設(shè)計(jì)與運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)應(yīng)保證采油廢水的預(yù)處理效果,為后續(xù)生化處理單元?jiǎng)?chuàng)造良好的水質(zhì)條件。采油廢水水質(zhì)和水
量變化大,且可生化性差,通過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理措施,可提高其可生化性,保證后續(xù)工藝的處理效果。
(2)做好污油泥處理。前端預(yù)處理應(yīng)盡可能回收可利用的原油,處理過程中產(chǎn)生的油泥要采取無害
化處理,如焚燒等,防止二次污染。
(3)采油廢水治理工程是多種處理技術(shù)的優(yōu)化組合,技術(shù)參數(shù)的選擇是施工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
(4)廢水處理最終效果還和施工質(zhì)量、設(shè)備選型、運(yùn)行管理等多種因素有關(guān)。
綜上所述,采油廢水宜采用圖 2 所示的基本工藝流程:
圖 2采油廢水處理工藝流程圖
6 主要技術(shù)內(nèi)容及說明
6.1 規(guī)范的適用范圍
規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、適用范圍,明確了標(biāo)準(zhǔn)對(duì)采油廢水治理工程全過程的指導(dǎo)作用。
6.2 規(guī)范性引用文件
引用了與本標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)的法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。主要分為三類:一是采油廢水需要符合的排放要求;
二是工程設(shè)計(jì)和工程建設(shè)中需要符合的一些重要的技術(shù)要求;三是工程驗(yàn)收和運(yùn)行管理中需要符合的一
些重要的技術(shù)要求。
現(xiàn)行的廢水治理及工業(yè)企業(yè)環(huán)保類標(biāo)準(zhǔn),是制定本
標(biāo)準(zhǔn)的法律依據(jù),其中有關(guān)條文是本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)
基礎(chǔ),引用此類文件,使標(biāo)準(zhǔn)具有合法性和權(quán)威性。工程中關(guān)于工藝、設(shè)備、管配件等方面的規(guī)定引用
了現(xiàn)行的國家及部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。同時(shí),有關(guān)建設(shè)工程涉及的配套專業(yè)和工程施工、安裝、調(diào)試、
驗(yàn)收規(guī)范均成為本標(biāo)準(zhǔn)的引用文件。
6.3 術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)在重點(diǎn)參考引用了《油田采出水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50428)中相關(guān)術(shù)語的基礎(chǔ)上,規(guī)定了
10
采油廢水治理工程技術(shù)規(guī)范所涉及到的有關(guān)術(shù)語及定義。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容,給出了油田采出水、
聯(lián)合站、聯(lián)合站污水處理、采油廢水、生化后處理和回用處理等共 6 個(gè)術(shù)語,并進(jìn)行了定義或解釋。
6.4 采油廢水的水量和水質(zhì)
6.4.1 廢水水量
目前我國大部分油田采用注水開發(fā),采油污水經(jīng)聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)處理達(dá)到不同滲透率地層對(duì)注
水水質(zhì)的要求后,大部分污水作為生產(chǎn)用水回注地層用于采油。但有些油田仍有部分污水富余,需要外
排。不同的油田因?yàn)楫a(chǎn)量、開發(fā)程度、開發(fā)工藝不同,加上邊底水活躍程度、地層滲透率、注采比、當(dāng)
地環(huán)保法規(guī)等諸多因素的影響,采油廢水排放量存在很大的差異。實(shí)際應(yīng)用中,采油廢水處理工程的設(shè)
計(jì)水量應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件確定,同時(shí)新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)的排放廢水量不超過總油田采
出水量的 10%,現(xiàn)有企業(yè)的排放廢水量不超過總油田采出水量的 20%。
隨著油田注水開發(fā),污水量可能會(huì)發(fā)生變化。因此,在工程設(shè)計(jì)時(shí),廢水量應(yīng)根據(jù)各油田開發(fā)實(shí)際
情況確定,且應(yīng)留有一定余量。
6.4.1 廢水水質(zhì)
調(diào)研發(fā)現(xiàn),由于我國各油田的地質(zhì)條件、開發(fā)方式、油層改造措施、注水水質(zhì)、集輸工藝等的存在
差異,因此,各油田采油廢水的性質(zhì)有所不同,采油污水的成分也十分復(fù)雜。廢水中的污染成分來源于
采油生產(chǎn)的各個(gè)工序。其中既含有原油,也有從地層中攜帶出來的各種鹽類、氣體和懸浮物。另外,在
油氣集輸過程中,又摻入了一些化學(xué)藥劑,同時(shí),廢水中還含有一些微生物。
廢水的水質(zhì)應(yīng)以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn);沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的,典型采油廢水的水質(zhì)指標(biāo)可參照表 2。
表 2 典型采油廢水水質(zhì)
污染物指標(biāo) pH
石油類
mg/L
CODCr
mg/L
BOD5
mg/L
聚合物
mg/L
懸浮物
mg/L
濃度范圍 6.5~8.5 20~1000 150~3000 50~200 0~150 10~400
6.5 總體要求
6.5.1 一般規(guī)定
本標(biāo)準(zhǔn)從廢水處理程度、工藝技術(shù)路線、廢水規(guī)范化排放等方面,結(jié)合相關(guān)法律、法規(guī)和技術(shù)政策,
規(guī)定了采油廢水污染控制的原則性要求。
(1) 鼓勵(lì)選用處理效率高、節(jié)約能源、節(jié)省建設(shè)投資的先進(jìn)處理工藝,工藝流程不可任意簡化。
11
(2) 廢水處理的同時(shí)必須兼顧污泥、廢氣及噪聲的污染控制。
(3) 工程設(shè)計(jì)必須考慮生產(chǎn)事故的應(yīng)急措施。
(4) 提倡廢水的生產(chǎn)回用,工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)必須符合國家基本建設(shè)程序以及有關(guān)規(guī)范和規(guī)劃的
規(guī)定。
6.5.2 建設(shè)規(guī)模
工程建設(shè)規(guī)模包括設(shè)計(jì)水量和設(shè)計(jì)水質(zhì)兩部分內(nèi)容,規(guī)模的確定是影響工程投資的主要方面,是關(guān)
系工程投資效益能否順利實(shí)現(xiàn),提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。因此,確定符合實(shí)際又適應(yīng)發(fā)展需要的建設(shè)規(guī)模
是非常重要的。
由于各油田地質(zhì)條件、開發(fā)方式、油層改造措施、注水水質(zhì)、集輸工藝等的不同,不同油田采油廢
水的水量、水質(zhì)有較大的區(qū)別,本標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)工程規(guī)模應(yīng)從實(shí)際出發(fā),通過分析現(xiàn)有或同類工程廢水排放
情況,并結(jié)合油田開發(fā)方案、生產(chǎn)計(jì)劃和排水體制等諸多因素綜合考慮后確定。現(xiàn)有企業(yè)的廢水治理工
程應(yīng)以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù),新(擴(kuò)、改)建企業(yè)應(yīng)通過進(jìn)行物料平衡計(jì)算或類比確定。
6.5.3 工程項(xiàng)目構(gòu)成
采油廢水治理工程是相對(duì)獨(dú)立和完整的系統(tǒng),項(xiàng)目構(gòu)成除主體工程外,還應(yīng)包括保證主體工程正常
運(yùn)行的配套工程、生產(chǎn)管理和生活服務(wù)設(shè)施。
廢水處理工程包括預(yù)處理、厭氧處理、好氧處理、生化后處理和污泥處理處置系統(tǒng)。考慮到節(jié)水減
排和回用的要求,采油廢水的回用處理系統(tǒng)納入廢水處理工程的項(xiàng)目組成中。另外,還應(yīng)充分考慮污泥、
噪聲等二次污染的處理。
6.5.4 廠址選擇和總體布置
采油廢水處理廠(站)的廠址選擇應(yīng)根據(jù)各油田的實(shí)際開發(fā)情況、污水產(chǎn)量、排放要求等因素綜合
確定。廠址選擇、總體規(guī)劃、總平面布置、豎向設(shè)計(jì)、管線綜合布置、綠化布置、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等
方面可參考《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50187)和《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014)中的相關(guān)規(guī)定。
根據(jù)處理工藝、處理級(jí)別、污泥處理流程、各種構(gòu)筑物的形狀大小及其組合,結(jié)合廠址地形、氣候
和地質(zhì)條件等,可有各種總體布置形式,必須綜合確定。
6.6 采油廢水處理工藝設(shè)計(jì)
6.6.1 基本原則
在工藝選擇上,本標(biāo)準(zhǔn)遵循了以下原則:
12
(1)采油廢水處理工藝的選擇以節(jié)能減排、連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)為目標(biāo),根據(jù)不同類型采油廢水污染物的
特征及濃度、處理技術(shù)成熟度、可靠性等列出了宜采用的基本工藝流程。
(2)采油廢水處理宜采用生化處理為主、物化處理為輔的綜合處理工藝,并按照國家相關(guān)政策要求,
進(jìn)行生化后處理和廢水回用。
(3)本標(biāo)準(zhǔn)確定的工藝參數(shù)是通過調(diào)研國內(nèi)采油廢水典型工程案例,并進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)后確定的。
但由于采油廢水地域差別較大,且水質(zhì)和水量波動(dòng)較大,因此,工程實(shí)際運(yùn)行過程中,應(yīng)首先對(duì)采油廢
水水質(zhì)、水量及其變化規(guī)律進(jìn)行全面調(diào)查和分析測(cè)試后,通過現(xiàn)場(chǎng)中試確定相關(guān)的工藝參數(shù)。
(4)工程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮采油廢水含鹽量對(duì)工程運(yùn)行穩(wěn)定性和各單元處理效率的影響。
6.6.2 采油廢水處理工藝
本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)查閱的文獻(xiàn)及調(diào)研結(jié)果歸納了采油廢水治理工程處理工藝流程。
圖 3采油廢水處理工藝流程圖
為指導(dǎo)確定廢水治理工程處理程度及工藝流程,標(biāo)準(zhǔn)組調(diào)研統(tǒng)計(jì)了不同的采油廢水處理單元的
處理效果,詳見表 3。
表 3 廢水處理廠(站)單元處理效率
處理
程度
處理方法 主要工藝環(huán)節(jié)
處理效率(%)
COD SS 石油類
預(yù)處理
自然沉淀 隔油、沉淀 10~20 20~40 10~35
混凝沉淀 隔油、調(diào)節(jié)、混凝沉淀 25~60 40~70 30~60
混凝氣浮 隔油、調(diào)節(jié)、混凝氣浮 25~60 40~80 30~60
厭氧生
物處理
厭氧濾池 厭氧生物濾池 25~65 20~60 30~60
水解酸化 水解酸化 25~50 20~50 30~60
好氧生
物處理
活性污泥 活性污泥生物反應(yīng)池、沉淀池 65~90 60~90 80~96
生物膜 生物接觸氧化 65~90 60~90 80~96
生化后
處理
過濾 過濾 10~20 50~60 >80
混凝 混凝、沉淀、過濾 15~30 50~70 >80
吸附 過濾、活性炭吸附 >40 >80 >80
13
處理流程圖的說明:
采油廢水應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和排放要求,采用“預(yù)處理+厭氧生物處理+好氧生物處理”的單元組合工
藝流程。
(1)采油廢水預(yù)處理包括冷卻、隔油處理、調(diào)節(jié)、混凝/(氣浮)沉淀處理等單元,處理單元的取舍
與組合應(yīng)用應(yīng)根據(jù)采油廢水的水質(zhì)特性和設(shè)施建設(shè)要求確定。含聚合物采油廢水因?yàn)楹懈叻肿泳酆衔铮?br />導(dǎo)致油水分離困難,通常首先需要采用混凝/氣浮—沉淀、氣浮等處理工藝進(jìn)行預(yù)處理,再采用生化處理
工藝?yán)^續(xù)處理。稠油采油廢水因?yàn)樗疁馗摺⒂退芏炔钚。ǔJ紫刃枰捎美鋮s降溫、混凝/氣浮—沉
淀、混凝沉降等處理工藝進(jìn)行預(yù)處理,再采用生化處理工藝?yán)^續(xù)處理。
(2)采油廢水厭氧生物處理宜選用普通厭氧生化池或厭氧生物濾池,也可選用水解酸化法;好氧生
物處理宜選用生物接觸氧化法、傳統(tǒng)活性污泥法或序批式活性污泥法(SBR)等工藝。
(3)采油廢水生化后處理宜選用微絮凝-過濾、化學(xué)處理等處理工藝,以進(jìn)一步提高處理效果。場(chǎng)地
開闊(特別是有大片鹽堿地)、周圍環(huán)境適宜,且 COD 小于 100 mg/L 的采油廢水也可采用氧化塘生化
后處理工藝。
為了保證采用本標(biāo)準(zhǔn)中列出的處理工藝能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行的國家和地方有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)、
污染物的來源及性質(zhì)、排水去向確定采油廢水的處理程度,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)中試結(jié)果,選擇相應(yīng)的處理工藝。
6.6.3 主體處理單元技術(shù)要求
6.6.3.1 預(yù)處理
采油廢水一般具有水溫高、含油高、含聚合物及水質(zhì)水量波動(dòng)大等特點(diǎn),因此,預(yù)處理過程應(yīng)包括
隔油、調(diào)節(jié)緩沖、冷卻、混凝—?dú)飧?沉淀等單元,以有效降低后續(xù)生化處理單元的負(fù)荷。
(1) 隔油處理
采油廢水中含有少量原油,首先必須進(jìn)行隔油處理,這樣既能夠回收原油,又可降低后續(xù)處理負(fù)荷,
同時(shí)還具有部分沉降作用。隔油池(罐)需設(shè)置有效的回收原油及底部排泥設(shè)施,內(nèi)部可設(shè)置斜板以強(qiáng)
化除油效果。隔油池(罐)的污水停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)來水水質(zhì)、原油物性等確定,一般取 3h~8h,內(nèi)部有
斜板時(shí)可取 1.5h~4h。
(2) 調(diào)節(jié)緩沖
由于采油廢水水質(zhì)和水量變化較大,對(duì)廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行和處理效果產(chǎn)生影響,加之生化處
理單元對(duì)沖擊負(fù)荷的變化較為敏感,相對(duì)穩(wěn)定的水質(zhì)、水量是生化處理單元穩(wěn)定運(yùn)行的保證。