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油田污水處理站自控系統優化設計研究論文
摘要：本文首先闡述了油田污水處理站工藝流程，然后說明了自控系統的硬件構成和網絡結構，最后從含油污水自動加藥優化設計、過濾器出口壓力控制和污泥處理系統優化設計這三方面分析了油田污水處理站自控系統的優化設計。希望對油田污水處理站的工作人員帶來啟示，促進其更好的優化自控系統。
關鍵詞：油田污水處理站；自控系統；優化設計
隨著工業化的發展，油田污水逐年增多，國家一直使用污水處理系統進行污水的排放和控制。近年來，逐年老化的系統在油田污水的控制中出現了一些問題，不能很好的適應國家污水排放的新要求。隨著科學技術的不斷發展，科研人員逐漸對油田污水處理站自控系統進行優化設計，希望實現更高效、安全的油田污水處理。
1油田污水處理站工藝流程
油田污水處理站在進行污水控制時，是有一套工藝流程的。首先要對污水進行均質均量的處理，初步減少水中明顯的懸浮物與含油量，其次污水會進入加藥間，加藥間中每間隔一段時間就會加入一種藥劑，一共加三種，這三種藥劑共同作用，會使污水中的懸浮物和油份凝結。之后，污水會進入沉降罐進行自動的沉淀，通過重力除油的原理，水中的浮油會自行沉淀下去，這個環節可以把浮油控制在小于5mg/L的范圍內。之后再經過過濾罐的兩次過濾，水中的含油量與懸浮物就會小于2mg/L，最終的水會送達軟化站進行最后的軟化處理，這樣就是油田污水處理站工藝流程。
2系統硬件構成和系統網絡結構
油田污水的處理要靠自控系統的監督與控制，而自控系統是由系統硬件構成的，硬件主要包含一體化控制器與上位機兩大部分，還包括現場儀表、主監控服務器、遠程模塊等多種個體硬件。其中最主要的是一體化控制器，它有觸摸屏控制、數據儲存等多種功能，可以將污水處理現場的各項數據反饋到屏幕上，然后由工作人員進行實時的監控。自控系統得以運行，除了有硬件以外，還要依靠系統網絡結構，自控系統主要使用的是CsCAN網絡和Mod-busTCP網絡，前者的數據傳輸速度快，傳輸距離遠，而后者非常支持群體設備，自控系統中的全部組件均是在這兩種網絡下進行數據傳輸與儲存控制的[1]。
3油田污水處理站自控系統的優化設計
3.1含油污水自動加藥優化設計
在油田污水處理中，如果藥劑的加入量不適合的話，就會影響油污和懸浮物的凝結，從而使自動沉淀的雜物變少。所以優化油田污水處理站自控系統，對加藥環節的設計非常重要。油田污水的水質較為穩定，工作人員可以根據藥液比例與反應罐的污水量的情況，通過在自控系統的屏幕上進行設定，控制三種藥劑量的比值與藥量，進行加藥操作。同時，工作人員還應該根據進水量的不同，觀察污水處理的情況，利用變頻技術控制調節藥劑量。在具體的設計中，可以在現場的水管安裝液體流量計，這樣具體的水量信息就會通過控制器顯示出來，控制器在進行自動信息處理之后，可以運用PID功能調節藥泵變頻器，從而控制加藥量。這樣就完成了自動加藥的控制。在自控系統的設計時，還可以優化視頻功能，一旦有人操作系統時，系統就會抓拍畫面，將內容存儲到CF卡內，這樣的設計可以增強自控系統的安全。
3.2過濾器出口壓力控制
優化油田污水處理站自控系統，可以從過濾器出口處入手。每當系統過濾器和軟化水設備進行反沖洗時，污水處理系統的再生效果就會受到影響。針對這一問題，可以優化過濾器的系統程序，將反沖洗的壓力信號接入程序之中，這樣就可以最大程度的減少反沖洗的影響作用，從而恢復再生效果。另外，還可以優化油田污水系統中過濾泵的轉速，把過濾器出口壓力控制在目標范圍之內，這樣就可以形成穩定的生化環，提升軟化器設備的穩定性[2]。總之，污水處理系統中，凈化水壓力的不變的，設計人員可以根據這一原則進行優化處理，實現高效、科學的反沖洗過程。而此過程也可以通過自控系統的存儲功能，將數據實時的錄入到TF卡內，以供工作人員監督。
3.3污泥處理系統優化設計
優化設計污泥處理系統也是可實行的操作，工作人員可以在自控系統的觸屏上提前設定好時間，合理的控制反應罐中的電動閥，提高自動排放油田污水的效率與水平。值得注意的是，系統中的提升泵是要定期進行維護的，所以可以對時間的累計功能進行優化，讓系統在合適維修的時間內，自動提醒工作人員進行維護。另外，在進行污泥處理時，一旦油田污水量急劇增多，就可能會發生冒池的現象，設計人員可以針對這一問題，進行優化處理。例如，可以在自控系統中使用智能液位變送器監控污水量，當污水液位上升到一定高度時，上位系統與屏幕就會出現警報提示，從而對污水量進行控制。此外，系統中離心機的自動啟動與停止也是值得優化的地方，這點可以通過設置控制器的時間間隔來完成。為了保護生態環境，還可以對污泥中的固體顆粒物進行壓實處理，從而使其與污水及時分開。并且可以在自控系統中設計安裝氣體傳感器，讓工作人員可以實時監控氣體信息，以免出現危險的可燃氣體，而給油田污水處理站自控系統帶來安全隱患。
4結語
綜上所述，油田污水處理站自控系統對于污水處理有顯著的效果，其中最突出的設計就是可以通過一體化控制器達到對系統的監控和各項數據的儲存，這樣不僅可以更好的對油田污水進行控制，而且也可以在設備管理中提高污水處理水平，促進了數字化油田的發展。隨著技術與設計人員的不斷研發，自控系統得以優化和升級。希望今后工作人員再接再厲，繼續進行自控系統的創新研究。
參考文獻：
[1]楊恩博.油田污水處理站濾罐反沖洗控制系統方案探究[J].中國石油和化工標準與質量,2017,37(14):86-87+89.
[2]陳康,廖柯熹.勝利油田某污水處理站工藝改造研究[J].當代化工,2015,44(09):2187-2189.
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