稠油污水處理混凝沉降工藝優(yōu)化及運行

陳莉(中油新疆油田重油開發(fā)公司污水處理聯(lián)合站， 克拉瑪依 834000)

稠油污水處理混凝沉降工藝優(yōu)化及運行

陳莉(中油新疆油田重油開發(fā)公司污水處理聯(lián)合站， 克拉瑪依 834000)

隨著油田開采進入中后期，采出原油含水量高達60%～90%，大量的含油污水直接排放到水環(huán)境中，一方面造成嚴重的環(huán)境污染，同時也造成寶貴的水資源和油資源的嚴重浪費。如何節(jié)能、降耗、保護環(huán)境，使能量、水資源重復使用，已成為石油工業(yè)的共性問題。本文介紹了新疆油田重油開發(fā)公司稠油污水處理的關鍵技術和成熟經(jīng)驗，采用強酸性樹脂軟化技術和化學清洗技術實現(xiàn)了稠油污水回用注汽鍋爐、回注稀油油藏。

稠油;污水處理;關鍵技術;工藝優(yōu)化

油田采出水主要是原油在生產(chǎn)處理過程中脫出的污水，油田采出水的處理根據(jù)排放或回用不同要求有多種方式。當油田需要注水時，油田采出水經(jīng)處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產(chǎn)生傷害。如果是作為蒸汽發(fā)生器或鍋爐的給水，則要嚴格控制水中的鈣、鎂等易結垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理后排放，則根據(jù)當?shù)丨h(huán)保要求，將采出水處理達到排放標準。我國一些干旱地區(qū)，水資源嚴重缺乏，如何將采油過程中產(chǎn)生的污水變廢為寶，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 稠油污水處理現(xiàn)狀

(1)水質(zhì)現(xiàn)狀 新疆油田重油開發(fā)公司六九區(qū)稠油污水處理站污水來源于六、九區(qū)各稠油處理站原油脫出的含油污水。各稠油處理站脫出的污水含油在100～1000mg/l之間，懸浮物在21.5～145.0mg/l之間。

含油污水中油珠粒徑越大，上浮速度越快，粒徑100μm油珠上浮速度為0.971m/h，停留3小時即可去除，粒徑40μm油珠上浮速度為0.1554m/h，粒徑10μm油珠上浮速度為0.00971m/h。六、九區(qū)稠油污水油珠粒徑＜10μm占17%～82%，地面產(chǎn)出污水PH值為8.29，屬偏堿性水質(zhì)，水型為碳酸氫鈉型，礦化度含量中等、腐蝕性小。

(2)工藝現(xiàn)狀 根據(jù)六、九區(qū)各原油處理站產(chǎn)出的稠油污水物性，進行長期的分析跟蹤，并與有關院所合作進行適應性試驗，六、九區(qū)稠油污水處理工藝采用了自然沉降—混凝沉降—壓力過濾三段式工藝流程。

(3) 存在問題 六九區(qū)污水處理工藝主要投加藥劑為SDJ-E1油田污水凈化劑、SDJ-E2離子調(diào)整劑和SDJ-E3凈化凝聚劑，其中SDJ-E1油田污水凈化劑為硫酸鹽類物質(zhì)，SDJ-E2離子調(diào)整劑的主要成份為Ca(OH)2。在反應罐內(nèi)膽和水嘴部位，水處理投加的第一種藥劑SDJ-E1和第二種藥劑SDJ-E2相會合，進行混凝沉降。第一種藥劑中的SO42-離子與Ca(OH)2發(fā)生化學反應生成CaSO4，第二種藥劑石灰中的Ca(OH)2隨水溫上升溶解度明顯下降，結垢趨勢增加。六九區(qū)污水處理站的正常水溫在53℃～-64℃之間，在這個溫度區(qū)間，Ca(OH)2和CaSO4的溶解度下降趨勢最大，極利于Ca(OH)2和CaSO4垢的形成：SO42-+Ca2+=CaSO4。

混凝沉降系統(tǒng)工藝設備運行15年，因結垢等因素已造成部分功能損壞，對水質(zhì)的達標存在很大風險。

2 混凝沉降系統(tǒng)的工藝優(yōu)化

2.1 混凝沉降系統(tǒng)的工藝

自然沉降處理后的污水經(jīng)反應提升泵加壓提升至混凝沉降系統(tǒng)。混凝沉降系統(tǒng)由旋流反應罐和斜板沉降罐組成。按一定的順序和時間間隔分別加入三種藥劑，加藥量根據(jù)水量和PH值的變化進行自動調(diào)節(jié)。在自然沉降段大顆粒的懸浮物由于受重力的作用而下沉，但是微小粒徑的懸浮物和膠體能在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)，即具有“穩(wěn)定性”，靜置數(shù)十小時以上，也不會自然沉降。因此，混凝沉降所處理的對象主要是污水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。

2.2 新建反應罐

新反應罐由儲水罐、旋流反應器、收油裝置、集水管和反沖洗排泥裝置構成。自然沉降處理后的污水加入除油劑并經(jīng)靜態(tài)混合器混合后，由泵加壓提升至加藥反應罐操作間的旋流反應器中。在旋流反應器上端加入助凝劑，經(jīng)水流混合后進入旋流反應器下端，加入絮凝劑繼續(xù)進行混合反應后進入儲水罐。反應儲水罐的內(nèi)部環(huán)形空間中，分離后的懸浮物沉降至罐底由排泥裝置排至污泥沉降池，水上升經(jīng)集水管自流至斜板沉降罐繼續(xù)進行沉降分離。在排泥不暢通的情況下，可使用處理后的凈化水進行反沖洗，以提高排泥效果，保證水質(zhì)。

根據(jù)原反應罐多年運行的內(nèi)膽結垢規(guī)律，我們發(fā)現(xiàn)必須每年對反應罐進行清洗除垢，對內(nèi)膽進行酸洗，才能保證反應罐的正常運行。而內(nèi)膽在反應罐內(nèi)部，除垢和酸洗工作非常困難，且內(nèi)膽在內(nèi)部腐蝕穿孔的速度也被無形的加快了，故新反應罐將內(nèi)膽反應器從反應罐內(nèi)部取出，安裝至外部，解決了反應器腐蝕穿孔速度快的問題。

3 結語

(1)通過對反應罐進行優(yōu)化，將內(nèi)部旋流反應器提置外部運行，降低了旋流反應器和儲水罐的腐蝕速度，增加了大罐內(nèi)部旋流沉降的空間。

(2)將旋流反應器外置后，降低了反應罐清砂和旋流反應器酸洗的難度，減輕員工工作量的同時，對員工也起到了一定的保護作用。

[1]王愛軍,等.新疆油田采出水處理技術[J].油氣田環(huán)境保護，13-2-11.

陳莉(1983-)，2006年畢業(yè)于成都信息工程學院，通信工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中油新疆油田重油開發(fā)公司污水處理聯(lián)合站，從事稠油污水處理技術研究工作。