變頻調(diào)速在過濾罐反沖洗中的應用

變頻調(diào)速在過濾罐反沖洗中的應用

次過濾罐+反沖洗水水質(zhì)西三集中污水處理站于2006年11月對其進行了改造和生產(chǎn)，并承擔了第一個勘探處理廠的三個油藏醚廢水站、第五油礦南部1-1廢水站和南部1-1廢水站的油藏所得稅深度處理任務。d.項目能力80003m/d，實際處理能力90003m/d。2臺反沖洗泵機組功率是132kW,額定流量為724m3/h。該站采用石英砂、磁鐵礦、鵝卵石等雙濾料二次過濾流程,原水進入300m3緩沖罐,經(jīng)升壓泵升壓后進入一、二次雙濾料壓力過濾罐進行過濾,濾后水一部分輸至西三注水站,一部分進入500m3反沖洗罐作為反沖洗水。污水處理后水質(zhì)指標含油量小于或等于10mg/L,懸浮物固體含量小于或等于10mg/L。近年來,隨著大慶油田進入高含水后期,油田采出液含水率上升,加之三次采油技術(shù)的實施,含油污水深度處理越來越困難。現(xiàn)場操作和管理一成不變,設計要求的過濾罐反沖洗參數(shù)是多少,就按照多少運行;即使在出水不好、過濾罐阻力增大的情況下進行調(diào)整,也僅僅是把反沖洗周期縮短,沒有依據(jù),全憑經(jīng)驗而定。為此,西三深度污水處理站采取現(xiàn)場跟蹤實驗的方法,應用變頻調(diào)速技術(shù),對濾罐反沖洗參數(shù)進行優(yōu)化,確定西三深過濾罐的最佳反沖洗參數(shù)。1反沖沖洗方式西三深度污水站投產(chǎn)時,過濾罐反沖洗是根據(jù)過濾罐廠家設定的反沖洗周期及流量進行操作,反沖洗周期一、二次過濾罐均為24h;反沖洗流量一次濾罐406m3/h,二次濾罐為723m3/h;反沖洗時間15min,采用先預反沖2min,達到最大反沖量10min后,收尾反沖3min。此種反沖洗方式存在以下缺點:

反沖洗周期短,反沖洗水量大,反沖洗后啟動回收水泵頻繁,耗能高;

反沖洗強度、排量不合理,反沖時間短,達不到最佳沖洗效果,而且反沖洗周期短,水質(zhì)變化波動頻率高。這種反沖洗方式易造成濾罐損壞、濾料流失,跑料現(xiàn)象明顯增加,過濾效果不好,且濾料再生質(zhì)量差也會造成濾料的污染。同期西三深水質(zhì)指標懸浮物含量5~13.2mg/L,含油2.5~5.3mg/L,外輸水含油合格率100%、固體懸浮物含量合格率85%。經(jīng)分析研究后認為,反沖洗參數(shù)的不合理是造成外輸水質(zhì)超標的主要原因。2濾罐反沖洗周期根據(jù)西三深度污水處理站的生產(chǎn)實際,對西三深度污水處理站進行反沖洗周期的重新摸索測定,在保證水質(zhì)合格的情況下適當延長。為了摸清西三深度污水處理站水質(zhì)變化規(guī)律,采取每2h取一次水樣進行化驗分析,摸索水質(zhì)變化周期。2012年2月23日8:00至2月26日6:00,濾罐每2h取樣化驗一次,繪制的反沖洗周期曲線見表1、表2和圖1。實驗過程中,通過濾罐水質(zhì)、壓差的變化,適當延長過濾罐的反沖洗周期。以水質(zhì)變差開始反沖洗,作為一個反沖洗周期。雖然圖表顯示水質(zhì)達到合格的時間長,超過確定的反沖洗周期時間,但是過濾罐的壓差已經(jīng)開始變大,這說明過濾罐的濾料已經(jīng)嚴重堵塞,所以必須及時沖洗,保證濾料潔凈以免污染,使濾料能夠重復利用。3反沖洗周期的延長2012年2月中旬,加強了變頻反沖洗情況的檢查。根據(jù)水質(zhì)變化情況摸索過濾罐反沖洗的變化規(guī)律,及時、合理調(diào)整反沖洗周期、強度,保證濾料再生,提高過濾效率,收到了較好的效果。在變頻控制反沖洗過程中,發(fā)現(xiàn)圖紙中給定的最大排量一次濾罐306m3/h,二次濾罐633m3/h,反沖洗排量較低,達不到反沖效果,影響水質(zhì),不符合西三深度污水處理站的實際生產(chǎn)。經(jīng)過反復現(xiàn)場試驗,將反沖洗最大排量分別調(diào)整到濾罐出廠設計要求的一次濾罐406m3/h和二次濾罐723m3/h,反沖洗持續(xù)時間約為25min,分成三個階段進行沖洗,排量分別為最大排量的50%、75%和100%。這樣,反沖可減少對濾罐的損壞,不但能保證濾料的潔凈度,還可延長反沖洗周期,避免濾料污染,提高處理水質(zhì),還達到了節(jié)能目的(圖2、圖3、表3)。本階段試驗共歷時4個周期,累計化驗水樣168個。通過摸索,發(fā)現(xiàn)過濾罐的反沖洗周期一次濾罐可延長至36h,二次濾罐可延長至72h。濾后水質(zhì)較好,其懸浮物含量為4~7.4mg/L,含油量為1.5~3.0mg/L。過濾罐的反沖洗周期延長后,每個反沖洗周期可以少運轉(zhuǎn)反沖洗泵1.25h,月節(jié)電1650kWh。反沖洗水量由原來的1400m3/d減少到900m3/d,回收水泵由原來運行2臺調(diào)整為運行1臺,泵運轉(zhuǎn)時間由原來的24h連續(xù)運轉(zhuǎn)調(diào)整為每天運行12h,日節(jié)電約300kWh,月節(jié)電9000kWh。4濾料參數(shù)優(yōu)化試驗結(jié)果1)濾料污染情況得以解決。試驗前,西三深的各個濾罐的濾料均存在一定程度污染(濾料含油率11.1%~20.0%),隨著反沖洗參數(shù)優(yōu)化試驗的進行,濾料逐漸恢復正常狀態(tài)。試驗后對污染較嚴重一次5#過濾罐進行開罐,該罐濾料含油率由20%降為5%。2)濾后水質(zhì)得到改善。試驗后,西三深度含油污水處理站12臺過濾罐均改為優(yōu)化后反沖洗方式運行,至今已平穩(wěn)運行一年,目前該站濾后水質(zhì)有很大程度改善。濾后污水含油量由試驗前的5.3mg/L降為3.0mg/L,懸浮物固體含量由試驗前的13.2mg/L降為7.4mg/L。5反沖洗