采气废水技术介绍

采气井废水处理工艺技术介绍大庆同升油田科技有限公司DaqingTongshengOilfieldTechnologyCo.,Ltd.目录第一部分：采气井废水处理工艺技术简介第二部分：QY-QCFC-Ⅰ-120橇装采气废水处理装置现场工艺安装第三部分：采气井废水处理工艺成本分析第一部分：采气井废水处理工艺技术简介由于没有专用的气田废水处理设施，目前采气废水均采用罐车运至就近的采油污水处理站，与采油污水混合后进行处理。由于气田污水组成的复杂性，少量气田污水与采油污水混合后对采油污水处理系统没有多大的影响，但是随着气田污水的增加，将直接影响采油污水处理系统的正常运行，同时也将带来大量的污水运输工作量。一、气田废水处理技术现状随着天然气开发规模的扩大，以及深层（火成岩储层）天然气开发工作的逐渐深入，伴生采气废水量逐渐增加，特别是各种泡排剂、缓蚀剂、水合物抑制剂、消泡剂等药剂的大量应用，造成水质的组成越来越复杂。主要存在问题如下：1.COD、BOD含量高，色度、浊度大。2.水中含有大量的表面活性剂，该类水质与油井采出水不配伍，与采油污水混合后，将造成现有的污水处理系统效率降低。3.采用常规水处理方法很难使其处理后达到排放标准，即使达到了成本也非常高。4.随着气井开发时间的延长，单井产水量明显增加。深层天然气藏（高含二氧化碳）的开发又造成了采气废水组成变得更加复杂，为废水处理带来了新的课题。二、气田废水处理存在的问题为了有效利用污水资源、保护环境、达到采气污水处理后回注的目的，针对采气废水的特点，通过对国内外经常采用的废水处理技术进行了分析比较，并经过一系列的实验，最终确定了物理法与化学法相结合的“气田污水处理技术工艺”，并在此基础上研制了QY-QCFC-Ⅰ-120橇装采气废水处理装置。目前该装置已进行了试运行，收到了理想的处理效果。三、采气井废水处理工艺技术的确定对采气废水进行中小规模集中处理，使处理后的水质指标达到GB8978-1996规定的二类污水排放标准。该技术采用了化学法与物理法相结合的工艺，由化学处理系统、沉降分离系统、复合过滤系统、有机物处理系统等四个主要部分组成。以沉降分离、复合过滤系统为主导，化学处理系统为辅助，将废水中的油、悬浮物等去除，并脱色、脱臭，最后产生的杂质通过有机物处理系统集中处理。四、采气井废水处理工艺技术原理五、采气井废水处理工艺流程图采气井废水处理工艺流程示意图净水剂复合过滤器采气污水集水缓冲罐化学处理系统沉降系统有机物回收污泥回收（一）化学处理技术（二）分离及过滤技术（三）高浓度有机杂质的处理技术六、采气井废水处理工艺的核心技术1、解决的主要问题：化学处理技术主要用于解决高浓度有机废水的净化问题、水质腐蚀结垢问题及处理后水质与其它水质（注入水、地层水）的配伍问题。2、主要研究内容：A.化学净水技术：通过采用高效净水剂，使水中的油、有机物、表面活性剂、悬浮物等凝聚，并使凝聚后的粒子具有一定的密度和电性，促进其与水分离。B.水质改性技术：调节水质性质，实现与受纳水体配伍的目的。C.防腐技术：解决水质对设备、管线的腐蚀问题。（一）化学处理技术3、理论依据：根据水中杂质电性的不同，采用不同电性的物质中和其电性，使之失去表面活性，改变水质的乳浊状态，同时依靠吸附架桥作用，达到杂质凝聚分离的目的。通过筛选合适的水质改性剂，解决水质腐蚀结垢、与受纳水体不配伍的问题。4、技术创新点：实现了水质净化、水质改性、水质防腐防垢技术与水处理技术的有机结合。（一）化学处理技术1、解决的主要问题：主要用于解决有机杂质与水质分离问题。2、主要研究内容：A.杂质分离技术：通过物理法使凝聚后的杂质与水质尽快分离。B.复合过滤技术：通过选择机械微孔过滤--高压气能再生复合过滤技术，解决气田污水中含有的大量表面活性物质对常规的精细过滤方式（石英砂、核桃壳、纤维球等）造成不良影响问题。（二）分离及过滤技术3、理论依据：采用常规的精细过滤方式（石英砂、核桃壳、纤维球等）是通过介质表面的吸附作用及过滤作用实现水与杂质的分离，因此过滤效果受水中表面活性物质的影响较大。机械微孔过滤是依靠杂质的架桥作用，在过滤介质的表面形成的微孔过滤膜实现杂质与水的分离，可有效克服表面活性剂对过滤介质的影响问题，使气井水处理技术更加完善。4、技术创新点：机械微孔过滤、高压气能再生等技术在气田废水处理上的应用是国内首例。（二）分离及过滤技术1、解决的主要问题：主要用于解决有机杂质的安全环保处理问题。2、主要研究内容：安全环保处理技术：通过处理可作为化工原料或燃料使用。3、理论依据：气田污水中的有机物质均为表面活性剂、消泡剂、油等有机物质，处理后有广泛的利用空间。（三）高浓度有机杂质的处理技术第二部分：QY-QCFC-Ⅰ-120橇装采气废水处理装置现场安装工艺QY-QCFC-Ⅰ-120橇装采气废水处理装置是针对采气废水的水质特点设计制造。本产品具有以下技术特点：1.根据用户要求，出水水质指标可分别达到《污水处理站来水指标》、《SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标》、《GB8978-1996污水综合排放标准规定的二类污水排放指标》；2.该产品采用橇装形式，所有设备都安装在橇装板房内；3.装置整体采用采用组合式结构，扩充更新简单；4.结构紧凑、占地面积小，安装、使用、维修方便；5.投资小、运行费用低；6.水质在线连续自动检测，水质不达标时自动切断外排流程，确保出水达标；7.来水污水水质范围广，前端无需任务预处理设备。一、QY-QCFC-Ⅰ-120橇装采气废水处理装置简介装置外观图装置内部右视图装置内部左视图1.装置型号：QY-QCFC-I-120；2.装置外形尺寸：长12000mm（不含楼梯）、宽4000mm、高3400mm（不含护栏）；3.装置自重：27T；4.运行总重：50T；5.最大水处理量：120m3/d；6.耐压额定值：1.0MPa；7.进出口管径：DN50mm；8.环境温度：-40—60℃；9.供电电源：AC380V/50Hz；10.额定功率：90KW；11.得水率：98%；二、装置主要技术指标12.废弃物：A.成份：表面活性剂与悬浮物结成的悬浮液体及污泥团块；B.含量：0.5-2%；13.处理前污水水质指标：A.PH值：≤10；B.矿化度：≤5000mg/L；C.COD：≤50000mg/L；D.含油量：≤1000mg/L；E.悬浮物含量：≤1000mg/L；F.硫化物含量：≤200mg/L；G.氯化物含量：≤5000mg/L；H.硫酸盐还原菌：≤n×105个/mL；I.腐生菌：≤n×105个/mL；J.铁细菌：≤n×105个/mL。类别PH悬浮物mg/L悬浮物颗粒直径中值μm油含量mg/LCODmg/LSRB个/mlFB个/mlTGB个/ml备注进口水质5-10500-1000--500-100050000---------出口水质7-9≤200≤10.0≤200------------达到拟定污水处理站入口水质标准，并与承纳水质配伍出口水质7-9≤3.0≤2.0≤8.0---≤25n×102n×102达到注水水质标准，并与注入地层的水质配伍14.处理后污水水质指标：A.达到污水处理站来水指标或SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标，见下表。类别PH悬浮物mg/L硫化物mg/L油含量mg/LCODmg/LBODmg/L色度表面活性剂备注一级标准6-9701.0510020505.01998年1月1日后建设的单位按此标准实行二级标准6-91501.010150308010三级标准6-94001.020500300---20B.达到GB8978-1996污水综合排放标准规定的二类污水排放标准。三、装置工艺流程图四、装置运行流程图五、装置工艺安装平面图1.装置外形尺寸A.长12000mm（不含楼梯）、宽4000mm、高3400mm（不含护栏）、自重27T、运行总重50T。2.安装位置A.QY-QCFC-I-120型橇装采气废水处理装置安装在天然气处理站站外空地上，总占地面积不小于13m×4.5m=58.5m2，装置与天然气处理站距离不小于10m，留做防火通道。3.安装基础A.现场地面平整，面积15m×6m=90m2；现场平整完成后，均布6个混凝土基础礅，基础礅尺寸为140cm×140cm×48cm。六、装置安装工艺4.装置连头A.装置进口连头：装置进口管线安装到站内污水罐外输管线上，以三通形式安装，保留原罐外输管线；B.装置反冲洗回水连头：装置反冲洗回水管线连至装置进口管线上，安装相应阀门切换工作状态，反冲洗水进站内污水罐；C.装置外输、排污管线敷设至指定位。5.控制系统安装A.控制系统主控柜安装在橇装板房内，采用电缆穿管连接；B.供电电源要求：AC380V、容量125KVA，独立开关供电。6.安装工艺A.装置安装前测好标高，误差控制在1cm以内；B.装置排污系统管线敷设至指定位置；六、装置安装工艺C.装置采用橇装结构，进水、出水、排泥、污泥回收、放空在装置后部；D.外接管线、阀门均采用防腐材质；E.装置内部安装有放空阀和各工艺点取样阀；F.所有外露管线油漆粉饰，需做保温处理，管线可用岩棉包敷，外扣镀锌铁皮。7.变台及电缆施工A.橇装装置总功率为90KW，若站内变压器容量足够，可使用独立开关控制，主电缆为70mm2钢铠铝芯电缆，挖沟敷设至橇装装置。B.若站内变压器容量不足，应安装一台125KVA专用变压器，变台上需安装控制闸箱，主电缆为70mm2钢铠铝芯电缆，挖沟敷设至橇装装置。六、装置安装工艺8.处理后污水去向A.出水水质指标可分别达到《污水处理站来水指标》、《SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标》、《GB8978-1996污水综合排放标准规定的二类污水排放指标》，可送至污水处理站二次处理，或直接回注地下，也可做养鱼、景观用水。9.废弃物处理A.处理后废弃物主要是表面活性剂与悬浮物结成的悬浮液体及污泥团块，通过处理可作化工原料或燃料使用。六、装置安装工艺1.进出水管线施工时尽量减小压力损耗。2.设备安装时务必做到水平吊运、水平安装，避免振动过大造成损坏。3.供电电源的主断路器的容量应大于装置的负载容量。4.装置试运前应根据国家相关的电气规范，对装置内的电器设备进行绝缘强度实验。5.装置必须可靠接地，注意电气防护。七、装置安装、使用注意事项1.装置安装在天然气处理站站外空地上，与天然气处理站距离不小于10m，留做防火通道。2.装置内备有2台干粉灭火器，以防止出现意外火警。3.装置接地可靠，有电气防护措施。4.装置常用机泵为用一备一，确保连续运行。5.装置控制系统保护措施完备，确保连续运行。八、安全与连续运行性能根据气田生产规模、气井采出液产量，确定人员值守。1.气田规模大、单井采出液量大，可将单井废水集中后进入装置，可连续运行，一班二人，三班轮流值守。2.气田规模大、单井采出液量小，可将单井废水集中后进入装置，可连续运行，也可间歇运行。3.气田规模小、单井采出液量大，可将单井废水集中后进入装置，可连续运行，也可间歇运行。4.气田规模小、单井采出液量小，可将单井废水集中后进入装置，可间歇运行，运行期间三人轮流值守。九、人员值守第三部分：采气井废水处理工艺成本分析1.总投资预测：395万元（设备工艺365万元、橇装房30万元、）。2.吨水处理成本≤1.5元，由三部分组成：A.药剂费用在0.8-1.0元/m3（不同进出水水质）。B.电费：0.3-0.4元/m3（不同进出水水质）。C.滤料更换费用：每3年更换一次，费用约为2-4万元。一、费用预测