中原油田低污泥污水处理新技术研究

2014-12-25郑瑞谦闫吉华杨永霞齐相礼孙兰芳

科技视界 2014年23期

郑瑞谦闫吉华杨永霞齐相礼孙兰芳

（1.濮阳泓天威药业有限公司，河南濮阳457000；2.中原油田采油四厂油气集输大队，河南濮阳457176）

0 前言

中原油田文二污水站日处理污水量14000m3左右，产出污泥残渣14 吨以上，全年达到5100 多吨。该污水站目前采用“预氧化污水处理技术”处理污水，该技术需提高含油污水的pH 值，为铁离子及其他有害离子的沉降提供适当的碱性环境，控制污水处理系统pH 值为7.5～8.5，外输水pH 值控制在7.0～7.5，目前能够满足SY/T5329-94 《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》的指标要求。由于pH 值的提高，污水中大部分离子形成固体物沉淀在含油污泥中，造成巨大的环保和经济压力，并且pH 值由于的存在随着系统达到端点站降低明显，导致水质稳定较差。

“中原油田低污泥污水处理新技术”是结合污水站来水、补充清水现状(见表1)，本着“减少污泥、降低成本、友好环境”的原则，作者结合现场实际情况，进行了大量的理论论证和室内实验，利用无机盐调理剂双水解联合站来水中的CO2及，打破产出水的C02和构成的弱酸性缓冲体系，从而使水中的离子达到一个新的热力学、动力学的稳定分布状态，以利于控制腐蚀、抑制结垢、杀灭细菌、破乳除油及提高水的注入性能，提高水驱开发效果。

表1 文南油田水源水性数据表

1 低污泥污水处理新技术原理

1.1 技术原理

无机盐调理剂主要是成分是硫酸铝，具有很强的水解、吸附、混凝作用，当呈弱酸性的和调理剂同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解，使水解完全，而和调理剂互相反应能促进水解生成CO2气体和氢氧化物沉淀，反应式如下：

当来水中有大量的S2-离子时，调理剂也能够促进双水解的发生，反应式如下：

生成的CO2、H2S 随着反应的发生而被驱替出液相中，打破由CO2和形成的弱酸性缓冲体系，使反应向形成CO2的方向进行，离子的减少，可减少CaCO3、FeCO3等的形成，从而可以达到防止结垢、降低污泥残渣量的作用。

图1

1.2 工艺流程

将投加过无机盐调理剂的产出水按照文二污水站目前相同的污水处理流程（处理工艺流程见图1）和方法进行处理，评价其处理效果。

2 实验研究

2.1 实验仪器和药品

分析天平、分光光度计、测铁、硫比色管、细菌测试瓶、砂柱过滤器、恒温箱、砂滤器、滤膜仪、秒表、酸碱滴定管、酸度计、量筒、比色皿、三角瓶。

无机盐调理剂、氧化剂、复合碱、助凝剂、水质稳定剂、无水乙醇、丙酮、硫酸钠、硝酸银、氯化钡、盐酸、氢氧化钠、铬黑T、钙指示剂、酚酞、甲基橙、铬酸钾、EDTA。

2.2 依据标准

SY/T5329-1994 《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》[1]、SY/T 5523-2000《油气田水分析方法》[2]。

2.3 实验过程

取文二污水站产出水进行试验，试验过程为：

①取文二污水站产出水，除去油污后按照试验要求加入调理剂；②慢速搅拌1h 后测定污水的、含油、悬浮物含量、pH 值；③取②处理过的污水，准确量取一定体积置于2000ml 烧杯中，加入氧化剂反应1min；④分别按实验要求加入各种复合碱、助凝剂、水质稳定剂等污水处理药剂；⑤快速搅拌2min，再慢速搅拌5min；⑥静置30min；⑤分别取上部清水，经砂滤后置于烧杯中待用，按SY/T 5329-94《碎屑岩油藏注水水质指标推荐指标及分析方法》进行水质分析。 ⑥取下层泥浆进行抽滤，80℃烘干、干燥冷却后称重。

2.4 实验结果

2.4.1 投加调理剂后产出水水质变化

投加调理剂调整产出水中的离子平衡，1h 后取收油罐出水测定、含油、悬浮物含量、pH 值，结果见表2。

表2 无机调理剂投加浓度对收油罐出水的影响

2.4.2 投加水处理药剂后水质变化

取加入无机盐调理剂处理过的产出水加入水处理药剂，投加浓度分别为：、氧化剂：60mg/l、复合碱：200mg/、助凝剂：90mg/l、水质稳定剂：50mg/l；按SY/T 5329-94《碎屑岩油藏注水水质指标推荐指标及分析方法》进行水质分析；下层泥浆进行抽滤，80℃烘干、干燥冷却后称重，结果见表3。