1.1油田污水站的现场调研情况
1.1.1油田含油污水的来源及处理现状
目前，伴随着油田的不断开发，原油开采技术不断发展，陆续经历了一次、二次、三次采油。一次采油，主要是依靠天然的能源作为动力来源;二次采油，是通过人为注水的方法使地层压力维持稳定;三次采油，则需要将注入水的特性进行更改从而获得更高的采油效率。现阶段，多采用二次、三次采油。我国的大部分油田都已经进入石油开采的中后期，所以多采用注水的方法进行采油，这样导致采出的原油含水量日益增加，多数油田的含水率能够达到80%，甚至90%，因此，如何高效的处理含油污水是当今油田面临的严峻问题。由地面以下开采获得的油水混合物被称作“采出液”，通过脱水处理分离而获得的水被称作“油田采出水”，也称“油田污水”。因此，对于整个油田的生产过程来说，原油脱水站中的污水占油田现场含油污水的比例最大，然后才是依次是各种原油储罐的罐底水、清洗原油的污水以及洗井后排到污水站的废水等。回注是油田含油污水经过处理后的主要去向，而在污水处理过程中，主要对象是油类物质和悬浮物。
在回注过程中，如果不对油田采出的含油污水进行处理，那么，污水和注水层将会因其相互的不配伍性导致新沉淀物的产生，这些沉淀特极易将注水层的微小裂缝和缝隙堵塞，进一步降低注水层渗透率，最终减慢污水回注的速度。所以如果想要获得较高的注水效率，使注水井的使用寿命增加，降低投入成本，就必须要想办法处理含油污水。只有将污水中的油类物质滤除，才能尽可能的除去尽可能多的悬浮物质。所以在油田含油污水的处理过程中，常规主体技术是油水分离技术及过滤技术，并将防垢、缓蚀、杀菌等化学处理措施作为辅助技术，才能最大程度的符合当污水含油量在1000mg/l以下、悬浮固体在300mg/l左右时，处理后水能达到中、高渗透率油层所需的注水水质要求。
1.1.2油田污水处理原则
油田采出水是油田在采油过程中随原油一同采出的地层水，由于地层不同，采油过程不同，采出水的成分十分复杂，一般不能直接排放或回注。因此需要进行油田污水处理，具体处理的原则如下：
1.综合考虑环境效益、经济效益和社会效益。
2.全面规划，清污分流，合理布局，尽量减小污水负荷，降低投资和运行费用。
3.采用先进、成熟、易管理、易操作的处理工艺，并具有良好的自控水平，经深度处理的污水作到高水高用、中水中用、低水低用，以达到良好的环境、经济效益比。
4.污水处理设施应与周围环境及景观达到协调一致。
5.充分考虑当地冬季气温较为寒冷这一问题以保障冬季处理系统的正常运行和处理效果。
1.1.3油田污水站现有监控系统分析研究
1.1.3.1污水站现有监控点配置统计大庆油田采油六厂共有20座污水站应用了自控系统，主要实现对反冲洗过程自动控制和污水系统数据采集。自控系统由上位机和现场过程控制系统构成二级控制系统。上位机主要是给用户提供一个可视化的操作管理平台，显示生产工艺流程，设定各种生产参数，对生产过程进行监测报警，提供自动报表业务、网络数据服务等功能。现场过程控制系统完成对现场数据的采集，控制输出的处理，上传数据及上位机的生产指令等功能，即对生产过程的直接自动测控。通过对喇560污水站等污水站的工艺流程进行调研，统计出自控系统设计的监测控制点。监控点的主要内容：检测生产设备的运行数据，其中阀门的开度、泵的运行状态、罐体液位、来水流量、反冲洗流量实现远程传递控制是关键，反冲洗强度控制是技术难点。系统数据采集是把污水站非电量的生产工艺参数(液位、流量、污水指标)通过在线的仪表换算成4-20mA的模拟电流信号，PLC的中央处理器通过模拟量接收部分接收输出的模拟电流信号，依据现场仪表的上下限分析计算出所需的检测数据;泵、阀门、搅拌器的驱动是通过PLC的数字量输出模块提供的无源节点的开启、断开来实现的;搅拌器是否运行、阀门是否到位、泵是否启动的信号通过无源触点方式提供给PLC数字量输入模块，pLC的中央处理器根据输入模块通道的状态判断设备运行情况。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
1.1.3.2污水站现有监控系统分析
根据调研的信息可以把运行的污水站和深度污水处理站的控制方式分成3个层次：
手动控制：人工观察污水处理过程的仪表，并记录液位、流量、温度、浊度等性能指标数据，根据数据得到所需的控制条件，操作员通过手动方式控制现场的主要设备如阀门的开启、电机的启停、反冲洗强度调节等;
半自动控制：把采集到的数据远传到控制室，控制室中上位机显示这些过程参数、电机、阀门等设备运行状态，检测生产中是否发现异常。操作员现场收集、记录指标参数以及现场控制设备运行;
全自动控制：在污水处理过程中，全部的采用计算机控制，结合多层次的网络结构，PLC接收由变送器输出的产过程的各种信号，利用PLC的逻辑处理能力实现现场设备的实时控制，利用网络把数据上传到管理层。
目前我厂运行的污水站控制系统只是实现了部分自动化，主要是实现了反冲洗强度控制和液位显示报警、压力显示报警、流量显示等。反冲洗强度控制是一个技术难点，强度小，达不到效果，强度大，会把滤料冲到管线内，造成滤料流失，强度控制是否精确决定反冲洗的效果，决定了处理水的质量。
1.2油田污水站基本工艺流程
1.2.1国内含油污水处理的主要工艺
目前，国内油田常用的污水处理工艺，设计时多以满足地层回注和回灌要求为主要考虑因素。根据沉降—气浮—混凝—过滤的流程，采用的主要技术包括重力除油、压力除油、混凝、浮选、过滤等。主要工艺有以下4种：
1.自然沉降—混凝沉降—压力过滤。工艺的特点为去油效率高，能够获得稳定的出水水质，处理设备易于维护等。
2.混凝除油—压力过滤。伴随新型原油脱水设备的不断研发，油田采出水中的含油量大大减少，因此，可以在传统的三段基础上缩减至两段，但改进后系统的抗冲击性变差。同时，由于污水中泥砂的含量越来越高，污水处理过程也从原来的油、水两相分离变为油、水、泥三相分离。
3.粗粒化除油—混凝除油—压力过滤。这一工艺使污水处理设备获得了较高的处理效果和能力，一定程度上的解决了除油罐体积过大的问题，但随着采出液含砂量的增加，此技术逐渐被淘汰。
4.斜板除油—气浮—压力过滤。此工艺的优点有节省场地、去污效率高，对于污水的处理效果明显好于混凝除油的方式，但缺点是系统抗冲击的能力较弱，并进对于进水水质要求比较高。
1.2.2油田污水站的主要工艺流程
油田污水是采出液通过油、气、水三相分离后得到的，经历了生产单井、计量站和转油站等生产环节，具有非常复杂的成分，污水中含有硫化物、原油、悬浮物。污水处理工艺流程：
一、水处理系统
本站采用两级沉降、一级压力过滤流程。进入污水站的含油污水先进入一次沉降罐中沉降，一次沉降罐出来的污水进入二次沉降罐再次沉降，二次沉降罐出来的污水进入到升压罐，升压泵从升压罐吸水提升压力送入过滤罐过滤，滤后水进入清水罐，再外输至注水站。
二、污油系统
一、二次沉降罐顶部分离出的污油自流进入污油罐，经污油泵提升后输至放水站重新处理。
油田污水站自控系统总体方案设计
三、反冲洗系统
滤罐反冲洗的清水也来自清水罐，反冲洗后的污水流到回收池，再从回收池到一次沉降罐。
四、排泥系统
一、二次沉降罐底部采用穿孔管排泥，排泥进污泥池。污泥池内的泥水混合液经污泥提升泵提升后送至污泥处理间，进一级旋流器，旋流器分离后的污水输至一次沉降罐，浓缩后的污水进二级旋流器;二级旋流器分离后的污水输至一次沉降罐，再次浓缩后的污水进离心机;经离心机脱水后的污泥可经螺旋输送机输送装车外运或送至污泥堆放场，污水进回收水池。