稠油污水處理混凝沉降工藝優化及運行

陳莉(中油新疆油田重油開發公司污水處理聯合站， 克拉瑪依 834000)

稠油污水處理混凝沉降工藝優化及運行

陳莉(中油新疆油田重油開發公司污水處理聯合站， 克拉瑪依 834000)

隨著油田開采進入中后期，采出原油含水量高達60%～90%，大量的含油污水直接排放到水環境中，一方面造成嚴重的環境污染，同時也造成寶貴的水資源和油資源的嚴重浪費。如何節能、降耗、保護環境，使能量、水資源重復使用，已成為石油工業的共性問題。本文介紹了新疆油田重油開發公司稠油污水處理的關鍵技術和成熟經驗，采用強酸性樹脂軟化技術和化學清洗技術實現了稠油污水回用注汽鍋爐、回注稀油油藏。

稠油;污水處理;關鍵技術;工藝優化

油田采出水主要是原油在生產處理過程中脫出的污水，油田采出水的處理根據排放或回用不同要求有多種方式。當油田需要注水時，油田采出水經處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產生傷害。如果是作為蒸汽發生器或鍋爐的給水，則要嚴格控制水中的鈣、鎂等易結垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理后排放，則根據當地環保要求，將采出水處理達到排放標準。我國一些干旱地區，水資源嚴重缺乏，如何將采油過程中產生的污水變廢為寶，具有十分重要的現實意義。

1 稠油污水處理現狀

(1)水質現狀 新疆油田重油開發公司六九區稠油污水處理站污水來源于六、九區各稠油處理站原油脫出的含油污水。各稠油處理站脫出的污水含油在100～1000mg/l之間，懸浮物在21.5～145.0mg/l之間。

含油污水中油珠粒徑越大，上浮速度越快，粒徑100μm油珠上浮速度為0.971m/h，停留3小時即可去除，粒徑40μm油珠上浮速度為0.1554m/h，粒徑10μm油珠上浮速度為0.00971m/h。六、九區稠油污水油珠粒徑＜10μm占17%～82%，地面產出污水PH值為8.29，屬偏堿性水質，水型為碳酸氫鈉型，礦化度含量中等、腐蝕性小。

(2)工藝現狀 根據六、九區各原油處理站產出的稠油污水物性，進行長期的分析跟蹤，并與有關院所合作進行適應性試驗，六、九區稠油污水處理工藝采用了自然沉降—混凝沉降—壓力過濾三段式工藝流程。

(3) 存在問題 六九區污水處理工藝主要投加藥劑為SDJ-E1油田污水凈化劑、SDJ-E2離子調整劑和SDJ-E3凈化凝聚劑，其中SDJ-E1油田污水凈化劑為硫酸鹽類物質，SDJ-E2離子調整劑的主要成份為Ca(OH)2。在反應罐內膽和水嘴部位，水處理投加的第一種藥劑SDJ-E1和第二種藥劑SDJ-E2相會合，進行混凝沉降。第一種藥劑中的SO42-離子與Ca(OH)2發生化學反應生成CaSO4，第二種藥劑石灰中的Ca(OH)2隨水溫上升溶解度明顯下降，結垢趨勢增加。六九區污水處理站的正常水溫在53℃～-64℃之間，在這個溫度區間，Ca(OH)2和CaSO4的溶解度下降趨勢最大，極利于Ca(OH)2和CaSO4垢的形成：SO42-+Ca2+=CaSO4。

混凝沉降系統工藝設備運行15年，因結垢等因素已造成部分功能損壞，對水質的達標存在很大風險。

2 混凝沉降系統的工藝優化

2.1 混凝沉降系統的工藝

自然沉降處理后的污水經反應提升泵加壓提升至混凝沉降系統。混凝沉降系統由旋流反應罐和斜板沉降罐組成。按一定的順序和時間間隔分別加入三種藥劑，加藥量根據水量和PH值的變化進行自動調節。在自然沉降段大顆粒的懸浮物由于受重力的作用而下沉，但是微小粒徑的懸浮物和膠體能在水中長期保持分散懸浮狀態，即具有“穩定性”，靜置數十小時以上，也不會自然沉降。因此，混凝沉降所處理的對象主要是污水中的微小懸浮物和膠體雜質。

2.2 新建反應罐

新反應罐由儲水罐、旋流反應器、收油裝置、集水管和反沖洗排泥裝置構成。自然沉降處理后的污水加入除油劑并經靜態混合器混合后，由泵加壓提升至加藥反應罐操作間的旋流反應器中。在旋流反應器上端加入助凝劑，經水流混合后進入旋流反應器下端，加入絮凝劑繼續進行混合反應后進入儲水罐。反應儲水罐的內部環形空間中，分離后的懸浮物沉降至罐底由排泥裝置排至污泥沉降池，水上升經集水管自流至斜板沉降罐繼續進行沉降分離。在排泥不暢通的情況下，可使用處理后的凈化水進行反沖洗，以提高排泥效果，保證水質。

根據原反應罐多年運行的內膽結垢規律，我們發現必須每年對反應罐進行清洗除垢，對內膽進行酸洗，才能保證反應罐的正常運行。而內膽在反應罐內部，除垢和酸洗工作非常困難，且內膽在內部腐蝕穿孔的速度也被無形的加快了，故新反應罐將內膽反應器從反應罐內部取出，安裝至外部，解決了反應器腐蝕穿孔速度快的問題。

3 結語

(1)通過對反應罐進行優化，將內部旋流反應器提置外部運行，降低了旋流反應器和儲水罐的腐蝕速度，增加了大罐內部旋流沉降的空間。

(2)將旋流反應器外置后，降低了反應罐清砂和旋流反應器酸洗的難度，減輕員工工作量的同時，對員工也起到了一定的保護作用。

[1]王愛軍,等.新疆油田采出水處理技術[J].油氣田環境保護，13-2-11.

陳莉(1983-)，2006年畢業于成都信息工程學院，通信工程專業，現就職于中油新疆油田重油開發公司污水處理聯合站，從事稠油污水處理技術研究工作。