对油田污水处理站自控系统的优化设计探讨

2018年11月环保与节能对油田污水处理站自控系统的优化设计探讨张春辉（长庆油田分公司储气库管理处，陕西榆林718500）摘要：本文首先阐述了油田污水处理站工艺流程，然后说明了自控系统的硬件构成和网络结构，最后从含油污水自动加药优化设计、过滤器出口压力控制和污泥处理系统优化设计这三方面分析了油田污水处理站自控系统的优化设计。希望对油田污水处理站的工作人员带来启示，促进其更好的优化自控系统。关键词：油田污水处理站；自控系统；优化设计随着工业化的发展，油田污水逐年增多，国家一直使用污水处理系统进行污水的排放和控制。近年来，逐年老化的系统在油田污水的控制中出现了一些问题，不能很好的适应国家污水排放的新要求。随着科学技术的不断发展，科研人员逐渐对油田污水处理站自控系统进行优化设计，希望实现更高效、安全的油田污水处理。1油田污水处理站工艺流程油田污水处理站在进行污水控制时，是有一套工艺流程的。首先要对污水进行均质均量的处理，初步减少水中明显的悬浮物与含油量，其次污水会进入加药间，加药间中每间隔一段时间就会加入一种药剂，一共加三种，这三种药剂共同作用，会使污水中的悬浮物和油份凝结。之后，污水会进入沉降罐进行自动的沉淀，通过重力除油的原理，水中的浮油会自行沉淀下去，这个环节可以把浮油控制在小于5mg/L的范围内。之后再经过过滤罐的两次过滤，水中的含油量与悬浮物就会小于2mg/L，最终的水会送达软化站进行最后的软化处理，这样就是油田污水处理站工艺流程。2系统硬件构成和系统网络结构油田污水的处理要靠自控系统的监督与控制，而自控系统是由系统硬件构成的，硬件主要包含一体化控制器与上位机两大部分，还包括现场仪表、主监控服务器、远程模块等多种个体硬件。其中最主要的是一体化控制器，它有触摸屏控制、数据储存等多种功能，可以将污水处理现场的各项数据反馈到屏幕上，然后由工作人员进行实时的监控。自控系统得以运行，除了有硬件以外，还要依靠系统网络结构，自控系统主要使用的是CsCAN网络和Mod-busTCP网络，前者的数据传输速度快，传输距离远，而后者非常支持群体设备，自控系统中的全部组件均是在这两种网络下进行数据传输与储存控制的[1]。3油田污水处理站自控系统的优化设计3.1含油污水自动加药优化设计在油田污水处理中，如果药剂的加入量不适合的话，就会影响油污和悬浮物的凝结，从而使自动沉淀的杂物变少。所以优化油田污水处理站自控系统，对加药环节的设计非常重要。油田污水的水质较为稳定，工作人员可以根据药液比例与反应罐的污水量的情况，通过在自控系统的屏幕上进行设定，控制三种药剂量的比值与药量，进行加药操作。同时，工作人员还应该根据进水量的不同，观察污水处理的情况，利用变频技术控制调节药剂量。在具体的设计中，可以在现场的水管安装液体流量计，这样具体的水量信息就会通过控制器显示出来，控制器在进行自动信息处理之后，可以运用PID功能调节药泵变频器，从而控制加药量。这样就完成了自动加药的控制。在自控系统的设计时，还可以优化视频功能，一旦有人操作系统时，系统就会抓拍画面，将内容存储到CF卡内，这样的设计可以增强自控系统的安全。3.2过滤器出口压力控制优化油田污水处理站自控系统，可以从过滤器出口处入手。每当系统过滤器和软化水设备进行反冲洗时，污水处理系统的再生效果就会受到影响。针对这一问题，可以优化过滤器的系统程序，将反冲洗的压力信号接入程序之中，这样就可以最大程度的减少反冲洗的影响作用，从而恢复再生效果。另外，还可以优化油田污水系统中过滤泵的转速，把过滤器出口压力控制在目标范围之内，这样就可以形成稳定的生化环，提升软化器设备的稳定性[2]。总之，污水处理系统中，净化水压力的不变的，设计人员可以根据这一原则进行优化处理，实现高效、科学的反冲洗过程。而此过程也可以通过自控系统的存储功能，将数据实时的录入到TF卡内，以供工作人员监督。3.3污泥处理系统优化设计优化设计污泥处理系统也是可实行的操作，工作人员可以在自控系统的触屏上提前设定好时间，合理的控制反应罐中的电动阀，提高自动排放油田污水的效率与水平。值得注意的是，系统中的提升泵是要定期进行维护的，所以可以对时间的累计功能进行优化，让系统在合适维修的时间内，自动提醒工作人员进行维护。另外，在进行污泥处理时，一旦油田污水量急剧增多，就可能会发生冒池的现象，设计人员可以针对这一问题，进行优化处理。例如，可以在自控系统中使用智能液位变送器监控污水量，当污水液位上升到一定高度时，上位系统与屏幕就会出现警报提示，从而对污水量进行控制。此外，系统中离心机的自动启动与停止也是值得优化的地方，这点可以通过设置控制器的时间间隔来完成。为了保护生态环境，还可以对污泥中的固体颗粒物进行压实处理，从而使其与污水及时分开。并且可以在自控系统中设计安装气体传感器，让工作人员可以实时监控气体信息，以免出现危险的可燃气体，而给油田污水处理站自控系统带来安全隐患。4结语综上所述，油田污水处理站自控系统对于污水处理有显著的效果，其中最突出的设计就是可以通过一体化控制器达到对系统的监控和各项数据的储存，这样不仅可以更好的对油田污水进行控制，而且也可以在设备管理中提高污水处理水平，促进了数字化油田的发展。随着技术与设计人员的不断研发，自控系统得以优化和升级。希望今后工作人员再接再厉，继续进行自控系统的创新研究。参考文献：[1]杨恩博.油田污水处理站滤罐反冲洗控制系统方案探究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(14):86-87+89.[2]陈康,廖柯熹.胜利油田某污水处理站工艺改造研究[J].当代化工,2015,44(09):2187-2189.176