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HJ 2041-2014

基本信息

标准号: HJ 2041-2014

中文名称:采油废水治理工程技术规范

标准类别:环境保护行业标准(HJ)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 采油 废水 治理 工程 技术规范

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标准简介

HJ 2041-2014.Technical specification for oilfield industry wastewater treatment.
1适用范围
HJ 2041规定了采油废水治理工程设计、施工、验收和运行管理等的技术要求。
HJ 2041适用于油田采油废水治理工程建设与运行的全过程,可作为采油废水治理工程环境影响评价、环境保护设施设计与施工、建设项目竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。
2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB 12348工业企业厂界环境噪声排放标准
GB 12801生产过程安全卫生要求总则
GB 50009建筑结构荷载规范
GB 50014室外排水设计规范
GB 50016建筑设计防火规范
GB 50019采暖通风与空气调节设计规范
GB 50052供配电系统设计规范
GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
GB 50093自动化仪表工程施工及验收规范
GB 50183石油天然气工程设计防火规范
GB 50191构筑物抗震设计规范
GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范
GB 50231机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB 50236现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范
GB 50275压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范
GB 50303建筑电气工程施工质量验收规范
GB 50428油田采出水处理设计规范
GBJ 87工业企业噪声控制设计规范
HJ/T 9地表水和污水监测技术规范
HJ/T 92水污染物排放总量监测技术规范
HJ/T 242环境保护产品技术要求污泥脱水用带式压榨过滤机
HJ/T 245环境保护产品技术要求悬挂式填料
HJ/T 246环境保护产品技术要求悬浮填料
HJ/T 252环境保护产品技术要求中、微孔曝气器
HJ/T 260环境保护产品技术要求鼓风式潜水曝气机
HJ/T 263环境保护产品技术要求射流曝气器
HJ/T 283环境保护产品技术要求厢式压滤机和板框压滤机
HJ/T 335环境保护产品技术要求污泥浓缩带式脱水一体机
HJ/T 336环境保护产品技术要求潜水排污泵

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标准内容

中华人民共和国国家环境保护标准HJ2041-2014
采油废水治理工程技术规范
Technical specification for oilfield industry wastewater treatment(发布稿)
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2014-06-10批准
境保护部
2014-09-01实施
适用范围。
规范性引用文件
术语和定义
污染物和污染负荷
总体要求
工艺设计
主要工艺设备和材料
检测与过程控制
主要辅助工程
劳动安全与职业卫生
施工与验收
运行与维护
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》,规范采油废水治理工程的建设与运行管理,防治环境污染,保护环境和人体健康,制定本标准本标准规定了采油废水治理工程设计、施工、验收和运行管理等的技术要求。本标准为指导性文件。
本标准为首次发布。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位:中国环境保护产业协会、中国石化集团公司胜利油田分公司采油工艺研究院、中国石油大学(华东)。本标准环境保护部2014年06月10日批准。本标准自2014年09月01日起实施。本标准由环境保护部解释。
1适用范围
采油废水治理工程技术规范
本标准规定了采油废水治理工程设计、施工、验收和运行管理等的技术要求。本标准适用于油田采油废水治理工程建设与运行的全过程,可作为采油废水治理工程环境影响评价、环境保护设施设计与施工、建设项目工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。GB12348
GB12801
GB50009
GB50014
GB50016
GB50019
GB50052
GB50058
GB50093
GB50183
GB50191
GB50204
GB50231
GB50236
GB50268
GB50275
GB50303
GB50428
HJ/T92
HJ/T242
工业企业厂界环境噪声排放标准生产过程安全卫生要求总则
建筑结构荷载规范
室外排水设计规范
建筑设计防火规范
采暖通风与空气调节设计规范
供配电系统设计规范
爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范自动化仪表工程施工及验收规范石油天然气工程设计防火规范
构筑物抗震设计规范
混凝土结构工程施工质量验收规范机械设备安装工程施工及验收通用规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范给水排水管道工程施工及验收规范压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范建筑电气工程施工质量验收规范油田采出水处理设计规范
工业企业噪声控制设计规范
地表水和污水监测技术规范
水污染物排放总量监测技术规范环境保护产品技术要求污泥脱水用带式压榨过滤机HJ/T245
HJ/T246
HJ/T252
HJ/T260
HJ/T263
HJ/T283
HJ/T335
HJ/T336
HJ/T337
HJ/T369
HJ/T493
HJ2006
HJ2007
HJ2008
HJ2009
HJ2010
SY/J4039
SY/T0048
SY/T0049
SY/T5329
SY/T6276
CECS I11
环境保护产品技术要求悬挂式填料环境保护产品技术要求悬浮填料环境保护产品技术要求中、微孔曝气器环境保护产品技术要求鼓风式潜水曝气机环境保护产品技术要求射流曝气器环境保护产品技术要求厢式压滤机和板框压滤机环境保护产品技术要求污泥浓缩带式脱水一体机环境保护产品技术要求潜水排污泵环境保护产品技术要求生物接触氧化成套装置环境保护产品技术要求水处理用加药装置水质采样样品的保存和管理技术规定厌氧一缺氧一好氧活性污泥法污水处理工程技术规范序批式活性污泥法污水处理工程技术规范污水混凝与絮凝处理工程技术规范气浮处理工程技术规范
污水过滤处理工程技术规范
生物接触氧化法污水处理工程技术规范膜生物法污水处理工程技术规范石油工程建设基本术语
石油天然气工程总图设计规范
油田地面建设规划规范设计
碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法石油天然气工业健康、安全与环境管理体系寒冷地区污水活性污泥法处理设计规程《建设项目(工程)竣工验收办法》(国家计委计建设【1990)1215号)《建设项目竣工环境保护验收管理办法》(国家环境保护总局令2001第13号)《污染源自动监控管理办法》(国家环境保护总局令2005第28号)3术语和定义
GB50428和SY/J4039确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1油田采出水oilfieldproducedwatern2
油田开采过程中产生的含有原油的水,经净化处理后可重新注回油层作驱油剂使用,是注水水源之一。
3.2采出水处理系统producedwatertreatmentsystem通过一系列水处理设施对油田采出水(包括少量洗井、井下作业废水及采出水处理设备反冲洗排水等)进行净化处理,使其达到生产用回注水、工艺回掺水或其它用途水质要求。3.3采油废水oilfielddischargedwastewater油田采油过程中,除作为回注、工艺回掺或其它用途等生产用水以外,需外排的废水。3.4生化后处理afterbiochemicaltreatment设在生化处理后,进一步去除污染物的处理过程。4污染物和污染负荷
4.1采油废水来源
采油废水来源如图1所示。
生产用水
可注或它门途
汕菜白太
(占总98%以二)
少旱洗了、并下作业
竺过程产生的发水
少量调油热采锅炉等配套设
备、聚出水处理设备等的排水
采山水
处理系统
深汕废水
处理达标排放
图1采油废水来源免费标准bzxz.net
4.2废水水量
4.2.1采油废水水量与油田开发程度、工艺、规模、边底水活跃程度、注采比等有关。4.2.2废水水量应以实测数据为准;没有实测数据的,可类比现有同等开发程度、生产规模和同种采油工艺的油田的排放水量来确定废水排放量。4.2.3无类比数据时,废水水量可按下式计算:Q-Q:-Q-Q2
式中:
Q—采油废水水量(m/h)
经采出水处理系统处理后的水量(m/h)Qi
Qi——用于生产的回注水量(m/h)3
Q2一用于工艺掺水等其他用途的生产水量(m/h)4.3废水水质
4.3.1采油废水水质与油田地质条件、开发工艺、油层改造措施、注水水质及采出水处理系统处理工艺及处理效率等有关。
4.3.2采油废水水质应结合油田水质生产数据、变化情况以及未来生产、开发规划等因素,并根据现场取样检测的统计数据综合确定。取样点宜设置在采出水处理系统外输口。4.3.3采油废水的取样检测应符合HJ/T91和HJ/T92的要求。各水质指标的分析按照HJ/T91、SY/T5329等相关要求执行
4.3.4当无实测数据时,采油废水的水质指标可参考表1。表1采油废水水质指标
污染物指标
浓度范围
石油类
4.4设计水量和设计水质
化学需氧量
(CODc)mg/L
100~800
生化需氧量
(BODs)mg/L
50~150
聚合物
悬浮物
(SS)mg/L
10~150
设计水量和设计水质应根据油田整体生产、开发规划和实际生产情况,结合实际测量数据确定水量和水质的设计取值应在污染负荷原数值上增加15%~30%的设计余量。5总体要求
5.1一般规定
5.1.1采油废水处理工程的设计和建设除应遵守本标准和环境影响评价审批文件的规定外,还应符合国家基本建设程序以及有关标准、规范和规划的规定。5.1.2油田企业应积极采用节能减排及清洁生产技术,从源头控制污染物产生,削减污染负荷。5.1.3洗井、井下作业等生产、作业过程产生的废液及稠油注汽锅炉等配套设备产生的废水应收集到具有防渗措施的设施内,经初步处理后运至采出水处理系统进行集中处理。5.1.4应加强采油并、油气集输与处理设施的检测与维护,防止油水泄漏。应建立应对生产突发事件的废水收集系统,事故性泄漏污水应收集后运至采出水处理系统进行集中处理。5.1.5采油废水处理工程设计应优先选用处理效率高、能耗低、投资省的处理工艺,并应保证采油废水处理设施稳定、可靠运行,且易于操作和维护。5.1.6采油废水处理工程在建设和运行中,应采取防止二次污染的措施,恶臭和固体废物的处理处置应符合国家相关标准的规定,
5.1.7采油废水处理厂(站)的噪声应符合GB12348的规定,建筑物内部噪声源的控制应符合GBJ84
中的有关规定。
5.1.8采油废水处理厂(站)应按照国家和地方的有关规定设置规范化排污口。废水总排放口应按照《污染源自动监控管理办法》的规定安装在线监测系统。5.2建设规模
5.2.1采油废水处理工程的建设规模,应根据废水处理厂(站)服务范围内油田开发过程中实际外排水量、污染物浓度和预期变化情况等综合确定。5.2.2采油废水处理工程各构筑物的建设规模按正常状态下的最大日流量计算,污泥处理与处置系统的建设规模按平均日流量计算。
5.3工程构成
5.3.1采油废水处理工程主要包括:废水处理主体工程、辅助工程和配套设施等。5.3.2采油废水处理主体工程包括:预处理单元、厌氧生物处理单元、好氧生物处理单元、生化后处理单元、污泥处理处置单元和事故应急处理等。5.3.3辅助工程包括:厂(站)区道路、供排水和消防、监测化验和计量、采暖通风与空调、电气自动化等设施。
5.3.4配套设施包括:办公室、休息室、食堂、卫生间等。5.4工程选址和总平面布置
5.4.1采油废水处理工程选址应符合下列规定a)应符合规划要求并具有良好的工程地质条件b)宜靠近油田作业区,便于废水收集:c)站址的面积应满足总平面布置的需要,根据总体规划要求,可适当预留扩建用地:d)站址宜具备可靠的供水、排水、供电及通信等条件,使于施工、维护和管理:e)站址的选择还应符合SY/T0048的有关规定。5.4.2采油废水处理厂(站)的平面布置应满足各处理单元的功能和工艺流程的要求:建(构)筑物设施的间距应紧凑、合理,并满足施工、安装的要求:各类管线连接应简洁,设置宜方便维修管理。5.4.3采油废水处理厂(站)应合理布置超越管线和维修放空设施。5.4.4采油废水处理厂(站)的建(构)筑物及设施的竖向设计应充分利用地形、地质条件,以便实现废水的良好排放、土方平衡和降低能耗。5.4.5采油废水处理厂(站)应根据需要,设置堆放材料、药剂、污泥等的固定场所,不得露天堆放污泥临时堆放场所及各处理单元构筑物均应采取相应的防腐、防渗等处理措施5.4.6采油废水处理厂(站)可根据场地条件进行适当的绿化或设置隔离带。5
5.4.7沼气利用等需要防火、防爆的设施应设置在相对独立的区域,并考虑一定的防护距离。5.4.8采油废水处理厂(站)的围墙设置视具体情况确定,围墙高度不宜低于2m。5.4.9采油废水处理厂(站)大门尺寸应满足最大设备进出需要,并设废渣、污泥、化学品运输门。6工艺设计
6.1工艺选择原则
6.1.1采油废水处理工艺路线和单元技术的选择应以连续稳定达标排放为目标,并应对废水水质、水量及其变化规律进行全面调查和必要的分析试验,综合考虑环境影响评价批复要求、排放标准要求以及处理工艺的合理性、适用性、经济性及控制水平等因素,通过现场中试后确定6.1.2采油废水处理工程应选用生物处理与物理、化学处理相结合的综合处理工艺。6.1.3工程设计时应考虑采油废水含盐量、聚合物含量及采油用化学药剂等对工程运行稳定性和各单元处理效率的影响。
6.2工艺流程
6.2.1采油废水宜采用图2所示的基本工艺流程:深沁凌水—
预处壮
厌氧生溯处理
好土物效型
图2采油废水处理工艺流程图
生化所处让
达标非放
6.2.2采油废水预处理包括冷却、隔油、调节、混凝/(气浮)沉淀等处理单元,处理单元的取舍与组合应根据采油废水的水质特性和设施建设要求确定。6.2.3采油废水厌氧生物处理宜选用水解酸化法,也可选用厌氧生化池:好氧生物处理宜选用生物接触氧化法、传统活性污泥法或膜生物反应器(MBR)等。6.2.4采油废水生化后处理宜选用微絮凝-过滤、化学氧化等处理工艺。6.2.5采油废水处理效率应通过试验确定,各处理单元污染物去除效率可参考表2表2采油废水处理厂(站)处理单元污染物去除效率处理
预处理
厌氧生
物处理
好氧生
物处理
处理方法
自然沉淀
混凝沉淀
混凝气浮
厌氧生化
水解酸化
活性污泥
生物膜
主要工艺环节
隔油、沉淀
隔油、调节、混凝沉淀
隔油、调节、混凝气浮
厌氧生化池
水解酸化
活性污泥生物反应池、沉淀池
生物接触氧化
污染物去除效率(%)
石油类
80~-96
生化后
膜生物反应器
6.3主体处理单元
6.3.1预处理
6.3.1.1冷却处理
膜生物反应器
微絮凝、过滤
混凝、沉淀、过滤
活性炭吸附
a)水温较高的采油废水应设置冷却处理装置,并设置实时监控;b)冷却处理装置宜采用换热降温和冷却塔降温等方式。6.3.1.2隔油处理
隔油池(罐)的设计应满足以下技术条件和要求:60~92
a)隔油池(罐)的有效容积应根据水质、水量变化情况确定,有效停留时间宜取2h~8h:b)隔油池(罐)应设计为封闭式,应设有通排风设施及对高温采油废水逸散气体的处理设施:c)隔油池(罐)应设置原油回收和底部排泥装置。6.3.1.3废水调节处理
采油废水水质、水量变化较大,生化处理单元抗冲击负荷能力较弱时,应设置调节池。废水调节池的设计应满足以下技术条件和要求:a)采油废水调节池应具备均质、均量、调节pH、防止沉淀、补加营养盐等功能:b)调节池的水力停留时间宜取10h-24hc)废水调节池应设置去除浮渣和污泥的装置;d)调节池内应设置水力混合或机械搅拌装置。采用空气搅拌时,宜按曝气强度计,取3m3/(m2-h)~4.5m/(mh);采用机械搅拌时,功率宜采用4W/m2~8W/m。6.3.1.4混凝-沉淀/气浮处理
采油废水中含聚合物或为油水密度差较小的稠油废水时,宜采用“混凝-沉淀/气浮”处理工艺,设计应满足以下技术条件和要求:
a)使用水处理药剂时,一般须设置混凝反应区。水处理药剂与废水的混和及反应宜采用机械搅拌或水力搅拌方式,反应时间与废水性质、药剂种类、投加量和反应形式等因素有关,一般为15min~30min;
b)采用混凝沉淀工艺时,混合区G值300s~600s,混合时间30s~120s,反应区G值30s7
60s,反应时间5min~20min,沉淀池表面负荷0.6m/(mh)1.2m/(mh)c)采用混凝气浮工艺时,气浮处理宜采用溶气气浮、涡凹气浮或射流气浮。气浮进水含油量宜小于100mg/L。气浮处理产生的浮渣宜采用机械式清渣。刮渣机的行车速度宜控制在1m/min5m/mind)其他工艺设计应符合HJ2007的相关技术要求6.3.2厌氧生物处理
6.3.2.1厌氧生物处理宜控制水温为:冬季30℃~40℃,夏季25℃~40℃。6.3.2.2厌氧生物处理系统进水pH值宜为6.5~7.5,石油类宜小于20mg/L,硫酸盐浓度应小于1000mg/L。
6.3.2.3厌氧生物处理后可设置沉淀池,停留时间宜为1.5h~3.0h。6.3.2.4厌氧生物处理宜选用水解酸化法,也可选用厌氧生化池,相关参数应通过试验确定。6.3.2.5厌氧生物处理应避免产甲烷,可通过调节氧化还原电位高于-300mV等措施来抑制产甲烷,6.3.2.6采用水解酸化法时,应符合以下技术要求:a)水解酸化池进水CODer宜小于1000mg/L。b)水解酸化池容积负荷宜为0.7kgCOD/(md)~2.0kgCOD/(md)。停留时间可设计为6h~12h;
c)水解酸化池底部应设置潜水搅拌器,以防止污泥沉淀。潜水搅拌机的搅拌功率宜采用2W/m3~4W/m:
d)布水系统应从底部进水,且应保证均匀布水,废水的上升流速宜小于2.5m/he)水解酸化池的有效水深宜为4.0m~6.0m;f)水解酸化池池宽与有效水深之比宜采用1:1~2:1:g)水解酸化后沉淀池表面负荷宜为0.5m/m2-h)~1.5m/(mh)6.3.3好氧生物处理
6.3.3.1好氧生物处理系统的进水CODer应不大于500mg/L。6.3.3.2采用传统活性污泥法时,污泥负荷宜按0.05kgBODs/(kgMLSS·d)0.20kgBODs/(kgMLSSd)设计,污泥浓度宜为2g/L4g/L。采用A~O、SBR或MBR时,其工艺设计应分别符合HJ576、HJ577HJ2010的规定。当污水处理设施位于寒冷地区时,还应符合CECS111的规定。6.3.3.3采用生物接触氧化法时,其技术要求如下:a)应选用性能优良的高效生物膜填料,固定生物膜填料的支架应满足防腐要求:b)容积负荷应根据试验或相似废水处理的实际运行数据确定,当无数据时,宜采用0.3kgCOD(md)~1.5kgCoD/(m-d),并按水力停留时间进行校核:8
c)好氧池应保持足够的充氧曝气,溶解氧宜取2.0mg/L~4.0mg/L:d)其他工艺设计应符合HJ/T337及HJ2009的技术要求。6.3.3.4曝气池应考虑设置消泡设施,宜采用加大曝气池超高、添加消泡剂、喷淋消泡和机械消泡等措施。
6.3.4生化后处理
6.3.4.1采油废水生化后处理工艺可采用微絮凝一过滤、混凝一沉淀/气浮一过滤等工艺,工艺的选用及单元工艺参数,应根据水质、水量情况,并进行处理工艺试验,进行技术经济比较后确定。6.3.4.2相关工艺设计可参照HJ2006、HJ2007和HJ2008等相关标准。6.3.4.3有更严格排放要求时,经试验验证和技术经济分析,也可选用其它生化后处理单元技术中的一种或几种组合,其他单元技术有化学氧化处理、吸附、活性炭生物滤池、超滤、纳滤、反渗透等、6.4污泥处理单元
6.4.1污泥产生量宜根据工艺条件计算。生化污泥产生量应根据生物处理工艺、有机物浓度、产泥系数等进行计算,当缺乏资料时,常规情况下可按好氧产泥系数0.3kgDS/kgBODs0.7kgDS/kgBODs计算物化污泥量应根据处理工艺、水量、悬浮物浓度、药剂投加量等进行计算。6.4.2污泥脱水前应对污泥进行加药调理。投加药剂的种类和投药量应根据试验或参照同类型污泥脱水的数据确定,不宣过量投加。
6.4.3污泥脱水机类型应根据污泥性质、污泥产量、脱水要求进行选择,脱水污泥含水率宜≤80%。6.4.4脱水污泥应按照国家固体废物处置的相关规定进行无害化集中处置。6.5恶臭控制
6.5.1应有效控制恶臭污染源,并符合下列技术要求:a)应优化工艺单元设计,以减少废水收集及处理系统臭气的产生和扩散b)应定期清理工艺过程中产生的浮渣和污泥等污染物。6.5.2宜对臭气进行收集和处理,并符合下列技术要求:a)采取密闭、局部隔离及负压抽吸等措施,集中收集工艺过程(调节池、水解池、污泥脱水机等)中产生的臭气:
b)污水泵房、加药间等应设置通风或臭气收集设施,并确保排放废气符合相关标准的要求,6.5.3宜采用物理、生物、化学除臭等工艺处理收集的臭气,采油废水治理工程宜选用生物过滤法除臭、吸附除臭等工艺。
7主要工艺设备和材料
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