孤東四號(hào)聯(lián)污水改性技術(shù)效果評(píng)價(jià)

劉建芳　孫紅　付玲

摘 要：孤東采油廠四號(hào)聯(lián)合站水質(zhì)改性站運(yùn)行近一年以來，出水水質(zhì)較進(jìn)水水質(zhì)有了明顯改善，但同時(shí)在運(yùn)行過程中也發(fā)現(xiàn)了不少的問題。水質(zhì)改性技術(shù)是在油田回注水中應(yīng)用效果較好的一種成熟技術(shù)， 該工藝突破了傳統(tǒng)的油田水處理工藝模式，提出了一種對(duì)污水進(jìn)行離子調(diào)整，從而改變污水水性，處理油田注入水的新思路。通過加入一種以O(shè)H-為主要成份的調(diào)整劑，對(duì)水中離子進(jìn)行重新調(diào)整，降低污水中HCO3-、Ca2+、Mg2+的含量，從而減少腐蝕，控制結(jié)垢。同時(shí)PH值的提高，抑制了污水中細(xì)菌的生長(zhǎng)，進(jìn)一步減少了腐蝕。

關(guān)鍵詞：孤東油田污水改性；效果評(píng)價(jià)

1 基本情況

1.1情況簡(jiǎn)介

隨著油田注水開發(fā)生產(chǎn)的進(jìn)行帶來了兩大問題。一是注入水的水源問題；二是含油污水的排放和處理問題。因此必須合理的處理利用含油污水。

眾所周知，油田含油污水由于礦化度高，又溶解了不同程度的二氧化碳等酸性氣體及溶解氧，且水中細(xì)菌含量高，這樣的污水回收處理回注地層會(huì)對(duì)處理系統(tǒng)、注水系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。于是對(duì)污水進(jìn)行水質(zhì)改性是提高油田回注水水質(zhì)，減少腐蝕，提高油田的效益的有效手段。

1.2工藝流程圖

1.3 工藝流程說明

本工藝采用的離子調(diào)整劑溶于水中能電離出羥基可以和碳酸氫根反應(yīng)生成碳酸根，碳酸根和水中的鈣、鎂離子結(jié)合生成碳酸鈣和碳酸鎂沉淀，經(jīng)過絮凝反應(yīng)后分離出水中的碳酸氫根。減少結(jié)垢離子成分的含量，降低結(jié)垢的速度。去除碳酸氫根的反應(yīng)式為：

OH-+HCO3-=CO32-+H2O

Ca2++CO32-=CaCO3

Mg2++CO32-=MgCO3

由混凝劑把生成的細(xì)小顆粒的碳酸鈣、碳酸鎂凝聚到一起，從而提高沉淀分離速度。

2 效果評(píng)價(jià)

2.1 出水離子含量及PH值變化

東四聯(lián)水質(zhì)改性站設(shè)計(jì)日處理能力為3000m3/d，目前日處理污水約為2500m3/d-3500m3/d。處理前污水中HCO3-含量約為350mg/l，PH值約為6.5-7.0。加入化學(xué)藥劑，通過化學(xué)反應(yīng)，絮凝以及物理沉降之后，處理后的污水HCO3-含量約為200mg/l-250mg/l，PH值約在7.5-8.0。

以上數(shù)據(jù)說明處理后的污水中HCO3-的含量明顯降低，同時(shí)也降低了污水的礦化度。研究表明，隨著碳酸氫根、鎂離子、鈣離子含量的減少，結(jié)垢程度減小，所以，通過水質(zhì)改性后，減少了污水的腐蝕。另外7.5-8.0的PH也適于污水的處理及回注利用。

2.2出水中細(xì)菌菌量分析

通過對(duì)處理前污水和處理后污水進(jìn)行室內(nèi)細(xì)菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，得到以下數(shù)據(jù)：

通過7d的室內(nèi)觀察發(fā)現(xiàn)，處理前污水的細(xì)菌繁殖速度快于處理后污水的細(xì)菌繁殖速度，且處理前污水的菌量多于處理后。研究發(fā)現(xiàn)，弱堿條件下將會(huì)抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。處理后的污水PH在8左右，不利于細(xì)菌的生長(zhǎng)，減少了細(xì)菌的數(shù)量，進(jìn)一步的減少了污水的腐蝕。

2.3理論與現(xiàn)場(chǎng)的分析

考慮到污水中含的油和其他雜質(zhì)可能會(huì)消耗一部分離子調(diào)整劑，特將污水過濾，與未過濾的污水加入同樣藥量（離子調(diào)整劑300PPM，絮凝劑50PPM，混凝劑2PPM）進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)表明污水中含的油或其他雜質(zhì)可能會(huì)吸附或者消耗一部分離子調(diào)整劑，而且不同時(shí)期污水中含油和其他雜質(zhì)的量也不同，另外，通過現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行跟蹤發(fā)現(xiàn)，淤積在罐內(nèi)或管道里的淤泥和污垢同樣也可能會(huì)吸附或者消耗一部分的離子調(diào)整劑致使現(xiàn)場(chǎng)與室內(nèi)理論出現(xiàn)一定的偏差。

3 結(jié)論與分析

污水經(jīng)過改性之后，水中HCO3-的含量減少，礦化度降低，控制了污水處理和回注利用的結(jié)垢問題，減少了腐蝕。同時(shí)，改性后污水中細(xì)菌減少，進(jìn)一步減少了污水的腐蝕。

該項(xiàng)水處理技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，投資小，見效快，處理后的水質(zhì)較穩(wěn)定，有效地控制了腐蝕現(xiàn)象，減少了大量維修和腐蝕造成的損失，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效果和社會(huì)效益。

但是，運(yùn)行過程中也發(fā)現(xiàn)一些問題。在水質(zhì)改性的流程中會(huì)產(chǎn)生大量的污垢，容易堵塞管線，尤其是在彎道處更是容易淤積堵塞，管道結(jié)垢堵塞后不容易清理，也會(huì)使來水水量變小，影響流程的正常運(yùn)行。目前酸洗是較為可行的清堵方法，此方法簡(jiǎn)單易行，但清堵效果不是很理想，操作頻繁，耗費(fèi)時(shí)間。另外，產(chǎn)生的淤泥量多且稠，如果淤積在罐里或管道里產(chǎn)生堵塞管道等不良后果，所以需要及時(shí)徹底的排泥，建議使用內(nèi)徑大點(diǎn)的管線做為排泥管道，且盡量使用直通管道或曲率較小彎管道以防管道堵塞。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉春博.油田采出水資源化利用一體化處理工程可行性研究報(bào)告[D].山東大學(xué)，2010.

[2]徐玉霞，楊世剛，趙林等.高效絮凝劑在處理遼河油田采油污水中的實(shí)驗(yàn)研究[J].斷塊油氣田，2006.

[3]汪明山.油田污水改性處理技術(shù)問題剖析及改進(jìn)措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012.