油氣田非含醇污水處理工藝優(yōu)化研究

孫海濤 (翔鷺石化股份有限公司 361026)

一、引言

目前，在我國各大油氣田天然氣生產(chǎn)過程中，往往產(chǎn)生大量含醇或非含醇污水。這些含有醇類物質(zhì)的污水排放時嚴重影響生態(tài)環(huán)保和回注，應(yīng)采取嚴格措施集中凈化。但是常用的污水處理技術(shù)和工藝流程大多關(guān)注含醇濃度較高的污水凈化，而對于含醇量很低或非含醇類的污水處理工藝技術(shù)仍需進一步研究。

二、非含醇污水組成性質(zhì)實驗研究

本文以蘇里格油氣田天然氣處理廠的非含醇污水為研究對象，采用化學容量法研究了非含醇污水的組成性質(zhì)，便于下一步對非含醇污水處理工藝進行優(yōu)化。測定結(jié)果如表1所示。

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通過以上結(jié)果可以看出：①非含醇污水呈弱酸性（pH＜7.0），若不進行有效處理，會腐蝕處理系統(tǒng)設(shè)備；②非含醇污水屬于高礦化度的采氣污水，鐵離子含量較高；③污水中的懸浮固體含量較高，應(yīng)當進行凈化處理。

因此，非含醇污水水質(zhì)特點是礦化度和雜質(zhì)含量較高，pH值較低，屬于易結(jié)垢的污水體系。

三、非含醇污水處理工藝優(yōu)化

1.污水處理藥劑優(yōu)選

根據(jù)上節(jié)非含醇污水的水質(zhì)組成分析結(jié)果可知弱酸性增加了污水的腐蝕性，必須調(diào)整污水的pH值。同時，污水中的鐵離子含量高，一旦爆氧就會導致回注污水水質(zhì)不達標。還有就是污水中的成垢離子和懸浮固體含量高，使得污水的結(jié)垢趨勢增強，必須進行阻垢處理。

因此，選取的非含醇污水的處理藥劑為氫氧化鈉、雙氧水、1200萬的陽離子聚丙烯酰胺。當氫氧化鈉的加量為400～600mg/L、雙氧水的加量為100～200mg/L、1200萬的陽離子聚丙烯酰胺加量為4～6mg/L時，處理后為就可以使處理后的回注污水滿足水質(zhì)控制指標。但實際處理結(jié)果是：非含醇污水處理前pH值為6.62，處理后變?yōu)?.36；∑Fe離子含量處理前為100.64 mg/L，100.52 mg/L；SS處理前為 159 mg/L，處理后為 60 mg/L。因此，實際處理效果并不如預期的那樣達到凈化的目的，其原因可能是非含醇污水處理工藝出現(xiàn)了問題。

2.污水處理工藝流程優(yōu)化

將上述選擇好的藥劑用于現(xiàn)行的污水處理系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)：①處理后污水仍呈弱酸性（平均值6.4）；②污水中的鐵離子和懸浮固體含量仍偏高；③污水中的細菌含量非常高，SRB、TGB、FB細菌含量高均大于105個/mL。

通過分析發(fā)現(xiàn)，處理后的污水不達標的主要原因是工藝設(shè)計不合理，主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)水泵頻繁堵塞、加藥箱與儲藥箱共用、加藥泵額定流量與轉(zhuǎn)水泵額定流量不匹配、加藥位置不匹配，導致預處理藥劑無法匹配加入，使處理后回注污水不達標，嚴重影響污水處理效果和天然氣處理廠的長遠發(fā)展。

根據(jù)站外采氣污水的靜置沉降實驗可知，拉運來的采氣污水經(jīng)過24小時的靜置沉降，就可以實現(xiàn)凝析油、懸浮固體的最大分離，減輕后續(xù)污水處理的壓力，降低污水預處理藥劑的加量，節(jié)約成本，同時還可以減少污泥產(chǎn)生量。因此建議增加兩個污水均質(zhì)罐，對來水進行均質(zhì)、沉降。原有的兩個調(diào)節(jié)罐作為絮凝沉降罐，為絮體的完全沉降（12h）創(chuàng)造條件。

非含醇污水處理工藝中轉(zhuǎn)水密封罐太小的不合理設(shè)計，導致各集氣站拉運來的采氣污水一旦進入五個密封箱就要轉(zhuǎn)移，使得污水中的懸浮固體得不到有效沉降就進入轉(zhuǎn)水泵，造成轉(zhuǎn)水泵效率下降甚至頻繁堵塞，嚴重制約了站外污水的正常接收。如果維持現(xiàn)有流程，只改加藥系統(tǒng)，不增加均質(zhì)罐，就會導致污水中的懸浮固體、凝析油偏高，引起絮體上??；如果增加均質(zhì)罐，就會使污水中的懸浮固體、凝析油降低，保證絮體下沉。

增加均質(zhì)罐的作用主要表現(xiàn)在：①均勻水質(zhì)，降低因水中含油量和固體懸浮物含量大幅度變化或因突發(fā)事件引起水質(zhì)突變對后續(xù)處理工藝的影響；②使不配伍的水充分反應(yīng)混合，讓該結(jié)的垢全部結(jié)晶沉淀，提高水質(zhì)穩(wěn)定性，降低回注系統(tǒng)的結(jié)垢趨勢；③提高凝析油的回收率（可使污水中的凝析油降低90%以上）；由于污水罐體積增加，油水分離效率提高，凝析油回收量增加；④存儲污水，保證了預處理藥劑加量與轉(zhuǎn)水泵的有效匹配，提高了污水預處理的效果。

結(jié)論

通過對非含醇污水離子組成分析以及處理工藝優(yōu)化的研究可以得出以下結(jié)論：

(1)非含醇污水的礦化度和雜質(zhì)含量高，屬于腐蝕性、易結(jié)垢污水體系。

(2)非含醇污水的處理藥劑選用氫氧化鈉、雙氧水、1200萬的陽離子聚丙烯酰胺，在工藝流程合理的情況下可以使處理后的回注污水滿足水質(zhì)控制指標。

(3)針對非含醇污水現(xiàn)有處理工藝設(shè)計不合理的問題，提出增加均質(zhì)罐、優(yōu)化匹配參數(shù)等工藝優(yōu)化方法，可以有效處理非含醇污水。

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