中原油田低污泥污水處理新技術研究

鄭瑞謙 閆吉華 楊永霞 齊相禮 孫蘭芳

（1.濮陽泓天威藥業有限公司，河南 濮陽457000；2.中原油田采油四廠 油氣集輸大隊，河南 濮陽457176）

0 前言

中原油田文二污水站日處理污水量14000m3左右，產出污泥殘渣14 噸以上，全年達到5100 多噸。 該污水站目前采用“預氧化污水處理技術”處理污水，該技術需提高含油污水的pH 值，為鐵離子及其他有害離子的沉降提供適當的堿性環境，控制污水處理系統pH 值為7.5～8.5，外輸水pH 值控制在7.0～7.5，目前能夠滿足SY/T5329-94 《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法》的指標要求。 由于pH 值的提高，污水中大部分離子形成固體物沉淀在含油污泥中，造成巨大的環保和經濟壓力， 并且pH 值由于的存在隨著系統達到端點站降低明顯，導致水質穩定較差。

“中原油田低污泥污水處理新技術”是結合污水站來水、補充清水現狀(見表1)，本著“減少污泥、降低成本、友好環境”的原則，作者結合現場實際情況，進行了大量的理論論證和室內實驗，利用無機鹽調理劑雙水解聯合站來水中的CO2及，打破產出水的C02和構成的弱酸性緩沖體系， 從而使水中的離子達到一個新的熱力學、動力學的穩定分布狀態，以利于控制腐蝕、抑制結垢、殺滅細菌、破乳除油及提高水的注入性能，提高水驅開發效果。

表1 文南油田水源水性數據表

1 低污泥污水處理新技術原理

1.1 技術原理

無機鹽調理劑主要是成分是硫酸鋁，具有很強的水解、吸附、混凝作用，當呈弱酸性的和調理劑同時存在于水溶液中時，弱酸的酸根與弱堿的陽離子同時存在于水溶液中時，弱酸的酸根水解生成的氫氧根離子與弱堿的陽離子水解生成的氫離子反應生成水而使兩種離子的水解平衡向水解方向移動而互相促進水解， 使水解完全，而和調理劑互相反應能促進水解生成CO2氣體和氫氧化物沉淀，反應式如下：

當來水中有大量的S2-離子時，調理劑也能夠促進雙水解的發生，反應式如下：

生成的CO2、H2S 隨著反應的發生而被驅替出液相中，打破由CO2和形成的弱酸性緩沖體系， 使反應向形成CO2的方向進行，離子的減少，可減少CaCO3、FeCO3等的形成，從而可以達到防止結垢、降低污泥殘渣量的作用。

圖1

1.2 工藝流程

將投加過無機鹽調理劑的產出水按照文二污水站目前相同的污水處理流程（處理工藝流程見圖1）和方法進行處理，評價其處理效果。

2 實驗研究

2.1 實驗儀器和藥品

分析天平、分光光度計、測鐵、硫比色管、細菌測試瓶、砂柱過濾器、恒溫箱、砂濾器、濾膜儀、秒表、酸堿滴定管、酸度計、量筒、比色皿、三角瓶。

無機鹽調理劑、氧化劑、復合堿、助凝劑、水質穩定劑、無水乙醇、丙酮、硫酸鈉、硝酸銀、氯化鋇、鹽酸、氫氧化鈉、鉻黑T、鈣指示劑、酚酞、甲基橙、鉻酸鉀、EDTA。

2.2 依據標準

SY/T5329-1994 《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法》[1]、SY/T 5523-2000《油氣田水分析方法》[2]。

2.3 實驗過程

取文二污水站產出水進行試驗，試驗過程為：

①取文二污水站產出水， 除去油污后按照試驗要求加入調理劑；②慢速攪拌1h 后測定污水的、含油、懸浮物含量、pH 值；③取②處理過的污水，準確量取一定體積置于2000ml 燒杯中，加入氧化劑反應1min；④分別按實驗要求加入各種復合堿、助凝劑、水質穩定劑等污水處理藥劑；⑤快速攪拌2min，再慢速攪拌5min；⑥靜置30min；⑤分別取上部清水，經砂濾后置于燒杯中待用，按SY/T 5329-94《碎屑巖油藏注水水質指標推薦指標及分析方法》進行水質分析。 ⑥取下層泥漿進行抽濾，80℃烘干、干燥冷卻后稱重。

2.4 實驗結果

2.4.1 投加調理劑后產出水水質變化

投加調理劑調整產出水中的離子平衡，1h 后取收油罐出水測定、含油、懸浮物含量、pH 值，結果見表2。

表2 無機調理劑投加濃度對收油罐出水的影響

2.4.2 投加水處理藥劑后水質變化

取加入無機鹽調理劑處理過的產出水加入水處理藥劑，投加濃度分別為：、氧化劑：60mg/l、復合堿：200mg/、助凝劑：90mg/l、水質穩定劑：50mg/l；按SY/T 5329-94《碎屑巖油藏注水水質指標推薦指標及分析方法》進行水質分析；下層泥漿進行抽濾，80℃烘干、干燥冷卻后稱重，結果見表3。

表3 “低污泥污水處理新技術”處理污水后水質及污泥量的關系

由表3 以看出，“低污泥污水處理新技術”處理后的污水水質有所提高，污泥量在現在基礎上降低了31.89%。

3 結論

（1）無機鹽調理劑打破了CO2和形成的平衡狀態，減少了在水處理系統的含量，從而控制外輸水中主要結垢反應的發生，可以延長水處理設備使用周期。

（2）“低污泥污水處理新技術”處理后的污水水質有所提高，污泥量在現在基礎上降低了31.89%。

［1］SY/T 5329-94 碎屑巖油藏注水水質指標推薦指標及分析方法[S].

［2］SY/T 5523-2000.油氣田水分析方法進行分析[S].