葡萄花油田含油污泥主要来源于容器清淤、沉降罐排泥、污水回收池清淤、油水井作业落地污泥等。含油污泥主要由储层中微小颗粒、各种化学药剂形成的絮体、管道腐蚀产物和垢物、压裂液、细菌、硫化物、苯系物、地表泥沙等组成。据统计，目前葡萄花油田每年产生油泥1.12×104t（含水率90%～95%）。
葡萄花油田从2009年开始，先后应用了4套含油污泥减量化处理装置，具体应用情况见下表：
站名 | 污泥处理工艺 | 处理能力（m³/h） | 建站年份 |
1#联合站 | 污泥浓缩罐+两级旋流+离心机 | 6 | 2009 |
4#联合站 | 污泥浓缩罐+两级旋流+离心机 | 6 | 2009 |
2#联合站 | 污泥浓缩罐+叠螺机 | 10 | 2011 |
3#联合站 | 污泥浓缩罐+叠螺机 | 10 | 2013 |
1 工艺原理及流程
1.1 “污泥浓缩罐+两级旋流+离心机”工艺
站内排泥经污泥浓缩罐重力浓缩，将污泥中的固体物质沉降、压密后，通过排泥泵送入一级旋流分离器、二级旋流分离器，含细颗粒的液体通过溢流管向上排出，粗颗粒由锥体的底流排出，进入离心机脱水。
1.2 “污泥浓缩罐+叠螺机”工艺
站内排泥经污泥浓缩罐重力浓缩，将污泥中的固体物质沉降、压密后，通过排泥泵送入叠螺机脱水。在叠螺机螺旋推动轴连续运转推动下，污泥中的水分从相对移动的叠片间隙中受挤压排出。
2 运行情况及效益评价
2.1 运行情况
2.1.1 “污泥浓缩罐+离心机”工艺
（1）1#联合站2#污水站采用“污泥浓缩罐+两级旋流预浓缩+离心机”工艺，处理能力为6m³/h。该工艺装置于2010年8月投运，运行过程中进行两方面改进：针对悬浮污泥工艺排出的污泥中含微小悬浮物颗粒较多，两级旋流处理效果不明显的情况，采取污泥浓缩罐出口直接进离心机的工艺；针对离心机脱出水悬浮物含量高，重新进入水系统后增加前端悬浮污泥过滤处理负荷的问题，结合现场实际增设旁通管线，将离心机脱出水经地缸输至浓缩污泥罐循环处理。运转设备主要有离心机（功率29.5kW，转速3500r/min），加药泵及螺旋输送机（功率4.5kW）。目前1#联合站离心机每天运行5～6h，日处理污泥量20～30m³，药剂为阳离子聚丙烯酰胺，加药浓度为40mg/L，离心机脱水后的污泥经翻斗车拉至指定存放点干化处理。化验数据如下表所示：
浓缩罐出泥 | 离心机排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
7.8 | 89.4 | 2.8 | 3.3 | 69 | 27.7 | |
5.6 | 89.6 | 4.8 | 4.2 | 69.7 | 26.1 | |
6.4 | 89.9 | 3.7 | 3.5 | 70.2 | 26.3 | |
平均 | 6.6 | 89.6 | 3.8 | 3.7 | 69.6 | 26.7 |
（2）4#联合站污泥脱水装置同1#联合站污泥脱水装置，处理规模也为6m³/h。目前污水处理量为1300m³/d。污泥主要来自于横向流除油器，装置于2010年5月投运。运转设备主要有离心机（功率29.5kW，转速3500r/min），加药泵及螺旋输送机（功率23kW）。由于横向流储油器排泥量较小，平均3个月装置运行一次，一次排泥4～5h，日处理污泥量20～25m³，药剂为阳离子聚丙烯酰胺，加药浓度为17mg/L，离心机脱水后的污泥经翻斗车拉至指定存放点干化处理。化验数据如下表所示：
浓缩罐出泥 | 离心机排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
5.6 | 90.2 | 4.2 | 2.5 | 68.3 | 29.2 | |
3.2 | 89.5 | 7.3 | 1.9 | 69.5 | 28.6 | |
4.2 | 91.3 | 4.5 | 2.6 | 65.3 | 32.1 | |
平均 | 4.3 | 90.3 | 5.3 | 2.3 | 67.7 | 30 |
2.1.2 “污泥浓缩罐+叠螺机”工艺
（1）2#联合站污泥脱水装置建于2011年，处理能力为10m³/h，采用“污泥浓缩罐+叠螺机”工艺。装置于2012年9月投运，运转设备主要有叠螺机（功率4kW），加药泵及螺旋输送机（功率4.5kW）。目前叠螺机每半个月运行一次，一次5～6h，每次处理污泥量50～60m³，药剂为阳离子聚丙烯酰胺，加药浓度为20mg/L，叠螺机脱出水输至污水回收池内沉降后泵输进沉降罐，叠螺机脱水后的污泥经翻斗车拉至指定存放点干化处理。化验数据如下表所示：
浓缩罐出泥 | 离心机排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
13.4 | 82 | 4.6 | 3.5 | 55.3 | 41.2 | |
10.6 | 86.5 | 2.9 | 4.3 | 62.1 | 33.6 | |
5.7 | 90.6 | 3.7 | 1.9 | 65.4 | 32.7 | |
平均 | 9.9 | 86.4 | 3.7 | 3.2 | 60.9 | 35.8 |
（2）3#联合站污泥脱水装置建于2013年，处理能力为10m³/h，采用“污泥浓缩罐+叠螺机”工艺。运行过程中进行两方面改进：针对含油污泥含水较低，从叠螺机污泥稳定槽自流进絮凝反应槽的速度较慢，污泥稳定槽内的含油污泥会从中溢出的问题，采取了增加叠螺机污泥稳定槽与絮凝反应槽的高度差来提高污泥流动性；增加排泥泵进出口连通阀和排泥泵出口接污泥浓缩罐进口连通阀。改造后解决了因污泥浓度过大而导致的叠螺机无法正常运行的问题。运转设备主要有叠螺机（功率3.15kW），螺旋输送机（功率4kW）。目前该站叠螺机每天运行5～6h，日处理污泥量50～60m³，加药浓度为24mg/L，叠螺机脱水后的污泥经翻斗车拉至指定存放点干化处理。化验数据如下表所示：
浓缩罐出泥 | 离心机排泥 | |||||
含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | 含油率/% | 含水率/% | 含固率/% | |
9.9 | 88.8 | 1.3 | 2.3 | 55.7 | 42.0 | |
11.3 | 86.5 | 2.2 | 5.6 | 60.8 | 33.6 | |
6.5 | 89.9 | 3.6 | 1.5 | 59.4 | 39.1 | |
平均 | 9.2 | 88.4 | 2.4 | 3.1 | 58.6 | 38.2 |
2.2 效益评价
通过对比这两种工艺的投资和运行费用可以看出，“污泥浓缩+叠螺机”脱水工艺投资较少，处理费用较低。
站名 | 脱水工艺 | 装置及配套投资/万元 | 加药浓度/mg/L | 电费/元/m³ | 药剂费/元/m³ | 污泥处理费用/元/m³ |
1#联合站 | 污泥浓缩+两级旋流+离心机脱水 | 445.53 | 40 | 3.37 | 2.88 | 6.25 |
4#联合站 | 污泥浓缩+两级旋流+离心机脱水 | 445.53 | 17 | 5.2 | 1.22 | 6.43 |
2#联合站 | 污泥浓缩+叠螺机 | 402.67 | 20 | 0.51 | 1.44 | 1.95 |
3#联合站 | 污泥浓缩+叠螺机 | 432.67 | 24 | 0.43 | 1.73 | 2.15 |
3 认识及建议
（1）随着油田开发形势的变化，污泥量增加使污泥处理问题更加突出。我国的污泥处理处置可以在参考国外发达 经验的基础上，逐步实现污泥处理处置的稳定减量化和资源化，并做到以集约化处理为主，实现污泥综合利用及达标排放的一个必然趋势。
（2）新型污泥减量工艺的应用可以在保证污水处理效果的前提下大幅减少污泥的产生量，从而实现污水处理的可持续发展。然而，这些工艺的机理和参数还有待于进一步研究，出水质量还有待于进一步提高，随着这些问题的逐步解决，污泥减量工艺将得到更广泛的应用。
（3）针对污油中含硫化物较多区域，在新建含油污泥集中处理站时，配套应用去除硫化物的工艺设备及相应的解决措施，以保证后续工艺的平稳运行。
（4）对于产生污泥量较多的站库，在站内集中应用污泥减量化工艺；对于产生污泥量较少的站库，可采取日常排泥进污泥浓缩罐浓缩后，拉运至集中处理站处理的模式。
