中原油田文一联污水处理站（简称文一污）、文明污水处理站（简称文明污）、胡二污水处理站（简称胡二污）分别隶属于采油一厂、采油三厂和采油五厂。文一污于1991年底建成投产，设计规模为12000m3／d，目前实际水量为11000m3／d；文明污于1989年底建成投产，设计规模为16000m3／d，目前实际水量为12000m3／d；胡二污于1992年底建成投产，设计规模为8000m3／d，整个站承接的污水总量已达8000－9000m3／d。这三座污水站分别于1995、1996年实施了“水体改性工业性实验”改造工程。现只有胡二污水站超负荷运行，其余两个污水站还没有达到设计规模。“水体改性工业性实验”工程实施后，为控制系统腐蚀和结垢，要求将水体PH控制在8.5－9.0之间，向水中投加大量石灰乳，这三座站均将原站内500m3加高收油罐改造为一次沉降罐，500m3斜管沉降罐改造为二次沉降罐，站内无收油设施，无法收油，水中处理药剂与浮油形成吸附性悬浮物，在水中悬而不沉；由于石灰乳投量太大，水中固体悬浮物含量剧增，大大超过沉降罐原设计处理负荷，经常堵塞甚至压塌斜管，造成停产事故。沉降罐沉降效果差，还影响到后续处理设备压力滤罐的过滤效果和出水水质，全站不能实现水质稳定达标，进而影响到文中、文明、卫城、胡状、庆祖等油田注水效率和原油采收率的提高。为彻底解决这些问题，中原油田勘察设计研究院做了大量研究工作，进行了近三年的刻苦攻夫，通过室内实验和现场实验取得了多项成果，并和采油厂密切合作，经过大量的调查研究和细致深人的论证探讨，提出《文一污、文明污、胡二污水处理站改造完善工程设计方案》，采取有针对性的技术措施和先进高效处理设备，提高了污水站自动化程度，取得了可喜成果，三座污水处理站均实现了长时间水质稳定达标，全局水质监测排名分别为第一、第三和第四名，使中原油田污水处理技术再上新台阶，取得了十分可观的经济和社会效益。
1 改造前三座污水处理站共同存在的主要问题
1.1 加药系统经常发生故障，无法实现pH准确控制
“水体改性技术”实施后，加药自控系统靠内探头连锁计算机远传实现自动控制，整个系统运转不灵，经常发生故障。叫探头寿命短，易损坏，价格高，每支近千元，但半月左右就需更换新探头。自控系统发生故障后，由于无设计程序和相关资料，且原制造单位设置了密码系统，无法自己维修，自控系统经常处于瘫痪状态，pH自控难以实现，pH忽高忽底，无法合理加药。且高pH污水与低PH污水混台后发生二次沉降，严重影响水质达标。
1.2 沉降罐分离效果差，处理效率低，排污困难
三座污水处理站沉降罐采用传统的同向流沉降模式，即沉降罐内水流方向与固体悬浮物沉降方向一致。这种沉降方式以去除原水中污油和有机悬浮物为主，以去除ss为辅。但三座污水处理站自1995年开始陆续实施“水体改性工业性实验研究工程”以来，力控制腐蚀与结垢，在水中投加较大剂量石灰乳，以将水体pH控制在8.5－9.0之间。这一处理工艺使处理站污泥量剧增，大大超过沉降罐原设计排污负荷（原设计排污负荷为处理水量的3％，水质改性后污泥量为水量的12％－15％），罐内大量污泥沉降，斜管被污泥堵塞甚至压塌，经常需停产清淤，更换斜管，严重影响污水站正常生产运行。沉降罐排污系统运行效果差，排污常发生短路，在排污阀周围形成漏斗，排污率仅3％左右，罐底污泥堆积达2－2.5m，不仅缩小了罐内有效沉降容积，减小了沉降时间，还增加了滤罐负荷，缩短了滤罐反洗周期，滤后水质恶化。为了方便清淤，有些站不得不修建了排污明沟。而这是不符合规范要求的。
1.3 压力滤罐运行负荷高，处理效率低，滤料流失严重
滤罐是污水处理最后一道关口，直接关系到水质能否达标。三座污水站改造前共有22座滤罐，滤料采用单一石英砂滤料，处理效率较低。原滤罐采用喇叭口或挡板布水，穿孔管集水。单滤料比重相同，粒径不同，在反冲洗流化状态下底层细滤料易与上层粗滤料发生混层，大大减小了滤床有效过滤深度。喇叭口或挡板布水效果不理想，降低了滤罐有效利用容积。反冲洗配水采用穿孔管，阻力较大，配水不均，反冲洗效果不理想，旦易造成滤料流失，每运行2－3个月就需补充滤料。
1.4 全站自动化程度低
由于污泥量大，沉降罐底每个排污阀每两小时就需启闭一次。每座压力滤罐反冲洗操作每8h（个别站水量差时4h）左右进行一次才能保证滤料及时再生，保证过滤效果，因此排污阀和滤罐操作阀启闭十分频繁，人工管理难度大，易发生人为因素造成的水质超标问题。
以上几方面问题严重干扰污水站正常生产运行，影响水质稳定达标，进而影响到油田的开发和生产，必须尽快解决。
2 改造前三座污水处理站分别存在的主要问题
2.1 胡二污水站处理站超负荷运行
