油田污水回用技術(shù)促進(jìn)企業(yè)清潔生產(chǎn)發(fā)展

劉洋（盤錦市環(huán)境科學(xué)研究院124010）

一、稀油污水回用工業(yè)、灌溉用水處理技術(shù)

1.1、技術(shù)原理與特點(diǎn)

達(dá)標(biāo)外排污水經(jīng)過深度處理后回用于工業(yè)生產(chǎn)、 農(nóng)業(yè)灌溉甚至生活用水，這也是有效緩解水資源危機(jī)的重要途徑之一。 目前，除了回用注汽鍋爐的離子交換技術(shù)外，有效的深度處理方法還有冷凍、蒸餾、油膜等。

利用油膜對(duì)油田中含油污水進(jìn)行深度處理的方法包含：超濾、微濾、電滲析、反滲透及納濾等。 蒸餾一般可以劃分為壓氣蒸餾、多效蒸餾及多級(jí)蒸發(fā)等多個(gè)種類，在荷蘭、中東和德國(guó)等國(guó)家，多應(yīng)用這種方法對(duì)油田的污水進(jìn)行處理，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污水回用。 冷凍指的是應(yīng)用鹽水凝固點(diǎn)高于純水這一特性開展脫鹽工藝。 開始，先將采出的純水水溫降至低于0℃，這時(shí)，水體表面會(huì)形成薄冰，然后，當(dāng)環(huán)境的氣溫高于0℃時(shí)，冰就會(huì)融化變成水，進(jìn)行使用。 通常油田采用的方法為自然冷凍。

1.2、案例分析

大港油田集團(tuán)公司污水深度處理回用工程項(xiàng)目， 用以解決該公司熱電廠、煅燒焦和聚丙烯三大興建項(xiàng)目的用水問題。 采油污水處理達(dá)標(biāo)后與生活污水混合經(jīng)過水解－曝氣生物濾池－混凝沉淀過濾工藝的預(yù)處理，再采用“雙膜法”污水深度處理技術(shù)，出水可用于熱電廠鍋爐補(bǔ)給水、煅燒焦和聚丙烯項(xiàng)目工藝用水。

國(guó)外有的公司通過構(gòu)造濕地同反滲透方法結(jié)合的工藝，處理了含鹽濃度較高的油田回采水。 其大致過程為：開采出的水經(jīng)過聚乙烯材質(zhì)的過濾設(shè)備，對(duì)交換的離子進(jìn)行軟化，再經(jīng)過濾膜為0.45μm 的聚乙烯過濾設(shè)備， 在反滲透處理裝置中完成反應(yīng)，與構(gòu)造濕地相結(jié)合，最后完成出水。 經(jīng)過此種工藝處理的污水，其水體的毒性明顯下降，含鹽量降低96%，電導(dǎo)率下降98%，基本滿足排放及灌溉的相關(guān)指標(biāo)， 也給處理油田出水提供了一條可行性途徑。

二、稠油污水回用注汽鍋爐處理技術(shù)

2.1、注汽鍋爐給水水質(zhì)條件

對(duì)注蒸汽用水，要符合《稠油油田采出水用于蒸汽發(fā)生器給水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》SY/T0097—2000 的要求。 在石油行業(yè)，蒸汽發(fā)生器也稱為注汽鍋爐。 與其他用途的鍋爐不同，注汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽干度較低，一般在80%左右，蒸汽壓力在30MPa 左右。 為了驗(yàn)證是否可以放寬采出水作為注汽鍋爐水源時(shí)硅的含量標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外均進(jìn)行了一些工業(yè)規(guī)模的試驗(yàn)，得出的基本結(jié)論是：當(dāng)水中含鐵濃度及硬度處于較低的情況，那么，高二氧化硫及高水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備就不會(huì)發(fā)生鹽積累的情況。 但是，到目前為止，還沒有公認(rèn)的、經(jīng)過生產(chǎn)運(yùn)行驗(yàn)證的結(jié)論。

2.2、技術(shù)特征及原理

依據(jù)稠油水體對(duì)鍋爐的損害情況進(jìn)行細(xì)致考量， 同時(shí)針對(duì)油田蒸汽設(shè)備對(duì)水體質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)不同類別的污染物采用不同的處理方法。 包含：優(yōu)先強(qiáng)化及分段強(qiáng)化兩種。 優(yōu)先強(qiáng)化指的是在前段進(jìn)行去油處理，在后段進(jìn)行過濾處理。 前段的去油處理一般應(yīng)用斜板隔油池、調(diào)節(jié)池及氣浮池，同時(shí)加入一定的處理藥劑，把大量的懸浮物、油、化學(xué)需氧量等除去，并且可以去除部分硫化物及亞鐵；分段強(qiáng)化就是基于前部去油基礎(chǔ)上，進(jìn)一步去除油、懸浮物和總鐵，另外，由于樹脂交換離子對(duì)SiO2 的處理性能較弱， 就應(yīng)在開展樹脂離子交換前先使SiO2 的濃度降至45mg/L。 所以，在開展樹脂離子交換前，應(yīng)確保鐵濃度、懸浮物、油等標(biāo)準(zhǔn)符合蒸汽設(shè)備給水需求。

最近幾年，對(duì)于處理高礦化的油田污水，大多采用多效蒸發(fā)的處理工藝，在我國(guó)勝利油田的濱南站，就第一次應(yīng)用多效蒸發(fā)工藝嘗試處理稠油污水， 并且處理后的水質(zhì)基本符合熱采鍋爐的用水指標(biāo)，另外，也符合工業(yè)冷水及母液配置水質(zhì)指標(biāo)。 但是，因?yàn)槠湮捕伺懦龅恼羝荒苓M(jìn)行回收，導(dǎo)致消耗熱能，運(yùn)行資金投入較高。

2.3、案例分析

目前遼河油田污水回用鍋爐處理工程現(xiàn)有7 座， 總設(shè)計(jì)規(guī)模為8.1×104 m3/d，污水回用熱采鍋爐共160 臺(tái)，污水回用熱采鍋爐注汽量共4.5×104 m3/d。 遼河油田根據(jù)自身稠油污水的特點(diǎn)，確定了污水深度處理的典型流程。

由于藥劑除硅運(yùn)行成本較高，而且容易導(dǎo)致后續(xù)工藝結(jié)垢，因此遼河油田開始試用不除硅污水回用鍋爐技術(shù)。 首先通過鍋爐平穩(wěn)運(yùn)行控制技術(shù)，保證鍋爐壓力、溫度及干度穩(wěn)定，確保鍋爐平穩(wěn)運(yùn)行，然后利用水質(zhì)控制技術(shù)，將二級(jí)大孔弱酸樹脂更換為新型樹脂，深度去除微量二價(jià)/三價(jià)鈣、鎂、鐵等結(jié)垢離子，出水濃度控制在20ppb 以下。 在鍋爐安全運(yùn)行的前提下，可以提高污水回用鍋爐的二氧化硅濃度，甚至不除硅。 從2011 年8 月1 日起，歡四聯(lián)污水深度處理站停止了除硅工藝。 在鍋爐定期清洗的基礎(chǔ)上， 工藝運(yùn)行正常， 而且節(jié)省了投加藥劑和硅泥的處理成本。

此外，膜技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用為水處理行業(yè)帶來發(fā)展前景，用“超濾與反滲透相結(jié)合的方法”作為“雙?！碧幚淼闹行模鎿Q了以往離子互換的模式。 勝利油田的處理速率為2500m/d，共投入資金420 多萬，成本運(yùn)行費(fèi)用為2.3 元/m?。多余的含油污水深度處理后回用注汽鍋爐給水，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用。

大量的采油廢水經(jīng)處理后達(dá)到工藝要求后回用， 不但避免無效回灌對(duì)地層及地下水系造成的不必要的影響， 減少環(huán)境污染，又能夠使用污水中的熱能，減少鍋爐的能源損耗，并且減少水資源消耗，有助于延緩當(dāng)?shù)毓┧o缺問題。

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