化学加药与物理杀菌工艺应用效果分析

沙丹丹（大庆榆树林油田开发有限责任公司工程技术研究所技术管理室，黑龙江 大庆 163000）

化学加药与物理杀菌工艺应用效果分析

沙丹丹（大庆榆树林油田开发有限责任公司工程技术研究所技术管理室，黑龙江 大庆 163000）

本文结合某厂水处理站杀菌工艺现状及外输水中菌类达标情况，对污水站化学加药与物理杀菌工艺效果进行客观评价，选择在某一联和某一联污水站开展现场试验，通过不同杀菌方式的水处理效果和吨水费用分析，确定了两座污水站适宜的杀菌方式和药剂投加量，为今后油田水处理杀菌工艺的选择提供了指导性建议。

水处理；化学药剂；物理杀菌

随着开发的深入，油田对注入水质的要求越来越高。回注水中的细菌（硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌）是影响注入水质的重要因素，尤其是硫酸盐还原菌，其产物H2S对金属管道及处理设备的腐蚀特别严重，生成物FeS不仅增加污水处理难度，而且会造成地层堵塞等危害。因此需要开展经济有效的杀菌模式研究，达到合格注水、有效注水的目的。

1 杀菌工艺应用现状

目前某厂建成含油污水站6座，设计规模2.00×104m3,地下水深度处理站16座，设计规模4.87×104m3。初期所建水处理站，均采用化学药剂杀菌。自2002年开始逐步应用高效物理杀菌设备。9座站应用紫外线杀菌设备，12座站应用DST组合杀菌设备。

2 不同杀菌方式特点

化学杀菌方法具有杀菌点灵活，药效持续作用时间长的优点，但同时也存在受水量波动影响大，必须定期轮换药剂类型，药剂费用高，操作麻烦等缺点；物理杀菌方法具有自动化程度高，运行费用少，杀菌范围广，运行安全的优点，但存在初期投入成本高，杀菌点固定，对进水水质要求高等缺点。

3 杀菌技术原理及应用调查

物理杀菌按不同原理，主要分为紫外线杀菌、高效氧化催化紫外线杀菌、射线杀菌、高频电流杀菌、超声波杀菌及离子杀菌等。某厂油田目前在用的物理杀菌方式有三种：紫外线杀菌、DST组合杀菌、变频电脉冲杀菌。紫外线杀菌装置对进口水质有一定要求，一般应用在滤后和外输出口，DST组合杀菌工艺一般应用于地下水处理站各节点，变频电脉冲杀菌对进口水质没有要求，通常作为辅助杀菌方式应用在污水处理的前端。

不同杀菌工艺效果调查：2013年，公司对污水站物理杀菌工艺应用情况开展调查，调查数据可以看出，紫外线杀菌装置共安装270套，杀菌率为90%-99%；多相催化氧化杀菌装置共安装271套，主要应用于含聚污水站，杀菌率为85%-99%；变频电脉冲杀菌装置共安装38套，装置在运行时没有参数显示，无法监测到实际运行效果，现场一般作为辅助使用。多相催化氧化和紫外线杀菌效果均较好。

4 现场试验

4.1 某一联污水站

某一联含油污水处理站建于1999年，于2002年和2009年分别进行了扩建和扩改建，目前该站设计处理规模3000m3∕d。站内采用两级沉降+两级过滤水处理工艺，两个杀菌剂加药点，分别为一沉进口和二沉进口，连续投加。2006年某一联污水站应用紫外线物理杀菌设备一套，安装在一次过滤罐前端。

单独运行物理杀菌设备：装置起到杀菌作用，但外输水硫酸盐还原菌（SRB）没达标。

单独投加杀菌剂：

(1）加药量75kg∕d 时，杀菌剂加药浓度约35mg∕l，外输水中SRB不完全达标；

(2）加药量100kg∕d时，杀菌剂加药浓度约45mg∕l，外输水中SRB略有超标；

(3）加药量125kg∕d时，杀菌剂加药浓度约55mg∕l，外输水中SRB稳定达标；

(4）加药量150kg∕d时，杀菌剂加药浓度约65mg∕l，外输水中SRB稳定达标。

物理杀菌和化学加药相结合：

(1）杀菌剂用量≥62.5kg∕d时，外输水硫酸盐还原菌稳定达标；

(2）杀菌剂用量继续减少至50kg∕d时，外输水硫酸盐还原菌不能稳定达标

通过数据分析，某一联污水站采用紫外线杀菌与化学加药相结合的杀菌模式，其杀菌剂投加量为每天62.5kg（两桶半）。

4.2 某一联污水站

某一联污水站（新）于2012年底投产运行，污水处理设计规模2400 m3∕d。在二次滤罐出水管线安装DST组合杀菌设备1套（型号为DST-100），在两座300m3来水缓冲罐进口安装2套变频杀菌装置。两个杀菌剂加药点，分别在300m3来水缓冲罐进口和一次过滤罐前端，连续投加。

某一联污水站投运初期，对污水菌类等指标进行了检测，其中硫酸盐还原菌数值波动大，高值达到104数量级。

单独运行物理杀菌设备：DST组合杀菌装置没有明显杀菌效果。

单独投加杀菌剂：

(1）检测数据分析，投加I型杀菌药剂，加药量由25kg∕d增加到150kg∕d，外输水中硫酸盐还原菌（SRB）没有得到有效去除；

(2）2015年8月调整杀菌药剂类型，投加II型杀菌剂，加药量150kg∕d时（分别在300方罐进口每天加2桶，浮选设备中每天加4桶），加药浓度约100mg∕l，外输水中硫酸盐还原菌（SRB）稳定达标；

由于今年某一联开展注聚试验，需要确保注水水质稳定合格，待注聚试验结束后，继续优化某一联污水站杀菌剂用量。

5 结语

从现场试验和运行情况看，DST杀菌装置单独应用于含油污水处理没有明显效果；紫外线杀菌装置单独应用于含油污水处理，可以起到杀菌作用，但外输水菌类不能确保达标，需要辅助投加杀菌剂。

结合运行效果和吨水费用，某一联污水站杀菌模式选用物理杀菌设备与化学加药相结合，杀菌剂投加量62.5Kg∕d。与单独使用化学药剂对比，吨水杀菌处理费用降低9.3%。某一联污水站杀菌模式选用化学加药，目前加药量150kg∕d。其药剂用量待注聚试验结束后进行验证。