淺談大慶徐深氣田污水站建設遇到的問題及解決措施

李玉齊（大慶油田設計院，黑龍江 大慶 163712）

1 氣田污水來水水質差異大

造成氣田污水來水水質差異大的主要原因是各氣井生產層不同導致產水水質差異巨大，同時氣田污水又為不連續產水，當污水站接收不同集氣站、不同氣井所產污水時，污水水質就會發生明顯變化。針對氣田污水水質差異大的情況，在氣田污水站建設時，采取對來水進行延時緩沖調儲，用以平衡不同時間、不同氣井來水水質差異；通過綜合水量分析計算以及技術經濟對比，最終將污水站的來水緩沖時間延長為8小時。

2 冬季污水溫度低

由于氣田污水產水不連續，管理時會將氣田污水臨時儲存在高架保溫儲罐中，儲存周期一般為3～7天，之后再集中外輸，而大慶地區冬季環境溫度低，因此氣田污水在冬季溫度低。在生產中發現，當氣田污水溫度低于20℃時，污水中的石油類物質就會凝結出來，對過濾系統濾料造成板結，嚴重影響過濾效果。因此氣田污水站建設時，采用了來水升溫措施，在來水緩沖罐內部安裝了加熱盤管，外壁安裝了電加熱帶，并做大罐保溫。

3 氣田污水腐蝕性強

由于氣田污水來水的多樣性，導致氣田污水腐蝕性強因素很多，詳細機理目前尚未完全研究清楚，初步研究表明，氣田污水中氯離子和硫化氫含量高形成的電化學腐蝕是主要因素之一。因此氣田污水站建設時，在總來水干線便加入堿液以減少硫化氫的影響，同時強化了工藝設備和管道的防腐等級，對于各類儲罐及氣浮裝置采用內襯玻璃鋼材質，機泵動力部件采用襯氟材質，地面工藝管道采用非金屬管道，埋地工藝管道采用內襯非金屬管道。

4 氣田污水中含較高濃度的硫化氫

由于徐深氣田部分氣井為高含硫氣井，當其開井時，氣層中的硫化氫氣體就會隨之帶出來，并溶解入氣田污水中；在特定條件下（如高溫或酸性環境下），溶解的硫化氫又可隨時揮發進入空氣中，在密閉、通風條件不充分的情況下，揮發出的硫化氫氣體集聚到一定濃度時，會對進入環境的工人產生毒害作用，甚至致人死亡。因此必須采用經濟有效的方法對氣田污水中的硫化氫予以脫除，國際上常見脫硫化氫工藝有三種。

4.1 石灰法

該法通過往含硫化氫污水中投加生石灰，生成硫化鈣沉淀，通過排除沉淀從而達到除去硫化氫的目的。此法消耗石灰量大，而且會產生大量含硫化物污泥的危廢，后續處理難度大。

4.2 曝氣法

曝氣工藝的工作原理是通過鼓風機向污水中打入大量微小空氣泡，利用空氣中氧氣的氧化作用將污水中存在的大量硫、鐵等還原性物質氧化成為非溶解性顆粒物質，形成污泥沉淀在罐底，罐底設排泥裝置，定期排出積泥；同時，隨著曝氣而揮發在空氣中的硫化氫通過曝氣裝置出口連接的廢氣處理裝置處理后排放到室外，從而消除硫化氫對環境的污染。

4.3 高級氧化法

該法屬于化學氧化法一種，反應在一種弱堿體系中進行。首先往污水中投加堿液調節PH值，將硫化氫轉化為硫化鈉，防止硫化氫揮發，然后再投加鐵鹽，將硫化鈉轉換成硫化鐵沉淀，并從底部排出廢液：

2Fe(OH)3+3Na2S=Fe2S3↓+6NaOH

底部排出含硫化鐵廢液通過高級氧化裝置，將硫化鐵氧化為氫氧化鐵，并用回流泵打回上一級，實現再生循環使用：

Fe2S3↓+4O3+6NaOH=3Na2SO4+2Fe(OH)3

4.4 工藝比選

在上述三種脫除硫化氫工藝中，石灰法操作簡單，但是會產生大量含硫化物污泥的危廢，周邊沒有找到具備資質的單位能夠接收此類危廢，因此首先排除了石灰法。剩下兩種工藝中，高級氧化法除硫化氫比曝氣法具有更高去除率、更快處理速度和抗水質沖擊性能好等優點，在投資對比中，曝氣法和高級氧化法工程費用分別為3315 萬元和3171 萬元，年運行費用分別為135 萬元和111 萬元，投資及十年費用現值分別為4221萬元和3919 萬元。最終從節省投資以及工藝運行可靠性兩個方面考慮，氣田污水站除硫化氫工藝選擇了高級氧化法。

5 結語

大慶徐深氣田污水處理站為大慶油田第一個建設的氣田污水站，通過該站的建設，解決了徐深氣田污水處理長期無法達標的問題，有力地保障了氣田生產平穩運行。