化學加藥與物理殺菌工藝應用效果分析

沙丹丹（大慶榆樹林油田開發(fā)有限責任公司工程技術研究所技術管理室，黑龍江 大慶 163000）

化學加藥與物理殺菌工藝應用效果分析

沙丹丹（大慶榆樹林油田開發(fā)有限責任公司工程技術研究所技術管理室，黑龍江 大慶 163000）

本文結合某廠水處理站殺菌工藝現狀及外輸水中菌類達標情況，對污水站化學加藥與物理殺菌工藝效果進行客觀評價，選擇在某一聯和某一聯污水站開展現場試驗，通過不同殺菌方式的水處理效果和噸水費用分析，確定了兩座污水站適宜的殺菌方式和藥劑投加量，為今后油田水處理殺菌工藝的選擇提供了指導性建議。

水處理；化學藥劑；物理殺菌

隨著開發(fā)的深入，油田對注入水質的要求越來越高?；刈⑺械募毦蛩猁}還原菌、腐生菌和鐵細菌）是影響注入水質的重要因素，尤其是硫酸鹽還原菌，其產物H2S對金屬管道及處理設備的腐蝕特別嚴重，生成物FeS不僅增加污水處理難度，而且會造成地層堵塞等危害。因此需要開展經濟有效的殺菌模式研究，達到合格注水、有效注水的目的。

1 殺菌工藝應用現狀

目前某廠建成含油污水站6座，設計規(guī)模2.00×104m3,地下水深度處理站16座，設計規(guī)模4.87×104m3。初期所建水處理站，均采用化學藥劑殺菌。自2002年開始逐步應用高效物理殺菌設備。9座站應用紫外線殺菌設備，12座站應用DST組合殺菌設備。

2 不同殺菌方式特點

化學殺菌方法具有殺菌點靈活，藥效持續(xù)作用時間長的優(yōu)點，但同時也存在受水量波動影響大，必須定期輪換藥劑類型，藥劑費用高，操作麻煩等缺點；物理殺菌方法具有自動化程度高，運行費用少，殺菌范圍廣，運行安全的優(yōu)點，但存在初期投入成本高，殺菌點固定，對進水水質要求高等缺點。

3 殺菌技術原理及應用調查

物理殺菌按不同原理，主要分為紫外線殺菌、高效氧化催化紫外線殺菌、射線殺菌、高頻電流殺菌、超聲波殺菌及離子殺菌等。某廠油田目前在用的物理殺菌方式有三種：紫外線殺菌、DST組合殺菌、變頻電脈沖殺菌。紫外線殺菌裝置對進口水質有一定要求，一般應用在濾后和外輸出口，DST組合殺菌工藝一般應用于地下水處理站各節(jié)點，變頻電脈沖殺菌對進口水質沒有要求，通常作為輔助殺菌方式應用在污水處理的前端。

不同殺菌工藝效果調查：2013年，公司對污水站物理殺菌工藝應用情況開展調查，調查數據可以看出，紫外線殺菌裝置共安裝270套，殺菌率為90%-99%；多相催化氧化殺菌裝置共安裝271套，主要應用于含聚污水站，殺菌率為85%-99%；變頻電脈沖殺菌裝置共安裝38套，裝置在運行時沒有參數顯示，無法監(jiān)測到實際運行效果，現場一般作為輔助使用。多相催化氧化和紫外線殺菌效果均較好。

4 現場試驗

4.1 某一聯污水站

某一聯含油污水處理站建于1999年，于2002年和2009年分別進行了擴建和擴改建，目前該站設計處理規(guī)模3000m3∕d。站內采用兩級沉降+兩級過濾水處理工藝，兩個殺菌劑加藥點，分別為一沉進口和二沉進口，連續(xù)投加。2006年某一聯污水站應用紫外線物理殺菌設備一套，安裝在一次過濾罐前端。

單獨運行物理殺菌設備：裝置起到殺菌作用，但外輸水硫酸鹽還原菌（SRB）沒達標。

單獨投加殺菌劑：

(1）加藥量75kg∕d 時，殺菌劑加藥濃度約35mg∕l，外輸水中SRB不完全達標；

(2）加藥量100kg∕d時，殺菌劑加藥濃度約45mg∕l，外輸水中SRB略有超標；

(3）加藥量125kg∕d時，殺菌劑加藥濃度約55mg∕l，外輸水中SRB穩(wěn)定達標；

(4）加藥量150kg∕d時，殺菌劑加藥濃度約65mg∕l，外輸水中SRB穩(wěn)定達標。

物理殺菌和化學加藥相結合：

(1）殺菌劑用量≥62.5kg∕d時，外輸水硫酸鹽還原菌穩(wěn)定達標；

(2）殺菌劑用量繼續(xù)減少至50kg∕d時，外輸水硫酸鹽還原菌不能穩(wěn)定達標

通過數據分析，某一聯污水站采用紫外線殺菌與化學加藥相結合的殺菌模式，其殺菌劑投加量為每天62.5kg（兩桶半）。

4.2 某一聯污水站

某一聯污水站（新）于2012年底投產運行，污水處理設計規(guī)模2400 m3∕d。在二次濾罐出水管線安裝DST組合殺菌設備1套（型號為DST-100），在兩座300m3來水緩沖罐進口安裝2套變頻殺菌裝置。兩個殺菌劑加藥點，分別在300m3來水緩沖罐進口和一次過濾罐前端，連續(xù)投加。

某一聯污水站投運初期，對污水菌類等指標進行了檢測，其中硫酸鹽還原菌數值波動大，高值達到104數量級。

單獨運行物理殺菌設備：DST組合殺菌裝置沒有明顯殺菌效果。

單獨投加殺菌劑：

(1）檢測數據分析，投加I型殺菌藥劑，加藥量由25kg∕d增加到150kg∕d，外輸水中硫酸鹽還原菌（SRB）沒有得到有效去除；

(2）2015年8月調整殺菌藥劑類型，投加II型殺菌劑，加藥量150kg∕d時（分別在300方罐進口每天加2桶，浮選設備中每天加4桶），加藥濃度約100mg∕l，外輸水中硫酸鹽還原菌（SRB）穩(wěn)定達標；

由于今年某一聯開展注聚試驗，需要確保注水水質穩(wěn)定合格，待注聚試驗結束后，繼續(xù)優(yōu)化某一聯污水站殺菌劑用量。

5 結語

從現場試驗和運行情況看，DST殺菌裝置單獨應用于含油污水處理沒有明顯效果；紫外線殺菌裝置單獨應用于含油污水處理，可以起到殺菌作用，但外輸水菌類不能確保達標，需要輔助投加殺菌劑。

結合運行效果和噸水費用，某一聯污水站殺菌模式選用物理殺菌設備與化學加藥相結合，殺菌劑投加量62.5Kg∕d。與單獨使用化學藥劑對比，噸水殺菌處理費用降低9.3%。某一聯污水站殺菌模式選用化學加藥，目前加藥量150kg∕d。其藥劑用量待注聚試驗結束后進行驗證。