稠油污水疑難水質深度處理技術研究

江興家（中油新疆油田公司重油開發公司生產技術科 新疆 834000）

前言

新疆油田公司重油開發公司克淺十污水處理站于2009年試運行，設計處理規模15000m3/d，采用“重力沉降除油—混凝沉降—壓力過濾”的處理工藝流程，采用臥螺離心機處理含油污泥，凈化污水進行軟化處理，直接供給濕蒸汽發生器，用于稠油熱采，其余剩余凈化污水用于稀油油田回注水，由于前期水質問題，未能順利回用鍋爐，通過對問題進行整改，最終滿足設計要求，實現凈化污水鍋爐回用與回注。

一、克淺十污水處理站基本概況

1.處理污水的特點

處理的稠油污水來自克淺10原油處理站的含油污水。其中重要指標：污水含油在120～500mg/L之間，懸浮物在51.5～245.0mg/L之間。

2.基本工藝

克淺十污水處理站采用重力沉降除油+高效混凝沉降+壓力過濾三段式處理工藝，并采用再生水集中軟化處理裝置，處理后的凈化污水回用濕蒸汽發生器，系統污泥采用臥螺離心機脫水處理。

二、未滿足濕蒸汽發生器回用指標的主要原因

1.前期因藥劑配伍性差，不滿足進入鈉離子交換器的水質指標

由于來水水質較為復雜，現場使用的藥劑無法對含油污水進行有效處理，含油和懸浮物指標不滿足進入鈉離子交換器的要求，處理后的凈化污水不能回用濕蒸汽發生器。

2.污水從進站至工藝末端均呈淡黃色

自克淺十污水處理站試運行以來，污水顏色在處理過程中從始至終均呈淡黃色，經充分曝氣后顏色逐漸變深，需對水質帶色成分進行分析，確保滿足濕蒸汽發生器的進水水質要求。

3.由于污水帶色影響硬度檢測

因污水帶色，取樣后由淡黃色逐漸變為茶色，致使在硬度檢測時，絡合滴定終點變色不明顯，導致硬度檢測不準確。在檢測高硬度時，其滴定終點前后的顏色由酒紅色變為茶色，顏色易觀察；在進行硬度微量滴定時，滴定終點越來越不明顯，當硬度小于1mg/l，顏色難以分辨，硬度測定誤差較大，不能滿足軟水硬度測定要求。

4.系統排污在污泥沉降池內不能有效沉降

系統產生的污泥在沉降池內不能有效沉降，懸浮在距水面30cm～40cm處；在調儲罐、反應罐、混凝沉降罐排泥運行期間，大量污泥翻進污水池后隨回收水回系統，致使調儲罐出水水質惡化，無法保證水質穩定達標。

三、相應技術對策

1.優選水處理藥劑體系

（1）曝氣氧化法

需在調儲罐內加裝曝氣裝置，通過前期氧化，去除干擾離子對監測項目的干擾。由于克淺十凈化水最終目的是回用鍋爐，因此，使用曝氣裝置將增加凈化水中的含氧量，為保證鍋爐回用水，還需增設脫氧塔，增加一道工序的同時不能保證經濟回用。

（2）水質穩定＋除硫＋脫色處理法

通過實驗發現，水質穩定＋除硫＋脫色處理法對脫色效果雖沒有強氧化劑的效果明顯，但基本不影響監測結果。

（3）最終方案

藥劑體系凈化處理后污水的懸浮物、含油、含硫、含鐵和硬度可以滿足鍋爐回用要求。處理后污水的顏色基本不影響鍋爐回用前的化驗分析。由于強氧化劑會腐蝕設備及易對人體造成傷害，考慮安全因素，選用方法3水質穩定＋除硫＋脫色處理法。

2.污水曝氣變色原因分析

（1）通過發射光譜金屬元素分析對污水進行檢測，曝氣前后未見成垢或可能帶色的金屬離子有異常現象，可排除無機成垢離子導致克淺十污水曝氣后變色的原因。

（2）通過化驗檢測，克淺十污水中的揮發酚為14.817mg/L，COD為170mg/L，均較高，另外，克淺十污水加堿顏色變為亮黃色，加酸比污水原來的顏色略淺，這正是三酚化鐵的特性。因此，可以判斷，引起克淺十污水曝氣后顏色逐漸加深的原因當曝氣后Fe2+氧化成為Fe3+，Fe3與多酚類物質可以形成較穩定的酚鐵鹽，由于Fe含量在0.2mg/L以下，含量較低，不會對鍋爐在腐蝕結垢造成影響。

3.硬度分析方法

新疆油田注汽鍋爐硬度檢測主要采用酸性鉻藍K指示劑、氨-氯化銨緩沖溶液和鉻黑T指示劑、氨-氯化銨緩沖溶液兩種方法。

（1）解決方案

通過現場試驗，考慮到以鉻黑T作為指示劑終點變色敏銳，而鉻藍K指示劑的變色不易觀察，推薦優先選用氨-氯化銨、乙二胺四乙酸鎂二鈉鹽緩沖溶液，鉻黑T指示劑的方法來檢測鍋爐水中的硬度。

4.排泥工藝改造

造成系統排污在污泥沉降池不能有效分離的原因：①系統排泥量大；②污泥沉降池容積小，沉降時間不夠；③懸浮物顆粒細，密度小，不易沉降。

進入污泥沉降池的排污主要由四部分組成：調儲罐排泥、反應罐排泥、混凝沉降罐排泥和過濾器排污。通過分析我們發現過濾器排污的含油量及懸浮物均低于來水，因此將過濾器反洗排泥管線由污泥沉降池進口更改至污水池進口，使進入污泥沉降池的排污量減少了50%，增加了排污沉降時間，降低了污泥沉降池池內的污泥翻起，溢流至污水池，造成污水池水質惡化，影響系統水質的風險，

結論

1.克淺十污水優選水質穩定＋除硫＋脫色處理技術，處理后的水質符合鍋爐回用標準，再生水全面回用鍋爐，滿足了設計需求。

2.采用氨-氯化銨、乙二胺四乙酸鎂二鈉鹽緩沖溶液，鉻黑T指示劑的方法檢測鍋爐水中的硬度，指示劑終點變色較敏銳，能夠滿足現場生產需要。

3.通過工藝改造，增加污泥在污泥沉降池的沉降時間，提高了污泥沉降效果。

[1]王棠怡.稠油污水深度處理技術探討，內蒙古石油化工，2007.1（1）：118～121.

[2]王述銀.紅山嘴油田稠油污水處理工藝技術研究與應用，特種油氣藏，2008.8（4）：77～80.