含油污水物理杀菌装置应用效果分析

含油污水物理杀菌装置应用效果分析#含油污水物理杀菌装置应用效果分析3类物理杀菌装置进行了调研，评价了其摘要：3类物理杀菌装置进行了调研，评价了其杀菌效果及运行费用；同时分析了物理杀菌装置在运行中存在的故障率高、维修费用高等问题，并提出了针对性的解决措施。关键词：物理杀菌；紫外线；多相催化氧化1应用背景随着开发的深入，油田对注入水质的要求越来越高。回注水中的细菌（硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌）是影响注入水质的重要因素，尤其是硫酸盐还原菌，不仅对污水管道及处理设备产生腐蚀，增加污水处理难度，而且会造成地层堵塞等危害。由于化学杀菌运行成本高，长期投加会产生抗药性，为了探索经济有效的杀菌方式，大庆油田自2002年开始大范围推广应用高效物理杀菌技术。2建设现状2建设现状截止到2013年4月，大庆油田已建污水处理站类物理杀菌装置 589套，其中，紫外线杀菌装置装置271套，主要应用于含聚污水站；变频电脉冲杀菌205座，163座站采用了物理杀菌方式，共应用各278套，主要应用于水驱、含聚污水站；多相催化氧化40套。具体统计如表 1。序号站口紫外线（套）多相催化氧化（套）变频电脉冲（套）合计（套）1水口污水站9645161572含聚污水站174214204083三元污水站0123154地面污水站40045清水站40156总计27827140589表1大庆油田物理杀菌装置统计3技术原理LEMUP）、变频电脉LEMUP）、变频电脉变频电脉冲杀菌对进口水质2。没有要求，可在污水处理各环节使用。其具体原理及适用范围如表表2 物理杀菌装置原理及适用范围设备类型原 理进口水质要求适用范围含 油(mg/L)悬浮物(mg/L)硫酸盐还原菌（个/mL）

紫外线通过由紫外光子辐射导致的光化学反应来进行，主要破坏微生物的核酸、脱氧核糖核酸、核糖核酸等，对蛋白质及其它生命物质也产生一定的作用力。口20口20口后、注水前多相催化氧化通过氧化还原电位变化产生的氢氧口离子、 过氧化氢、羟基自由基和紫外线联合作用，对有机物和微生物进行分解和破坏，有效地杀灭含油污水中各类细菌。口200口150口105口后、注水前变频电脉冲通过缠绕在水管外壁上的多股绕口，口发生器产生的电磁波感应到水管内水体中，利用各种频率的强大直流脉冲变频电磁波，直接击穿细菌的细胞壁而导致其死亡。无无无各环节4应用情况现场应用情况表明，物理杀菌方法是有效的，可以明显减少污水中细菌数量，但是单纯采用物理杀菌方式难以达到指标要求，各厂目前多采用物理加化学联合杀菌方式。从各厂反映三种杀菌装置的杀菌效果上看， 多相催化氧化杀菌效果最好， 其次为紫外线装置， 变频电脉冲相对最低，适宜作为辅助杀菌装置。根据 2012年公司检测硫酸盐还原菌达标情况，各厂合格率在90.5%-100%之间。5存在的问题从各厂反映的情况来看，物理杀菌装置虽然总体上能够达到设计杀菌效果，但是在运行当中，主要存在着故障率高、维护费用高、结构不合理等几方面的问题。杀菌装置故障率较高，厂家维修不及时，运行时率低紫外线及多相催化氧化装置经常产生灯管烧毁、石英套管渗漏、镇流器运行不稳定等问题，故障率较高，而《油田水处理用物理杀菌设备运行操作规程》 （Q/SYDQ1182-2008）规定，杀菌装置非专业人员严禁拆卸及维修安装， 岗位工人无法维护安装， 故障后厂家维修及时率难以保证， 部分组件不能及时更换，导致运行时率较低，目前运行比例为 77.6%。具体见表 3。表3 物理杀菌装置组件损坏情况统计序号物理杀菌类型紫外线灯管（根）电器元件老化（台次）套管漏水（台次）进口漏水（台次）设备跳闸（台次）气泵坏（台次）空开负荷不够（台次）变频器故障（台次）法兰渗漏（台次）1紫外线28728206293922160082多相催化氧化（LEMUP）559226172410007

紫外线杀菌效果不具有全程性，井口硫酸盐还原菌数量上升紫外线的穿透力不强，杀菌作用只限于物体表面，难以将密闭系统中水流不快处和死水区（如流速低的管线、冲洗罐、储罐以及设备、管线内壁粘泥等密闭部位）的细菌彻底杀死，导致污水离开紫外杀菌装置所能辐射的范围时，细菌会大量繁殖，数量又逐步上升。例如采油八厂永一联， 紫外线杀菌装置对硫酸盐还原菌的杀菌率达到注入水质要求，但在外输点便监测到细菌数量有所回升。维护维修费用较高，杀菌装置配件超期使用根据《油田水处理用物理杀菌设备运行操作规程》规定，紫外线杀菌装置灯管运行器运行20000h后应进行更换；多相催化氧化杀菌装置灯管运行电极运行 9000h、光催化电极运行 18000h后应进行更换，超期运行，95%以上，装置出口水质满足12000h、镇流95%以上，装置出口水质满足12000h、镇流10000h和镇流器运行 20000h、等离子光强下降至 85%以下，严重影响杀按规定使用寿命计算（不损坏的前提下），紫外线单台年维护费用7万左右，多相催化氧化杀菌装置维护费用 17.1万元左右，维护费用较高，按期更换难度较大。紫外线杀菌装置结构不合理采油八厂部分紫外线杀菌装置结构采用“下进上出”的安装方式，滤料、砂粒等进入杀菌装置后，会沉积在杀菌装置腔体内，清洗时研磨易打碎套管。加强管理，规范维修队伍，加大定期维护力度一是规范设备厂家，加强维修队伍配备，定期对装置进行检查，做到问题及时发现，及时维修，保证杀菌效果。二是对操作人员进行物理杀菌装置相关的培训，取得操作资格，在日常维护（例如灯管清洗、更换）方面提高及时率。另外，二厂建议增加物理杀菌装置中石英管支架、灯管拉杆、反冲洗气泵等配件的物资代码，方便采购。物理杀菌与化学加药相结合，保证井口水质达标针对物理杀菌装置持续抑菌能力较差， 单独使用无法使处理后污水及注水井井口水质达标的问题，建议选取不同位置连续投加杀菌剂， 抑制下游深度污水站、注水站、注水井细菌的繁殖。例如采油六厂在深度污水处理站采用以物理杀菌技术为主、 化学杀菌技术为辅的杀菌模式，杀菌技术与化学杀菌技术联合使用的杀菌模式，实现杀菌系统低耗高效运行，保证井口处水质达标。6.3设立杀菌装置专项维修资金普通污水处理站采用物理由于物理杀菌装置生产维护费用较高，建议公司加大杀菌装置维护资金投入力度，参考阴极保护、变频等装置的维护模式， 设立专项维修资金， 确定专业的维修队伍，确保使用到期和损坏的灯管、器、电极等配件得到及时更换，提高物理杀菌装置的杀菌效果。镇流6.4改造不合理工艺，保证装置安全稳定运行针对紫外线杀菌装置安装工艺不合理的问题，对杀菌装置工艺进行改造，以保证系统平稳运行。2012年八厂已对 10套杀菌装置的进出口安装工艺进行改造，为防止滤料、砂粒等进入杀菌装置打碎灯管，将装置进出水改为 “下进下出” 的工艺连接形式， 并在进水前加装筛网，保证了装置安全稳定运行。有效去除来水携带砂粒等，参考文献：[1]胡雪滨 .油田污油处理技术研究与应用[J].河南石油， 2005,19(6n