中原油田馬寨污水站水質改性技術研究

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(1.濮陽市環境監察支隊，河南 濮陽 457000；2.濮陽泓天威藥業有限公司，河南 濮陽 457000；3.蔚林新材料科技股份有限公司，河南 濮陽 457000；4.濮陽福德科技有限公司，河南 濮陽 457000)

1 馬寨污水站概況

馬寨污水站來水水質存在“四高一低”的特點，即礦化度高(87059 mg/L)、游離CO2及HCO3-含量高(HCO3-含量較高，為115 mg/L)、多價金屬離子含量高(Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+)、細菌含量高(SRB 、TGB含量均在103左右)、pH值低(在5.5～6.0之間)[1-4](具體數據見表1)，這些特點導致污水的性質極不穩定[2]。另外，馬寨地層水突出表現了含鐵高、含硫高、pH值低的特點，并含有一定量的H2S、CO2及硫酸鹽還原菌，這決定了馬寨污水站站內污水具有極強的腐蝕性[5-8]，水處理工藝難度大，處理后水質不易穩定。

表1 馬寨污水站來水水質

2 注水水質惡化原因分析

2.1 注水井結垢原因分析

馬寨污水站注水井外壁普遍存在結垢現象，且油管越深結垢越嚴重的問題。通過對垢樣和水質的分析，綜合分析結垢的主要原因。 垢樣元素組成見表2，垢樣礦物組成見表3。

表2 垢樣元素組成 %

表3 垢樣礦物組成 %

由垢的元素組成和礦物分析，可以看出垢樣的組成主要以鈣、鐵的硫酸鹽、硫化物為主。關于油田水結垢機理方面的研究，一致認為是由于溫度、壓力等熱力學條件的改變以及離子組成或不相容水的相互混合而引起[9-13]。

2.2 回注水流程水質及結垢趨勢變化

回注水流程水質變化及結垢趨勢見表4。

表4 回注流程水質及結垢趨勢變化

由表4可以看出，馬寨回注水流程硫化物含量上升很快，細菌增長很明顯，pH值沿流程下降很快，水井進口pH值明顯偏低，并有輕微的結垢趨勢。

3 污水處理工藝優化

針對馬寨產出水的現有特性及注水井存在結垢現象，重新進行室內優化實驗，對所投加的各種藥劑的性能和濃度進行了重新評價。

3.1 氧化劑的優化評價

評價方法：取馬寨產出水2000 mL于燒杯中，在不加其它任何藥劑的情況下投加氧化劑，觀察其處理后水中的Fe2+、S2-殘存情況(來水Fe2+18.42 mg/L，S2-20.84 mg/L)。結果見表5。

由表5可以看出，氧化劑過量對水質沒有大的影響，再根據成本核算和現場加藥現狀，使用H2O2效果好、危險性小、投資小。

表5 氧化劑的評價實驗

3.2 pH值的優化評價

評價方法：取馬寨產出水2000 mL于燒杯中，按照順序加入各種藥劑只是A劑的投加量不同而達到pH值不同的目的，待水沉降30 min后，取上層清液經砂濾器過濾評價水的各項指標。結果見表6。

表6 pH值對水質和污泥的影響

注：氧化劑50 mg/L，水質調理劑100 mg/L，助凝劑150 mg/L。

由表6可以看出，當A劑加量為400～500 mg/L時，處理后水的各項指標均能滿足回注水要求。

3.3 現場實施

按照氧化劑50 mg/L，A劑450 mg/L，水質調理劑100 mg/L，助凝劑150 mg/L進行現場應用，3天后取樣測試結果見表7。

表7 優化后加藥方案現場應用

由表7可以看出，優化加藥方案后馬寨濾后水質有所提升和表3優化前MF為42提高到44，回注水硫化物含量基本穩定，水井進口pH值保持在6.5，結垢趨勢并不明顯，和表3優化前指標有所提高。

4 結論

(1)馬寨回注水垢流程硫化物含量上升很快，細菌增長很明顯，pH值沿流程下降很快，水井進口pH值明顯偏低，并有輕微的結垢趨勢；

(2)按照氧化劑50 mg/L，A劑450 mg/L，水質調理劑100 mg/L，助凝劑150 mg/L進行現場應用，馬寨濾后水質有所提升，回注水硫化物含量基本穩定，水井進口pH值保持在6.5，結垢趨勢并不明顯。