中原油田低温含油污水处理对策研究

摘要：研究了一种处理低温含油污水的工艺。改进后的工艺在3O℃、氧化剂25~35 mg／L时低温含油污水处理后水质指标提高较大，除Fe、除S效果更佳，且和地层水有较好的配伍性。
  关键词：油田污水,混凝,低温水处理
  中原油田目前有l3座污水处理站，平均日注水量1．2x10s m，，注入水源包括油井产出水、作业废水和浅层清水。油井产出水水质复杂，具有“四高一低” 的特点，即矿化度高、游离CO：及HCO3-含量高、多价金属离子含量高、细菌含量高、pH低。且腐蚀性很强，属CaC1：型。补充浅层清水属NaHCO3型，矿化度低，含有一定的溶解氧。
  随着中原油田开发后期的到来。注水量急剧增加．油井产出水已满足不了注水量的需求，不足部分大多用地层清水补充，随着清水补入量的增加，处理前的水温由4l℃降至30℃左右，特别在气温较低的季节，站内来水的温度会更低，含油污水温度低、黏度大，处理难度大[2]，致使污水处理药剂的效果降低．水质不能达到注水指标，加大了污水站的排污、反冲洗的工作量。
  笔者针对油田污水处理过程中的新问题，结合工作实际．研究了一种低温含油污水处理改进工艺。
  1 实验
  1．1 主要仪器和药剂
  仪器：DBJ-621型六联搅拌机；TZ—G型分光光度计；测铁、硫比色管；细菌测试瓶；砂柱过滤器；恒温箱。药剂：强氧化剂H20：，化学纯，河南濮阳中原大化集团；碱性调整剂石灰乳；混凝剂PAC，自制，含 Al20，质量分数15．6％，碱化度66％ 68％ ，河南巩义市利达净水材料厂；絮凝剂PAMA。相对分子质量 100万，山东聊城市阳谷顺发化工有限公司。
  水质分析方法采用SY／T 5329—1994(碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》。
  1．2 实验原理
  实验的基本原理就是打破目前陆上油田普遍采用三段式污水处理工艺和传统的水质改性技术D]，减弱温度降低对水质的影响。该工艺首先用强氧化剂将油田污水中的Fe2+、S2-及有机物杂质等有害成分进行氧化，使其中有害离子变为可利于沉降的有用成分，降低低温含油污水后续处理的难度；同时利用碱性调整剂缓慢释放出的OH一打破水中由于 HCO~和C032-的存在而形成的缓冲区，污水的pH提至7．0以上；混凝剂迅速水解成多核羟基配合物，发挥其电中和、吸附和络合作用H]，达到脱色、除浊、脱稳、除铁硫及有机物杂质的效果，形成小絮体；在絮凝剂的吸附、卷扫、网捕、架桥作用下使新形成的絮体达到密、实、重的效果，加速沉降，提高透光率。具体改进工艺后的加药工艺流程，如图1所示。
  1．3 实验方法
  实验步骤如下：现场取污水站处理前污水(污水站来水水质见表1)，准确量取2 000 mL水样置于 2 000 mL烧杯中；在150 r／min速度搅拌下分别按实验要求加入各种污水处理药剂；150 r／min速度继续搅拌1 min，再以35 drain速度搅拌3 min；静置 15 min；分别取上层清水，经砂滤后置于烧杯中分析各项指标。
  2 实验结果与讨论
  2．1 温度对水质的影响
  温度对处理后污水透光率的影响见图2。
  由图2可以看出，当温度35℃时，透光率提高较小。说明温度对混凝效果具有明显的影响。分析认为，首先由于无机高分子的水解过程均为吸热反应，水温低时水解较为困难，不能生成高聚合度物质，其次低温水黏度大，布朗运动强度较弱，颗粒彼此之间碰撞机会变小，不利于脱稳颗粒相互凝聚，且水流剪切力大。故而影响絮体成长。
  2．2 氧化剂用量对水质的影响
  氧化剂用量对净化水中Fe、S含量的影响见图3。
  由图3可以看出，当氧化剂投加质量浓度在25～35 mg／L时．可以很好地氧化含油污水中的Fe 、 Sz-及SRB、TGB等，从而使Fe具有更多的发生电中和、降低 电位、压缩双电层的电荷，可以降低混凝剂的用量。另外S单质和被氧化后的有机物可以成为絮体成长的晶核．从而延长了絮体成长的时间，除 S、降低有机杂质的效果会增加。S 的降低能较好地抑制注水水质的恶化，从而能够控制由其引起的局部腐蚀。
  2．3 改进工艺后低温含油污水处理效果分析
  氧化剂投加质量浓度为25 mg，L条件下，不同工艺处理低温含油污水出水水质比较见表2。
  由表2可以看出，低温含油污水在改进工艺后． Fe、S 、SRB、TGB等指标均优于旧工艺，说明改进的工艺能够减弱温度降低对水质的影响，达~SY／T 5329— 1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》的A2级标准。
  改进工艺处理前后矿化度、水型的分析如表3 所示，改进工艺后的净化水水型仍为CaC1：型，符合水质改性原则。
  根据SY厂r 5329-1994中4．1水质推荐指标的要求，依据SY厂r 5523-2000{油气田水分析方法》和SY／T 0600-1997{油田水结垢趋势预测》，对改进工艺后的净化水进行了配伍性分析。结果表明。净化水和地层水进行混合后，结垢量低于地层水本身的结垢量，透光率在24 h后保持在90％以上，外观清澈，两种水配伍性较好。
  3 结论
  (1)含油污水温度高于35℃时对混凝效果具有明显的增强作用。
  (2)氧化剂投加质量浓度在25～35 mg／L时，低温含油污水处理后水质指标提高较大，除Fe、除S效果更佳。
  (3)净化水和地层水有较好的配伍性，能够满足回注水的要求，符合水质改性原则。
  参考文献
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