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某联合站建于2003年，年原油处理能力为80×104t/a ，污水处理能力为2500m 3/d ，主要负责油田油、气，水集中处理及外输。在工艺上采用高效三相分离器﹑DCS自动控制等先进技术，是一座完全实现自动化操作的油气水处理场站。
其原有污水处理系统采用自然沉降—压力过滤系统，其主要由自然沉降罐、聚结除油器、压力过滤罐、缓冲罐、污水外输泵、提升泵、加药装置及其他配套设备组成。
然而原有的油田采出水处理系统存在问题诸多问题：1、水处理系统中加药的种类主要为聚合铝、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、烧碱；主要是对污水中的原油微粒和悬浮物进行凝聚与絮凝，阻垢、缓蚀、杀菌、调PH值作用。首先应该按照日处理水量筛选合理的水处理药剂配方，但由于来水量不平稳，使药剂浓度忽高忽低，影响了水质达标工作。2、来水流量是依据缓冲罐液位通过对污水提升泵自动变频来控制的，缓冲罐调储容积小，从而造成污水流速、流量不恒定，最终使得处理后的污水中机杂、含油较高；3、由于污水的矿化度、温度高，致使核桃壳过滤器中的筛管易结垢。
成垢原因分析
（一）污水所含钙离子、镁离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子的浓度较高，所以预处理器中垢的成分可能是碳酸钙、硫酸钙、硫酸镁。
（二）污水的温度。温度主要影响成垢物质在水中的溶解度。盐类垢中以碳酸盐为主，当温度升高时，Ca（HCO3）2分解，产生CaCO3垢：
Ca（HCO3）2→CaCO3↓+CO2+H2O（1）
该反应为吸热反应，温度升高，平衡向右移动，有利于CaCO3析出。对于以MgSO4，CaSO4为主的盐类垢，主要是因为介质中的SO42-与Ca2+、Mg2+结合而生成难溶解沉淀。
（三）异水型水混合。油田中部分污水水型是CaSO4，有些污水水型是CaCl2，由于两油田的油田污水水型不同，可能会加剧结垢。
（四）预处理器管线中的输送压力。压力增加，CO2难以释放，碳酸钙沉淀减少；压力降低，CO2易于释放，碳酸钙沉淀增加。污水从管线中进入预处理器，压力较低，CO2易于释放，反应向右进行，加剧碳酸钙垢的形成。
（五）管壁的润湿物性。预处理器是金属质地，润湿角较小，结构趋势较大，同时，进入预处理器前的污水显酸性，对预处理器有一定的腐蚀作用，造成预处理器内壁较粗糙，使得垢物易于附着，从而加剧结垢。
（六）污水的PH值。在进预处理器前的污水显酸性，所以要向污水中加入石灰乳来调节PH值，由于石灰乳的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙水解后，水中钙离子的浓度增大，最终加剧结垢。
（七）流速的影响。水介质的流动会影响成垢物质的结晶过程，使垢不易生成。在其他条件不变的情况下，水的流速越大，结垢倾向越小。即使在有明显结垢趋势的水流中，结垢现象也不十分明显。
预处理器结垢，对联合站的正常运行造成严重影响。垢层使得管道缩径，流通截面积变小，排量减小，迫使预处理器内压力升高，预处理器水处理能力下降。管线结垢严重时，即使将提升泵的频率调到满频，泵的排量也依旧达不到70m3/h，而泵的压力高达0.5MPa。由此看来，结垢对泵的正常运行造成影响，降低泵效，这样不仅缩短了泵的使用寿命，而且可能会造成供给给注水站的水量不够。再者，对于易结垢设备的清洗，必定会经过一系列的工作，会产生较高的人工成本支出。
目前该站主要采用酸洗除垢、高压水射流清洗除垢等清洗工艺和方法。酸洗除垢适用范围广，具有施工参数设计准确、简便易行的特点。但清洗施工过程中若发生管线破漏，处理难度大，并造成环境污染。清洗液控制上难度大，已造成管线过洗或欠洗。高压水射流除垢成本低。水射流使用的介质是自来水，不需添加洗涤剂，同时属于细射流，节约费用，而且速度快，由于水射流的冲刷、楔劈及磨削作用，可立即将结垢物打碎脱落。高压水射流除垢安全、清洁、无污染。但对于硬垢清洗效率不理想。
综上所述，根据实际情况，我们提出以下建议：
1、在预处理器前加一台换热器；
由于进预处理器前的污水水温较高，这样会加剧预处理器结垢，因此可以通过降低水温来减缓预处理器结垢。依据理论推算，温度控制在40℃较为合适。
2、在预处理器前加一台过滤器；
由于在污水刚进入预处理器时要加入PH调节剂（石灰乳），石灰乳的主要成分是氢氧化钙，这就导致污水中的钙离子浓度增大，从而加剧结垢。如果在预处理器前加一台过滤器，这使得进预处理器的污水含有的机杂、油的浓度减小，石灰乳的加入量减少，污水中的钙离子浓度降低，从而减缓结垢。为了达到降低成本的目的，过滤器可以使用原有的核桃壳过滤器。
3、为预处理器内壁喷一层具有耐腐蚀功能的涂层；
结垢与否和管线管壁的润湿物性是有关系的，管壁越光滑，越不容易结垢。联合站现用预处理器的材质为金属材料，由于污水显酸性，会腐蚀预处理器管线，导致预处理器管壁变粗糙，加剧结垢。建议将预处理器换成非金属材质，是因为非金属材料较金属材料耐腐蚀。经实验论证：预处理器内壁使用CrO2陶瓷涂层，结垢最少，效果最佳。
4、在预处理器前加一条清水管线；
在预处理器前加一条清水管线，将清水兑进污水中，再进入预处理器，这样可以降低污水中机杂、油的浓度，石灰乳的加入量减少，污水中的钙离子浓度降低，减缓结垢，同时，清水还可以起到降低污水温度的作用，也能减缓结垢。以2011年为例，花土沟联合站年污水处理量为54.32万方，花土沟采油作业区年注水量为74.65万方，由此可得，新增清水管线年输出量约为20万方。
5、在加热炉前加一组高效两相分离器；
在加热炉前加一组高效两相分离器，将未进入加热炉的油进行油水分离，分离出的油继续进入加热炉加热，而后进入高效三相分离器进行油气水分离；第一次分离出的水与第二次分离出的水混合一同进入水区，这不仅可以降低水温，还可以降低污水中机杂、油的浓度，最终达到减缓预处理器结垢的目的。
其原有污水处理系统采用自然沉降—压力过滤系统，其主要由自然沉降罐、聚结除油器、压力过滤罐、缓冲罐、污水外输泵、提升泵、加药装置及其他配套设备组成。
然而原有的油田采出水处理系统存在问题诸多问题：1、水处理系统中加药的种类主要为聚合铝、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、烧碱；主要是对污水中的原油微粒和悬浮物进行凝聚与絮凝，阻垢、缓蚀、杀菌、调PH值作用。首先应该按照日处理水量筛选合理的水处理药剂配方，但由于来水量不平稳，使药剂浓度忽高忽低，影响了水质达标工作。2、来水流量是依据缓冲罐液位通过对污水提升泵自动变频来控制的，缓冲罐调储容积小，从而造成污水流速、流量不恒定，最终使得处理后的污水中机杂、含油较高；3、由于污水的矿化度、温度高，致使核桃壳过滤器中的筛管易结垢。
成垢原因分析
（一）污水所含钙离子、镁离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子的浓度较高，所以预处理器中垢的成分可能是碳酸钙、硫酸钙、硫酸镁。
（二）污水的温度。温度主要影响成垢物质在水中的溶解度。盐类垢中以碳酸盐为主，当温度升高时，Ca（HCO3）2分解，产生CaCO3垢：
Ca（HCO3）2→CaCO3↓+CO2+H2O（1）
该反应为吸热反应，温度升高，平衡向右移动，有利于CaCO3析出。对于以MgSO4，CaSO4为主的盐类垢，主要是因为介质中的SO42-与Ca2+、Mg2+结合而生成难溶解沉淀。
（三）异水型水混合。油田中部分污水水型是CaSO4，有些污水水型是CaCl2，由于两油田的油田污水水型不同，可能会加剧结垢。
（四）预处理器管线中的输送压力。压力增加，CO2难以释放，碳酸钙沉淀减少；压力降低，CO2易于释放，碳酸钙沉淀增加。污水从管线中进入预处理器，压力较低，CO2易于释放，反应向右进行，加剧碳酸钙垢的形成。
（五）管壁的润湿物性。预处理器是金属质地，润湿角较小，结构趋势较大，同时，进入预处理器前的污水显酸性，对预处理器有一定的腐蚀作用，造成预处理器内壁较粗糙，使得垢物易于附着，从而加剧结垢。
（六）污水的PH值。在进预处理器前的污水显酸性，所以要向污水中加入石灰乳来调节PH值，由于石灰乳的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙水解后，水中钙离子的浓度增大，最终加剧结垢。
（七）流速的影响。水介质的流动会影响成垢物质的结晶过程，使垢不易生成。在其他条件不变的情况下，水的流速越大，结垢倾向越小。即使在有明显结垢趋势的水流中，结垢现象也不十分明显。
预处理器结垢，对联合站的正常运行造成严重影响。垢层使得管道缩径，流通截面积变小，排量减小，迫使预处理器内压力升高，预处理器水处理能力下降。管线结垢严重时，即使将提升泵的频率调到满频，泵的排量也依旧达不到70m3/h，而泵的压力高达0.5MPa。由此看来，结垢对泵的正常运行造成影响，降低泵效，这样不仅缩短了泵的使用寿命，而且可能会造成供给给注水站的水量不够。再者，对于易结垢设备的清洗，必定会经过一系列的工作，会产生较高的人工成本支出。
目前该站主要采用酸洗除垢、高压水射流清洗除垢等清洗工艺和方法。酸洗除垢适用范围广，具有施工参数设计准确、简便易行的特点。但清洗施工过程中若发生管线破漏，处理难度大，并造成环境污染。清洗液控制上难度大，已造成管线过洗或欠洗。高压水射流除垢成本低。水射流使用的介质是自来水，不需添加洗涤剂，同时属于细射流，节约费用，而且速度快，由于水射流的冲刷、楔劈及磨削作用，可立即将结垢物打碎脱落。高压水射流除垢安全、清洁、无污染。但对于硬垢清洗效率不理想。
综上所述，根据实际情况，我们提出以下建议：
1、在预处理器前加一台换热器；
由于进预处理器前的污水水温较高，这样会加剧预处理器结垢，因此可以通过降低水温来减缓预处理器结垢。依据理论推算，温度控制在40℃较为合适。
2、在预处理器前加一台过滤器；
由于在污水刚进入预处理器时要加入PH调节剂（石灰乳），石灰乳的主要成分是氢氧化钙，这就导致污水中的钙离子浓度增大，从而加剧结垢。如果在预处理器前加一台过滤器，这使得进预处理器的污水含有的机杂、油的浓度减小，石灰乳的加入量减少，污水中的钙离子浓度降低，从而减缓结垢。为了达到降低成本的目的，过滤器可以使用原有的核桃壳过滤器。
3、为预处理器内壁喷一层具有耐腐蚀功能的涂层；
结垢与否和管线管壁的润湿物性是有关系的，管壁越光滑，越不容易结垢。联合站现用预处理器的材质为金属材料，由于污水显酸性，会腐蚀预处理器管线，导致预处理器管壁变粗糙，加剧结垢。建议将预处理器换成非金属材质，是因为非金属材料较金属材料耐腐蚀。经实验论证：预处理器内壁使用CrO2陶瓷涂层，结垢最少，效果最佳。
4、在预处理器前加一条清水管线；
在预处理器前加一条清水管线，将清水兑进污水中，再进入预处理器，这样可以降低污水中机杂、油的浓度，石灰乳的加入量减少，污水中的钙离子浓度降低，减缓结垢，同时，清水还可以起到降低污水温度的作用，也能减缓结垢。以2011年为例，花土沟联合站年污水处理量为54.32万方，花土沟采油作业区年注水量为74.65万方，由此可得，新增清水管线年输出量约为20万方。
5、在加热炉前加一组高效两相分离器；
在加热炉前加一组高效两相分离器，将未进入加热炉的油进行油水分离，分离出的油继续进入加热炉加热，而后进入高效三相分离器进行油气水分离；第一次分离出的水与第二次分离出的水混合一同进入水区，这不仅可以降低水温，还可以降低污水中机杂、油的浓度，最终达到减缓预处理器结垢的目的。