第19卷第2期油田化學(xué)Vol.19 No. 22002年6月25日Oilfield Chemistry25 June , 2002文章編號(hào)1000-409X 2002 )2-0150-04文一污水站減少污泥產(chǎn)生量的污水處理技術(shù)郭輝',李同峰',宋君妍2,趙國(guó)瑜' ,劉秀紅1 ,朱麗娜1( 1.中國(guó)石化中原油田分公司采油工程技術(shù)研究院河南濮陽(yáng)457001 ;2.中國(guó)石化中原油田分公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心河南濮陽(yáng)457001 )摘要為了減少文一污水站按現(xiàn)行工藝在高pH8.0~ 8.5下處理油田污水過(guò)程中產(chǎn)生的污泥量開(kāi)發(fā)了一種新的污水處理工藝。在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件下用一種pH調(diào)節(jié)劑將污水pH控制在7.0~7.5加入除鐵劑、除鐵增效劑各100mg/L得到了最好的凈水效果(濾膜系數(shù)MF> 30 );與原污水相比凈化水污泥產(chǎn)生量由10.8g/L降至~1 g/L;50C、15 d靜態(tài)腐蝕速率為0. 0089 ~0.0110 mm/a平均0. 0097 mm/a SRB菌數(shù)為0 TGB菌數(shù)0~ 10'個(gè)/mL,與地層水完全配伍，礦化度和主要成垢離子濃度有所降低。在文-污進(jìn)行了為期47d的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明:①在pH6.8~7.2除鐵劑和增效劑加量分別為150 ,130 mg/L時(shí)凈水效果最好,外輸水MF> 28 ,Ss 5 mg/L含油2mg/L②pH增大時(shí)污泥產(chǎn)生量增大處理后水水質(zhì)變差③pH 6.8 ~7.2除鐵劑130 mg/L增效劑100 mg/L為最佳凈水條件外輸水MF> 20④凈化水腐蝕性符合水質(zhì)指標(biāo),主要腐蝕因素是二次沉降罐曝氧加入Na2SO3可降低溶解氧含量,但引起水質(zhì)下降⑤試驗(yàn)期間污泥量減少1/2~ 1/3。⑥處理后水水質(zhì)波動(dòng)主要是水量波動(dòng)引起的。關(guān)鍵詞:油田污水處理污水凈化水處理劑注入水瘸蝕性污泥產(chǎn)生;中原油田文一污水站中圖分類號(hào):TE256.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A中原油田文一污水站采用水質(zhì)改性技術(shù)[ 1]處降倒出上層清液用濾紙過(guò)濾,自然晾干后稱量求理油田污水幾年以來(lái)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量不易處出污泥產(chǎn)生量。理的污泥造成環(huán)境的二次污染。針對(duì)這-問(wèn)題開(kāi)1.4 水質(zhì)參數(shù)測(cè)定發(fā)了一種可大大降低污泥產(chǎn)生量的水質(zhì)處理技術(shù),采用石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5329-94《碎屑處理后水可達(dá)到油田注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》規(guī)定的方法1實(shí)驗(yàn)部分測(cè)定水質(zhì)參數(shù)水質(zhì)指標(biāo)也取自該標(biāo)準(zhǔn)。1.1 污水水質(zhì)特點(diǎn)2室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究文一污水站來(lái)水屬氯化鈣型懸浮固體含量低( 43.6 mg/L ) ,含油量較高( 347~ 560 mg/L).總鐵2.1 污水pH值選擇含量高( 29.2 mg/L) ,pH值偏低( 5.8)水溫52C。取文一污來(lái)水混合罐出口污水(溫度52C含1.2 水處理劑組成油量572mg/L)加入不同量pH調(diào)節(jié)劑將pH值調(diào)新開(kāi)發(fā)的油田污水處理劑由pH調(diào)節(jié)劑除鐵高到不同水平,加入適量除鐵劑和除鐵增效劑,在劑和除鐵增效劑組成。52C觀察絮凝效果結(jié)果列于1.3污泥產(chǎn)生量測(cè)定表中國(guó)煤化工~8.0時(shí)污水處理效MHCNMH(取來(lái)水混合罐出口污水2 000 mL靜置充分沉果好為」減少巧泥廣生重選擇pH為7.0~7.5。*收稿日期2001-09-17修改日期2002-06-03。作者篼個(gè)郭輝[1973-)男助理工程師,1995年畢業(yè)于鄭州大學(xué)化學(xué)系通訊地址:457001河南省濮陽(yáng)市中原路109號(hào)中原油田采油乃萬(wàn)院料技科電話0393 - 48900550第19卷第2期郭輝李同峰宋君妍等文一污水站減少污泥產(chǎn)生量的污水處理技術(shù)151表1 pH 值選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果用某些藥劑與污水中的某些物質(zhì)結(jié)合,生成了可在編號(hào)pH值范圍絮凝特點(diǎn)上層水金屬表面形成保護(hù)膜的物質(zhì)。1 6.5~7.0絮體形成快絮體小有乳光2 7.0~7.5 絮體形成快絮體大透亮表3處理后污水的腐蝕性( 50C靜態(tài)掛片15 d)3 7.5~7.8 絮體形成快絮體大水樣編號(hào)5平均腐蝕速率0.0089 0.0091 0.0110 0.0094 0.0100 0.00972.2污水處理劑配方 研究/mm a-'取來(lái)水混合罐出口污水(溫度52C含油量561mg/L) ,調(diào)節(jié)pH值到7.0~7.5加入不同量的除鐵2.5殺菌效果劑和除鐵增效劑在52C下混合并靜置沉降8h取用絕跡稀釋法測(cè)定表3所列5個(gè)處理后水樣中上清水測(cè)定濾膜系數(shù)MF ,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2數(shù)的細(xì)菌數(shù)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4所列數(shù)據(jù)可以看出,據(jù)可知，當(dāng)污水pH值為7.0~7.5時(shí)除鐵劑最佳新方法所用藥劑具有相當(dāng)好的抑菌、殺菌能力。用量為100~ 150 mg/L ,除鐵增效劑最佳用量為100 mg/L。表4處理后污水中細(xì) 菌數(shù)細(xì)菌數(shù)/個(gè)mL表2污水處理劑配方選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果SRBTGB除鐵劑除鐵增效劑1C0'編號(hào)pH值MF值./mgL- 1 /mgL~I07.0~7.510031.90031.50!7.0 -7.515014.37.0~7. 531.3標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)≤ 102≤102.3 污泥產(chǎn)生量對(duì)比2.6與地層水的配伍性用1.3節(jié)敘述的方法測(cè)定，來(lái)水混合罐出口污將1~5號(hào)處理后水樣按等體積比混合得到處水和按表2編號(hào)1配方處理后的污水污泥產(chǎn)生量分理后水樣取經(jīng)簡(jiǎn)單除油、過(guò)濾處理的文-污水站污別為10.8和~1 g/L新處理方法使污泥產(chǎn)生量減水樣作為地層水樣。兩種單-水樣和兩種水樣不同少了90%以上。體積比1:2 1:1 2:1 )混合水樣經(jīng)除氧后在80C密閉加熱72 h觀察水樣外觀2。所有單-和混合水2.4污水腐蝕性在不同時(shí)間取文-污來(lái)水混合罐出口污水樣共樣均清澈透明容器底部無(wú)沉淀物器壁上無(wú)附著物,5份加入pH調(diào)節(jié)劑使pH值為7.0加入除鐵劑和在室溫下繼續(xù)放置時(shí)不發(fā)生渾濁。這說(shuō)明用新方法除鐵增效劑各100 mg/L ,混合后靜置沉降,在得到處理后的文-污污水與油田地層水的配伍性良好。的處理后污水樣中掛片測(cè)定N80鋼試片的腐蝕速2.7處理前后污水礦化成分變化率水樣溫度50C掛片時(shí)間15 d。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表測(cè)定了經(jīng)簡(jiǎn)單預(yù)處理的文一污混合罐出口污3。由表3中數(shù)據(jù)可見(jiàn)采用這種新方法處理文-污水、按現(xiàn)行工藝處理后的污水(取自現(xiàn)場(chǎng)濾后水)及來(lái)水，可使污水的腐蝕速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石油天然氣行用新工藝處理后的室內(nèi)水樣中主要離子和總鐵含業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)( 0. 076 mm/a),文一污水站注入量礦化度及pH值結(jié)果見(jiàn)表5。由表5數(shù)據(jù)可知,水的腐蝕問(wèn)題同樣會(huì)得到解決。與現(xiàn)行工藝相比用新工藝處理后的污水礦化度和用新方法處理后的污水腐蝕性很小是由于所成垢離子總含量有所降低。表5水質(zhì)分析數(shù)中國(guó)煤化工離子質(zhì)量濃度/mg L IMYHCNMHG礦化度水樣Na+ +K+Ca?+Mg2 +cISOHHOO5CO號(hào)EFe/mg L未處理污水40 7534 40588471 3701701.29.2119 1425.8現(xiàn)工藝處理水37 2365 69336566 15469345012.0110 5957.5新工藝處理水、369014 362655345403416610.0108 0717.0方方數(shù)據(jù)152油田化學(xué)2002年室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:本文報(bào)道的新污水處第二階段2月1日至14日) :維持混合罐出口理工藝可大大降低污泥產(chǎn)生量,所用水處理藥劑除污水pH值在6. 8~7.2之間逐步降低除鐵劑和除凈水作用外還具有緩蝕、殺菌、防垢作用。鐵增效劑的用量,確定了最佳加量,除鐵劑為130mg/L除鐵增效劑為100 mg/I(污水溫度38C含3礦場(chǎng)試驗(yàn)油量100 mg/L左右,日處理污水量1.2X104~1.3 .3.1文 一污水站水處理工藝流程x104 m3 )在此最佳加藥量下系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，水新污水處理工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在文-污水站進(jìn)行。質(zhì)穩(wěn)定,濾后水濾膜系數(shù)值多在25以上,最高達(dá)文-污水站處理工藝流程如下:來(lái)水>混合罐- >第48外輸水濾膜系數(shù)多在20以上。除鐵劑加量過(guò)低一沉降罐- →第二沉降罐(池)-過(guò)濾罐-→緩沖罐-→外容易造成外輸水含鐵量升高濾膜系數(shù)下降。除鐵增效劑加量過(guò)大容易引起外輸水濾膜系數(shù)下降3]。輸罐- >注水罐。在新工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中pH調(diào)節(jié)劑、除鐵劑和除在最佳藥劑加量條件下,污水處理費(fèi)用平均為鐵增效劑分別從下、中、上3個(gè)加藥口加入混合罐0.471 6元/m’。第三階段(2月15日至3月2日) :保持藥劑最中。佳加量和污水最佳pH范圍，考察污水的腐蝕性。3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)表6給出現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)3個(gè)階段中,在低pH值(6.8~從室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中得到的最佳加藥量(pH調(diào)節(jié)劑7.2情況下處理后水的腐蝕速率。250 ~ 300 mg/L除鐵劑100 mg/L除鐵增效劑100mg/L)出發(fā)通過(guò)增減加藥量考察影響水質(zhì)(特別是表6現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 3個(gè)階段中低pH值情況下處理后水的腐蝕速率* /mm a-腐蝕性)穩(wěn)定的因素及所用污水處理藥劑對(duì)水質(zhì)、處理水量波動(dòng)及工藝流程的適應(yīng)性。試驗(yàn)從2001年現(xiàn)場(chǎng)試濾后水文-聯(lián)注文101-42井驗(yàn)階段水泵入口入口1月15日開(kāi)始3月2日結(jié)束,為期-一個(gè)半月分30.238 90.11580.002 8個(gè)階段進(jìn)行。0.18420.069 70.019 50.164 80. 03660.021 23.3試驗(yàn)過(guò)程 與結(jié)果測(cè)定方法見(jiàn)2.4節(jié)。第一階段(1月15日至31日):將除鐵劑加量增至150 mg/L除鐵增效劑加量增至130 mg/L在由表6數(shù)據(jù)可以看出,在低pH值(6.8~7.2)8.0~6.8范圍內(nèi)從高到低逐級(jí)調(diào)節(jié)混合罐出口污條件下處理污水時(shí)(其中第一階段上pH值由高值水pH值直至濾后水質(zhì)良好并保持穩(wěn)定。試驗(yàn)結(jié)降至低值)過(guò)濾器后和注水泵入口腐蝕速率的測(cè)定.果如下。值是逐漸降低的,這說(shuō)明低pH值不是引起污水腐(1)污水pH值在6.8~7.2范圍時(shí)，處理后水蝕性的因素。室內(nèi)靜態(tài)腐蝕速率不高,也說(shuō)明處理質(zhì)好系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。濾后水的濾膜系數(shù)可控制在后的污水并無(wú)嚴(yán)重的腐蝕性。30左右外輸水的濾膜系數(shù)在28以上,外輸水懸浮測(cè)定混合罐出口、一級(jí)、二級(jí)沉降罐出口、濾前、固體含量5 mg/L含油量2 mg/Lo濾后及外輸泵后水中溶解氧含量，發(fā)現(xiàn)二級(jí)沉降罐(2)污水pH值在7.5+0.3時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行中出出口至過(guò)濾器入口水中溶解氧含量最高,達(dá)0.6~現(xiàn)波動(dòng)水質(zhì)時(shí)好時(shí)壞。濾后水濾膜系數(shù)在16~340.8 mg/L這是空氣進(jìn)入二級(jí)沉降罐,處理中的污之間外輸水濾膜系數(shù)在11~17之間變化,最差時(shí)水曝氧所致。從2月22日起按含氧量加入亞硫酸降至6以下含油量2 mg/L懸浮固體含量9 mg/鈉除氧使該段含氧量降至0.2~0.4 mg/L濾后和L。注水泵入口處水的腐蝕速率明顯降低(見(jiàn)表6 ),但(3)當(dāng)污水pH值在7.8+0.3時(shí)系統(tǒng)波動(dòng)幅外輸Y片中國(guó)煤化工至25 ~ 20。外輸水水度增大水質(zhì)變差,濾后水和外輸水濾膜系數(shù)多在質(zhì)變cNMH乓鈉在過(guò)濾前未能全部10以下,有時(shí)甚至測(cè)不出。在該pH區(qū)間調(diào)整藥劑消耗在過(guò)濾后sO號(hào)與Ca2+生成了亞硫酸鈣晶體加量均不能改變系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)在此沉淀。高pH條件下污泥產(chǎn)生量明顯增加,pH調(diào)節(jié)劑加解決溶解氧引起的腐蝕問(wèn)題的根本途徑，,是水量增大藥啊費(fèi)用升高。處理系統(tǒng)的密閉隔氧。第19卷第2期郭輝李同峰宋君妍等文一污水站減少污泥產(chǎn)生量的污水處理技術(shù)153從整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)期間采集的大量數(shù)據(jù)來(lái)看,水12車減至6~8車減少了1/2~1/3.質(zhì)波動(dòng)產(chǎn)生于來(lái)水量的波動(dòng),-般晚上來(lái)水量變化參考文獻(xiàn):小，處理后水水質(zhì)較好,白天來(lái)水量變化大,水質(zhì)相[1 ]黃雪松郭學(xué)輝宋繼宇等.中原油田注入水水質(zhì)改性效果及結(jié)垢可能性研究」]油田化學(xué)2001 18(2):132~ 135.對(duì)較差。[2]李成龍趙作滋鄭邦乾等.馬嶺油田原油化學(xué)脫水過(guò)程中溢在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)期間,污泥產(chǎn)生量大幅度減少。每流罐內(nèi)形成的中間乳狀液的處理J1油田化學(xué),1995 ,12(4):個(gè)罐都可以在較短時(shí)間內(nèi)將污泥排清排出的污泥[3]陸柱鄭士忠錢滇子等.油田水處理技術(shù)[ M]北京:石油出342 ~ 346.變稀文一聯(lián)污水站每天產(chǎn)生的污泥,由試驗(yàn)前的版社,1990 23.Oilfield Produced Water Treatment at Water-Treating Plant W-1 to Reduce Sludge CreationGUO Hui' ,LI Tong- Feng' , SONG Jun- Yan2 ,ZHAO Guo Yu' ,LIU Xiu- Hong' ,ZHU Li-Nal(1. Oil Production Technology Research Institute , Zhongyuan Oilfield Com,pany , Sinopec , Pugxang ，Henan 457001 , China ; 2. TechricalMonitoring and Measuring Center , Zhongyuan Oilfield Companry , Puyang , Henan 457001 , China )Abstract :To reduce sludge creation at water- treating plant W-1 in treating oilfieldl produced water according to the present high pH(8.0~8.5 ) technology , a new treating process is developed. Under laboratory experimental conditions the best water quality( fitralion factor MF > 30 )is obtained with pH value adjusted to within 7.0 ~ 7. 5 by using a chemical and with Fe remover( FeR )of100 mg/L and Fe removal enhancer( FeRE )of 100 mg/L introduced : the purified water produces一 ~ - 1 mg sludge per liter instead of10.8 mg/L for original produced water ; the static corrosion rate in the purified water at 50C in 15 days accounts 0.008 9~0.011 0mm/a ,0. 0097 mm/a in average ; population of bacteria SRB is of zeroandof TGB- 0一10' cell/mL ;the TSD and main scalingions are slightly reduced ; the purified water is highly compatible with the reservoir formation water. In the field trial of the newtechnology performed at wastewater treating plant W-1 in 47 days following results are obtained :①the best water quality is observedat pH value range6. 8~ 7.2 with FeR of 150 and FeRE of 130 mg/L added and in this case MF > 28 , SS= 5 mg/L ,and oil content2 mg/L for the output water ;②at higher pH values the sludge creation is increased and the purified water quality一deteriorated ;③at optimal pH value( 6.8 ~ 7.2) and use levels of FeR( 130 mg/L ) and FeRE( 100 mg/L)the MF value isof > 20 for outputinjection water ;④the corrosivity of the purified water is well below the specified limit( 0.076 mm/a) the main factor in corrosionis exposure to air of the water in 2nd precipitation tank , Na2SO3 can be used to eliminate dissolved O2 but causes deterioration of waterquality ;⑤the sludge creation is decreased by 50- -66% during the trial ;⑥the fluctuation in purified water quality is caused by thechange in input water volume.Keywords: oilfield produced water ; rwasteuater purification ; rwater-treating agents ; injection water ; corrosivity ; sludgecreation ; water- treating plant W-1 in Zhongyuan(.上接第149頁(yè)。continued fromp. 149)A Statistical Analysis of Injection Water Quality Monitoring DataGUO Peng , FENG En Shan ,XU Hui( The 1st Experimental Oil Prduction Factorsy ,Jiangs Oilfield Compary , Sinopec ,Jiangdu ,Jiangs 225265 , China )Abstract :The commonly used criteria for injection water quality( IWQ) - qualification rate by item and in general do not give thedifferences between the determined values and the limits specified in the trade Standard for the items of water quality analysis( WQA). A concept of water quality indexes is suggested. A water quality index ,S , is defined as the summation of the quotient ofthe determined value divided by the specified limit for every item of WQA taken into consideration and the lower the S value thebetter the IWQis. In the caseof the 1st Factory of Jiangsu 7 or 6 items are selected for water quality monitoring ,of these 4 mainitems( pH value ,oil content , population of bacteria SRB and TGB ) and 3 additional ones( contents of free CO2 , sulfidle , and totaliron ions). Following IWQ indexes are obtained :overall index Sn when all 7 or 6 items of WQA are taken into acount ; main intemindex Sn when main items of WQA are considered only ; and index Sn -in summation. The differencesbetween Sn and Sn and particularly , between Sn and Sn-r( i ) express t中國(guó)煤化工on IWQ. By using theseSvalues the IWQ in various districts and blocks of Jiangsu and the chC NM H Gare analysed and discussedcomparatively. For example ,in district FM the IWQ is affected mainly by total Fe ions content and notably by oil and free CO2contents and corrosion appears to be the most important problem. The measures to be undertaken in various ditricts and blocks forimproving IWQ are presented concisely.Keywords : injection rwater ; rwater quality monitoring ; cdata treatment ; statistical analysis ; water quality indexes ; Jiangsu oilfields