二氧化氯殺菌裝置應(yīng)用效果分析

何炎武

【摘要】A聯(lián)合站注水站，用四種方法對回注水殺菌效果及費用進行比對試驗，結(jié)果表明采用混合型二氧化氯且多點投加的方式，可以對硫酸鹽還原菌等有害菌起到很好的殺滅作用，其運行費用也是最低的。

【關(guān)鍵詞】混合型二氧化氯；殺菌效果；運行費用

1、現(xiàn)狀

A聯(lián)合站注水站日平均回注分離后水量4500噸，日均補充清水1200噸，回注水當(dāng)中含S含量平均8.633mg/L，PH值為7.8，硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌、腐生菌含量在2.5×103—3.0×105之間，處理后的要求是：SRB≤25個/ml，IB，TGB≤9×102個/ml。共有4口用于觀察的注水井口，其中最遠(yuǎn)的距離8km，最近的距離2km，注水標(biāo)準(zhǔn)要求細(xì)菌殺滅率要達(dá)到99%以上。A聯(lián)合站為了保證注水井井口細(xì)菌達(dá)標(biāo)開展加藥殺菌試驗。

2、二氧化氯現(xiàn)場試驗

2.1工藝流程

站內(nèi)工藝流程為二次濾罐出口經(jīng)2座污水700m3緩沖水罐進入注水泵注入地下。

2.2試驗過程

1）采用常規(guī)水驅(qū)殺菌劑殺菌試驗，加藥點選在過濾罐進口，加藥濃度50mg/l、100mg/l、200mg/l，試驗結(jié)果是加藥濃度50mg/l時加藥8天，水處理站硫酸鹽還原菌不達(dá)標(biāo)，加藥濃度100mg/l時加藥8天，水處理站硫酸鹽還原菌達(dá)標(biāo)，注水井井口不達(dá)標(biāo)，加藥濃度200mg/l加藥8天時，注水井口仍然不達(dá)標(biāo)。

2）采用高濃度有機殺菌劑（1227）進行試驗，加藥點選在過濾罐進口，加藥濃度為5mg/l、25mg/l，試驗結(jié)果是加藥濃度5mg/l時加藥8天，水處理站硫酸鹽還原菌不達(dá)標(biāo)，加藥濃度25mg/l時加藥加藥12天，加藥結(jié)果是水處理站細(xì)菌達(dá)標(biāo)，注水井口細(xì)菌指標(biāo)不穩(wěn)定。

有機高濃殺菌劑（1227）試驗化驗數(shù)據(jù)（加藥濃度為25mg/l，檢測細(xì)菌為硫酸鹽還原菌。

3）開展了高純二氧化氯（兩元法）殺菌試驗，加藥點選在注水泵進口前管線上，藥劑為鹽酸和亞氯酸鈉，原理是兩種藥劑1：1比例，分別進入反應(yīng)裝置中與水一起反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯進行殺菌。試驗23天，試驗結(jié)果是水處理站硫酸鹽還原菌沒有效果，注水井井口有一定效果但不達(dá)標(biāo)。

4）采用OTH-10000混合型二氧化氯設(shè)備（氯酸鈉、鹽酸法）進行殺菌試驗，加藥點選擇多點投加，分別在清水罐前、注水泵前進口管線上和補充水罐進口。藥劑為鹽酸和氯酸鈉，原理是兩種藥劑2：1比例，在反應(yīng)釜里發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生二氧化氯和氯氣的混合物再進入水體進行殺菌。試驗21天。試驗結(jié)果是水處理站、注水井井口硫酸鹽還原菌均能達(dá)標(biāo)。

由前面在采油五廠的四項殺菌實驗對比中可以看出，采用OTH-10000混合型設(shè)備產(chǎn)生的二氧化氯和氯氣聯(lián)合投加，且投加方式采用多點投加，噸水成本只有0.21元，取得了良好的效果。

二氧化氯和氯氣對硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌、腐生菌等均有較好地殺滅作用，同時控制好投加量還可把S2-氧化成S，在污水緩沖罐內(nèi)形成沉淀，提高回注水出水水質(zhì)。

在A聯(lián)合站回注水的應(yīng)用當(dāng)中，由于回注水當(dāng)中的含硫量較高（平均8.633mg/L），S2-的還原性極強，會消耗大量的氧化劑，加上從污水緩沖罐到注水泵口的距離較遠(yuǎn)（2-8公里），水在管線當(dāng)中的流動時間為20分鐘到60分鐘之間，因此若只是從從污水緩沖罐出口管線投加藥劑，水在流動期間S2-會很快的消耗掉氧化劑，若投加藥劑濃度太高易造成前端余氯值偏高，雖然對滅菌有益，但對管線有一定的腐蝕作用；若投加濃度太低，到井口時已很難再保持殺菌劑的余量，細(xì)菌很容易繼續(xù)滋生。多點投加指的是首先在清水罐和污水罐前設(shè)投加點，其作用在于：投加到罐內(nèi)的氧化劑首先把大部分的S2-進行了氧化，生成單質(zhì)S⑵，使之沉降到罐的底部（待反沖洗時再把這些沉淀物帶走），罐出口流出的則是沉淀后的清水，這樣再在罐出口處的殺菌劑僅需投加維持殺菌的劑量即可，對投加管線的腐蝕也可以降到最低。

此外，殺菌費用方面比較，兩元法高純二氧化氯是混合型二氧化氯的兩倍，首先來看兩種產(chǎn)生消毒劑的方法。

兩元高純法：5NaCLO2+4HCL=4CLO2+5NaCl+2H2O

兩元混合法：2NaClO3+4HCl=2ClO2+CL2+NaCl+2H2O

從以上方程式當(dāng)中可以看出，兩元高純法的NaClO2最多只有80%轉(zhuǎn)化為CLO2，而兩元混合型理論上是100%的NaCLO3可以轉(zhuǎn)化CLO2，實際上有70%可轉(zhuǎn)化CLO2，產(chǎn)生的消毒劑CLO2與Cl2的摩爾約比為1：1（市場上NaCLO2的價格是NaCLO3的2.5倍）。在氧化S2-時，1摩爾CLO2可以得到1摩爾的電子，而1摩爾的Cl2可以得2摩爾的電子，由此可以看出，在對含硫較高的油田回注水進行殺菌時（回注水PH值≤8），兩元混合型二氧化氯在較低成本時可以產(chǎn)生更多的消毒劑總量，比兩元高純二氧化氯能更好的節(jié)省運行費用。

3、結(jié)論

在本次A聯(lián)合站注水站殺菌實驗當(dāng)中，采用兩元法混合消毒劑發(fā)生器，并且采用多點投加的的方法，可以很好地殺滅各種菌類，使注水口的細(xì)菌指標(biāo)符合采油五廠的要求；同時幾種方法運行費用比較，采用兩元法混合消毒劑發(fā)生器可以大大節(jié)省運行費用，是一種很好地回注水殺菌的方法。