对恢复滤料截污能力的探讨

摘   要  本文对以****站为主的滤料再生状况进行调查研究，通过2001年以来历次发生的滤料被污染（以滤前水正常时的滤后水超标为准）状况的调查，以及历次对恢复滤料截污能力所做工作的分析，找出影响滤料截污能力恢复程度的各种行为及因素。通过汲取历次滤料层被污染后处理过程中的经验教训，认识到恢复被污染滤料截污能力的关键在于能否得到及时科学的处理，也就是寻求系统科学的滤料再生方案并付诸实施。

滤料再生方案制定后，分析确定以含油量作为最重要的衡量指标进行效果检查。

通过两次代表性的方案执行，对比执行前后的含油指标，检验滤料再生方案的可行性，并进行经济核算，同时补充巩固措施，加以完善。
前    言

****站包括污水净化系统（1988年建成投产）和净化水回注系统（1996年建成投产）两大部分，担负着****矿的污水净化及回注工作，日处理污水6000m3左右。

2003年污水净化系统进行改造，主要解决以下问题：

一、实现污水改性。通过投加碱性药剂将原水的PH自由6.3提高到7.5~8.0；

    二、主流程应用玻璃钢管线铺设，并采用强制电流阴极保护的方法延缓腐蚀；

    四、新建一次除油、二次混凝、缓冲罐各2座；全自动石英砂过滤器4座；污泥池、干化场一套，并引进污泥压滤机等相关设备。

    五、完善加药系统，改加药泵为变频泵，根据来水量投加药剂；

  六、完善各处理系统，更换新型离心泵11台，并部分实现变频调节。

流程改造后有限公司、采油厂规定指标：机械杂质﹤10mg/l；含油﹤10mg/l；含铁﹤0.5mg/l；SRB﹤102；腐蚀率﹤0.076mm/a。2005年污水水质达标率达到91.89%

第一章  生产现状

1．1滤料层被污染后对水处理的影响：

滤料层被污染甚至“中毒”后，使用周期缩短，并严重影响污水处理站的污水净化工作，使滤后水质难以达标。

1． ****站2001年以来发生滤料被污染的历史及调查：

该站曾发生多次滤料被污染（滤料“中毒”、疲劳污染、深度污染）的情况，虽尽力挽救，仍难以排解伤害。经过对2001年以来历次发生的滤料被污染（以滤前水正常时的滤后水超标为准）状况的调查统计，共发生轻重不一的滤料被污染的情况36次，污染严重的有5次。污染不重时通过处理滤料可继续使用，但截污能力下降，迫使该站提前更换滤料，使滤料更换周期缩短。污染严重时虽经处理，但对通过的污水已起不到净化的作用，甚至滤前水通过滤罐后变得更脏，直接造成当前滤料报废，致使水质处理工作极为被动，并造成经济损失。

第二章  原因分析

2．1影响滤料截污能力恢复程度的因素

经过历次对恢复滤料截污能力所做工作的分析，初步认为影响滤料截污能力恢复程度的因素如下：

进一步分析认为：作为恢复滤料截污能力的主要手段—滤料再生效果差是影响滤料截污能力恢复程度主要因素。

2．  2滤料再生的关键

通过汲取历次滤料层被污染后处理过程中的经验教训，认识到：滤料再生的关键在于能否得到及时科学的处理。这是众多污水处理站的共同难题，也是潜在的效益增长点，希望能和众多的污水处理工作者集思广益，攻克难关，共同受益。

2．3在历次滤料层被污染后处理过程中存在的不足及缺失

在历次滤料层被污染后处理过程中，学员所在的盘四注水站曾采取各种方法进行滤料再生，取得一定效果，但由于主观上举措不够成熟、客观上条件不够具备，都不能使滤料的截污能力恢复到与被污染前相当的水平。

第三章  针对性举措

3．1初步措施

整理恢复被污染滤料截污能力所做工作的经验教训，在此基础上，进一步深入论证滤料再生过程中的各个步骤和环节，着重于人员、备料、程序三方面，取其适用，汰掉不益，补充不足。同时联络同行单位，咨询相关，以获取更多的实践经验；查阅相关文献资料，获取更多的操作处理记录和理论指导。

在上述条件具备的情况下，重新审定对策。

3．2策略方向

以往对于恢复被污染滤料截污能力的工作不能做到有章可循，原因：

一、缺乏理论指导和经验借鉴；

二、发生时事态紧急，加之准备不足，造成成文程序的履行不能得到保证；

鉴于上述，此次制定策略严格按照实用化、可操作性、程序化的精神进行，并且必须成文规范，形成标准和指导教材方式传达推广。此外，还必须支持有利，也就是要有保障执行策略的能力和条件。

3．  3策略延伸

将上述对策内容具体化，形成可按部就班执行的方案和操作程序，促使策略的贯彻实施，以保证滤料再生工作的水平和效果。

3．3．1成立专门的滤料再生抢救小组

组员的择人标准与分工：

带队：负责事态的即时判断与掌控，并根据实地情况确定后续应对措施，带领和指导其他成员执行滤料再生方案中的各个环节、步骤。为保证事故发生时，带队人员现场存在或能够即时赶到，特设带队2人。要求带队人员全面理解掌握滤料再生方案中的各个环节，并且业务熟练，有较好的人员调配和方案统筹能力；

司机：负责车辆的即时动用，平时保障车况良好。主要执行清洗剂的运送任务；

电工：当用自吸泵往反冲罐中加清洗剂时，负责自吸泵的送电接线任务；

泵工：负责反冲泵、回收泵的启、停任务；

安全员：负责各项操作的安全监控与指导，防止出现安全问题；

材料员：储备所需用料，即时提供操作中的各种工用具；

其他：负责用料的搬运、安装，倒流程等任务。为保证人力充足，设2人。

3．3．2滤料再生方案的简介

筛选清洗剂：滤料污染主要是油污染，因此需要清洗剂需要具备很强的洗油去污能力，并且润湿性要好，另外也要兼顾经济性。以前选用SLP-2油层清洗剂，洗油能力较强，但在使用中发现SLP-2油层清洗剂在水和油中溶解性差，很难按比例配成药剂溶液，限制了其洗油能力的发挥，从而影响了滤料再生的效果。

通过技术指标比较和实验室论证，SLP-2A互溶剂在水和油中都有一定的溶解能力，具有较好的洗油去污能力和润湿性，同时化学性质稳定，不宜生成沉淀，非常适合配比水溶液清洗遭受油污染的滤料，因而此次采用SLP-2A互溶剂作为滤料的首选清洗剂。按照每回滤料再生时清洗滤料三次，每次使用约0.5吨，加上无法抽取的底药，计需SLP-2A互溶剂1.7吨。由于药剂桶占地面积较大，并且属于易燃易爆药剂，大多数的污水处理站不宜存放，因此可委托供应厂家备存，需要时用机动车随时运送。

反冲用水：滤料被污染后，一般滤后水较脏，不能再作为反冲用水使用，因此需要从其他途径获取干净的水源。结合大多数的污水处理站的生产运行现状，调查可从2个途径获取水源：

一是选择滤罐后的储水罐（一般为注水罐）中的净化水作为水源。只要滤料被污染发现及时，采取措施及时，切断脏的滤后水向下一级储水罐的的供水，注水罐中的存水就可作为净化水使用，使用时只要倒流程，利用注水罐和反冲罐中的水位差，就可使注水罐中的存水倒回至反冲罐中；

二是当滤料被污染发现晚、未能及时切断脏的滤后水向下一级储水罐的的供水，储水罐中的污水也被污染时，此时可暂用消防用水替代反冲水源，但必须征求相关同意、联系可靠时才可使用，并且需要自设管线引水，一般利用消防水龙带往反冲罐中供水。

滤料再生方案的基本程序（步骤）：

首先，用清水反冲替出滤罐中的污油；

其次，配药。滤料被污染时一般是一组滤罐共同污染，为节省时间、提高药剂利用率，通常清洗时一组滤罐一起进行。反冲罐上满水时通常是满足2个滤罐的反冲水量，一般约为180m3（加上底水），加入1.7吨的SLP-2A互溶剂，因此配药比例一般约为：1：105。配药时要注意搅拌混合，采取的方法是：先加入药剂，在往反冲罐中大排量进水，这样就可对药剂形成强烈搅拌。

其次，用配成的SLP-2A互溶剂溶液冲洗、浸泡滤料3次，每次8小时；

再次，用清水同时反冲一组滤罐，替出滤罐中的洗涤溶液；

最后，单个滤罐反冲，投产使用观察对比滤后滤前水质指标，评价效果。如效果不好，则说明污染太重，或滤料老化，此时就要考虑更换滤料。

第四章  预计效果的审定

4．  1选择效果检测指标

滤料被污染时，它对小油滴的化学吸附作用受到的削弱最大，因而表现在水质指标上就是含油量居高不下，与其他指标相比受到的影响最大，通常出现滤前水与滤后水相比较含油量变化不大，甚至滤后含油更高的现象。因此选择含油量作为滤料再生作业的效果检测指标最为直观有效

4．2应达到的效果

根据目前采油厂给*****站下达的滤后含油量指标：≤8mg/l。因此，该站的滤料再生作业结果也应当是含油量≤8mg/l，否则就无实际意义，不如直接更换滤料，其他污水处理站的滤料再生作业效果也应当符合这一原则。据了解，各污水站的含油指标大都在10mg/l左右。

4．3预计达到的效果

4．3．1根据

滤前水处理达标：保持在30mg/l以下，符合当前使用滤罐（全自动石英砂过滤器）的进水要求；

新方案施行前，在*****站的历史上，实行了滤料再生作业后水质都会好转，并且曾经有过恢复被污染滤料截污能力成功的记录：滤料再生后含油量控制在8mg/l以下，而新方案更加合理科学；

通过积累历次滤料被污染后的处理经验及教训，使此次方案规避了错误做法，运用了很多成功经验；

清洗剂的选用合理，滤料再生作业时所需的设备支持到位；

滤料再生课题已逐步引起重视，有了专门的负责研究机构：滤料再生抢救小组。

4．3．2效果预计

根据上述，当滤前水正常时（≤30mg/l），滤料再生作业完成后有把握将含油量控制在8mg/l以下

第五章  实例介绍及效果检测

5．  1实施案例一

实施场所：*****站

2005年2月19日8：00滤后含油645mg/l，判定为前夜外输岗夜班将缓冲罐液位打得过低，致使浮油进入滤罐，使滤料遭受深度污染。

执行滤料再生方案：

1、停运滤罐关闭正常生产进、出闸门；

2、启反冲泵用清水替出滤罐内的污油；

3、将互溶剂用自吸泵打入反冲罐

4、用反冲泵分三次把清洗液打入滤罐浸泡滤料层，每次浸泡8小时，共浸泡24小时，替出污液4次。

5、2月21日凌晨1：00滤前水正常后恢复滤罐运行，滤后含油：9.7~13.8 mg/l 。

2月22日滤后含油：6.8~11.6 mg/l 。

2月20日下午各滤罐大强度反冲一次，替出罐内污染的清洗液。

2月23日滤后含油：≤ 8 mg/l ，至此滤料的截污能力基本恢复。

5．2实施案例二

实施场所：*****站

2005年7月12日由于清罐等施工造成的滤前水超标，使滤罐超负荷运转，引起滤料层疲劳污染（滤后水质差于滤前），正常的反冲洗作业已不起作用。

启用滤料再生方案，程序与案例一相同。方案实施后，滤后水样恢复正常。

5．3效果检测

预计达到的效果：当滤前水正常时（≤ 30mg/l），滤料再生作业完成后，滤后水的含油量基本控制在8mg/l以下。

 
    滤料再生作业前的水质：滤前与滤后相比较含油量变化不大，甚至滤后水含油量更高。

5．3．1经济效益

延长滤料使用周期，当年减少2次更换。

经济效益计算如下：

石英砂60吨× 290元/吨×2次-（SLP-2A互溶剂）1.7吨×1100元/吨=32930元。

5．3．2

社会效益

缩短滤罐停产时率，消除滤料被污染后的负面影响，基本保证对滤前水连续合格的处理，使*****站2005年的水质达标率得到显著提高。

第六章  对于滤料再生作业实施的巩固及补充

6．1加强对滤前水

的监控与管理（含油≤ 30mg/l，悬浮固体≤ 30mg/l），降低滤罐负担，尽可能避免滤料层的疲劳和深度污染。

6．  2落实安全生产责任制，杜绝因操作不当引发的滤料层深度污染。

6．3采用较为先进的滤料反冲洗技术

6．3．1提高冲洗水温，在反冲罐上联接热水管线或在反冲罐中增设蒸汽盘管。

6．3．2水洗与气洗配合使用，推荐使用：空气管式表面冲洗装置。

6．3．3反冲前在反冲罐内添加少量的表面活性剂（SLP-2A互溶剂

6．4

每季度执行一次滤料再生方案。

第七章  结  论

7．1滤料被污染的情况在污水处理过程中不可避免，因此每个污水处理站都应有自己的滤料再生作业方案。

7．2滤料被污染后受影响最大的水质指标是含油量。

7．3滤料再生效果差是影响滤料截污能力恢复程度主要因素，滤料再生的关键在于能否得到及时科学的处理。

7．4SLP-2A互溶剂可作为滤料的首选清洗剂。

7．5实践证明，滤料被清洗效果的好坏，是关键在于药剂的浸泡。

7．6恢复被污染滤料截污能力的这一课题，还有更好的发展前景，值得进一步探讨。

参 考 文 献

⑴《油气集输》——蔡春知 等编  石油工业出版社1990年8月

⑵《油田污水处理》——刘菊芳  徐景堂 编著

⑶《采油技术标准汇编》第五分册（注水、集输类）——蔡德恒  王领信  李玉山 编著

⑷《集输（脱水）工》——刘玉芝  侯兆河 编著  石油工业出版社1996年12月