文一污水站減少污泥產(chǎn)生量的污水處理技術(shù)

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,趙國瑜' ,劉秀紅1 ,朱麗娜1( 1.中國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.中國石化中原油田分公司技術(shù)監測中心河南濮陽(yáng)457001 )摘要為了減少文一污水站按現行工藝在高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。在室內實(shí)驗條件下用一種pH調節劑將污水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菌數為0 TGB菌數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的現場(chǎng)試驗結果表明: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,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(lèi)號:TE256.6文獻標識碼: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(chēng)量求理油田污水幾年以來(lái)運行過(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。針對這-問(wèn)題開(kāi)1.4 水質(zhì)參數測定發(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)標準SY/T 5329-94《碎屑處理后水可達到油田注水水質(zhì)標準。巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》規定的方法1實(shí)驗部分測定水質(zhì)參數水質(zhì)指標也取自該標準。1.1 污水水質(zhì)特點(diǎn)2室內實(shí)驗研究文一污水站來(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調節劑將pH值調新開(kāi)發(fā)的油田污水處理劑由pH調節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(guān)察絮凝效果結果列于1.3污泥產(chǎn)生量測定表中國煤化工~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號中原油田采油乃萬(wàn)院料技科電話(huà)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)驗結果用某些藥劑與污水中的某些物質(zhì)結合,生成了可在編號pH值范圍絮凝特點(diǎn)上層水金屬表面形成保護膜的物質(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) ,調節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取用絕跡稀釋法測定表3所列5個(gè)處理后水樣中上清水測定濾膜系數MF ,結果見(jiàn)表2。由表2數的細菌數結果見(jiàn)表4。由表4所列數據可以看出,據可知，當污水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 菌數細菌數/個(gè)mL表2污水處理劑配方選擇實(shí)驗結果SRBTGB除鐵劑除鐵增效劑1C0'編號pH值MF值./mgL- 1 /mgL~I07.0~7.510031.90031.50!7.0 -7.515014.37.0~7. 531.3標準指標≤ 102≤102.3 污泥產(chǎn)生量對比2.6與地層水的配伍性用1.3節敘述的方法測定，來(lái)水混合罐出口污將1~5號處理后水樣按等體積比混合得到處水和按表2編號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(guān)察水樣外觀(guān)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(zhù)物,5份加入pH調節劑使pH值為7.0加入除鐵劑和在室溫下繼續放置時(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。測定結果見(jiàn)表測定了經(jīng)簡(jiǎn)單預處理的文一污混合罐出口污3。由表3中數據可見(jiàn)采用這種新方法處理文-污水、按現行工藝處理后的污水(取自現場(chǎng)濾后水)及來(lái)水，可使污水的腐蝕速率遠遠低于石油天然氣行用新工藝處理后的室內水樣中主要離子和總鐵含業(yè)標準規定的指標( 0. 076 mm/a),文一污水站注入量礦化度及pH值結果見(jiàn)表5。由表5數據可知,水的腐蝕問(wèn)題同樣會(huì )得到解決。與現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)分析數中國煤化工離子質(zhì)量濃度/mg L IMYHCNMHG礦化度水樣Na+ +K+Ca?+Mg2 +cISOHHOO5CO號EFe/mg L未處理污水40 7534 40588471 3701701.29.2119 1425.8現工藝處理水37 2365 69336566 15469345012.0110 5957.5新工藝處理水、369014 362655345403416610.0108 0717.0方方數據152油田化學(xué)2002年室內實(shí)驗研究結果表明:本文報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運行平穩，水新污水處理工藝現場(chǎng)試驗在文-污水站進(jìn)行。質(zhì)穩定,濾后水濾膜系數值多在25以上,最高達文-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下降。除鐵增效劑加量過(guò)大容易引起外輸水濾膜系數下降3]。輸罐- >注水罐。在新工藝現場(chǎng)試驗中pH調節劑、除鐵劑和除在最佳藥劑加量條件下,污水處理費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 試驗設計表6給出現場(chǎng)試驗3個(gè)階段中,在低pH值(6.8~從室內實(shí)驗中得到的最佳加藥量(pH調節劑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現場(chǎng)試驗 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)穩定的因素及所用污水處理藥劑對水質(zhì)、處理水量波動(dòng)及工藝流程的適應性。試驗從2001年現場(chǎng)試濾后水文-聯(lián)注文101-42井驗階段水泵入口入口1月15日開(kāi)始3月2日結束,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試驗過(guò)程 與結果測定方法見(jiàn)2.4節。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數據可以看出,在低pH值(6.8~7.2)8.0~6.8范圍內從高到低逐級調節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)良好并保持穩定。試驗結降至低值)過(guò)濾器后和注水泵入口腐蝕速率的測定.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。室內靜態(tài)腐蝕速率不高,也說(shuō)明處理質(zhì)好系統運行穩定。濾后水的濾膜系數可控制在后的污水并無(wú)嚴重的腐蝕性。30左右外輸水的濾膜系數在28以上,外輸水懸浮測定混合罐出口、一級、二級沉降罐出口、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)現二級沉降罐(2)污水pH值在7.5+0.3時(shí)系統運行中出出口至過(guò)濾器入口水中溶解氧含量最高,達0.6~現波動(dòng)水質(zhì)時(shí)好時(shí)壞。濾后水濾膜系數在16~340.8 mg/L這是空氣進(jìn)入二級沉降罐,處理中的污之間外輸水濾膜系數在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)當污水pH值在7.8+0.3時(shí)系統波動(dòng)幅外輸Y片中國煤化工至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)甚至測不出。在該pH區間調整藥劑消耗在過(guò)濾后sO號與Ca2+生成了亞硫酸鈣晶體加量均不能改變系統運行不穩定狀態(tài)。同時(shí)在此沉淀。高pH條件下污泥產(chǎn)生量明顯增加,pH調節劑加解決溶解氧引起的腐蝕問(wèn)題的根本途徑，,是水量增大藥啊費用升高。處理系統的密閉隔氧。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)現場(chǎng)試驗期間采集的大量數據來(lái)看,水12車(chē)減至6~8車(chē)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: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)改性效果及結垢可能性研究」]油田化學(xué)2001 18(2):132~ 135.對較差。[2]李成龍趙作滋鄭邦乾等.馬嶺油田原油化學(xué)脫水過(guò)程中溢在現場(chǎng)試驗期間,污泥產(chǎn)生量大幅度減少。每流罐內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)間內將污泥排清排出的污泥[3]陸柱鄭士忠錢(qián)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