摘要：面对原油处理过程中含油污水对机泵的伤害分析，查找含油污水中杂质沉降原因，并对此开展理论分析，确定杂质沉降影响因素，通过在污水池中增设隔墙，延长污水处理行程及时间，利用碰撞降速、重力分异等原理促进杂质沉淀，同时存进含油污水中原油的分离及溶解气相的分离，提高含油污水的预处理，降低机泵故障。

　　关键词：隔墙；悬移质；沉降速度

　　塔河三号联合站于2005 年建成投产，管辖范围包括塔河8 区、10 区、11 区及TP 区。设计原油处理规模为180×104t/a（纯油），掺稀油规模为50×104t/a（纯油）。污水处理及回灌系统处理规模为6500m3/d，分期实施，其中一期规模为5000m3/d，二期（预留）规模为1500m3/d。

　　1 污水污油池处理流程

　　污水污油池为地下开挖， 水泥浇筑一次成型的污水沉淀池，主要负责含油污水的杂质脱除及浮油回收，以实现对含油污水的初步分离。三号联合站污水污油池共有三座， 其中污水池两座， 尺寸为23m×5m×2.5m，设计每座容量250m3，污油池一座，尺寸为3m×23m×2.5m，设计容量115m3。

　　2 存在的问题

　　在长期的生产过程中，进站原油所携带的泥沙及部分机械杂质会在原油处理过程中，分别在各个储罐中沉积，因手动放水高度为0.4m，接近储罐底部，在放水过程中，难免部分杂质随水放入污水池中，同时会将少量原油携带出储罐。

　　含油污水在污水池中处理时末端进水，前端为机泵吸入口，入口水流速度快，在池内停留时间短，携带能力强，中间无任何过滤环节，造成污水直接到达机泵入口。长期生产后，储罐脱出水中携带的杂质逐步增多，且在机泵吸入口处大量沉积，则会引起以下问题：1）机泵吸入污水后，对叶轮及泵体密封形成严重伤害，机泵故障率不断攀升，维修费用升高。2）所携带的部分原油因紊流、行程短等原因造成不能有效脱除，含油污水进入水处理系统后，增大了污水处理装置的负荷。3）含油污水中的部分溶解气相难以有效脱除。

　　3 影响杂质沉降的因素分析

　　3.1杂质粒径及液体粘度的影响

　　杂质的沉降主要受自身重力及液体粘度的影响，杂质粒径越大，沉降速度越快，文章所指的杂质粒径主要是泥质，粒径小于0.0039mm，可以近似看做球形。此外，储罐排出水均为油田污水，可以近似看作粘度稳定的液体。

　　孙玉波[1] 通过实验验证得出了各雷诺数区域的球形颗粒沉降速度计算公式，其通式为：

　　式中，K0、n 都是随雷诺数范围变化的常数；d 表示颗粒直径；v 表示液体运动粘度；表示颗粒的无量纲密度，其表达式为：

　　式中，ρs 和ρ 分别表示颗粒密度和液体密度。

　　根据孙玉波算法可以得出，液体的粘度和杂质的粒径是影响杂质沉降的要素。液体的粘度大小与温度有关，因储罐脱水温度稳定，所以液体的粘度可以看做常数。则影响杂质沉降的主要原因为粒径，粒径越大，沉降速度越快。

　　3.2水流速度的影响

　　根据张瑞瑾[2] 对大量实验数据的分析和水槽中阻力损失及水流的脉动流速的实验研究成果，由悬移质水流能量平衡方程推导出水流挟沙力公式，确定公式系数化简整理的悬移质水流挟沙力计算公式：

　　式中，U 为断面平均水流流速（m/s）；R 为水力半径（m）；为悬移质沉速（m/s）；g 为重力加速度（m/s2）。

　　由公式（3）可以得出，杂质粒径小，为储罐排出水中的悬移质，杂质的沉降受水动力影响明显，即储罐排出水在进入污水池后，降低流速对杂质的沉降有帮助。

　　4实施效果

　　修建隔墙后，来液从进口进入污水池后，高速流动的液体与隔墙进行碰撞，使液柱分散，流速降低，水流挟带能力急剧下降，杂质受重力作用开始沉降，粒径较大部分在第一道隔墙处被隔挡沉积。流速缓慢的污水通过隔墙顶部溢流进入污水池中段流速继续下降，延长污水在中段的沉降分离时间，粒径较小部分开始大量沉积。流速持续下降的污水通过第二道隔墙溢流进入污水池末段，由机泵打入污水处理系统。

　　污水通过两道隔墙溢流沉降作用后，水中的杂质大量减少，降低了机泵因杂质磨损造成的故障率，月度机泵维修费用由2.2 万元降低至0.6 万元，年度节约机泵维修费用19.2 万元，同时延长了污水池因机泵入口杂质沉积造成的检修清理周期。