采油污水处理设计及运行效果

伍家忠¹，赵明奎²，杨勤生³，尹先清¹
（1.江汉石油学院化工系，湖北 荆州 434102；2.胜利石油管理局计划规划部，
山东 东营 25771；3.胜利石油管理局临盘采油厂，山东 临邑 251507）

　　摘要：通过采用化学混凝法处理油田污水的技术研究及运用，使处理后污水水质达到油田回注水质标准SY/T 5329-94。效果显著，经济可行。
　　关键词：污水处理；采油污水；化学混凝
　　中图分类号：X74
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455(2001)04-0033-02

前言

　　临南油田位于山东省临邑县境内，是胜利油田临盘采油厂的主力油田之—。产出的油水混合物经临南联合站处理后，实现油水分离；产水量5000m³/d，污水经处理后，回注临南油田。对于注水开发油田，回注水的水质直接影响到油田的开发效果和原油产量的稳定。为解决回注污水水质达标的难题，临盘采油厂于2000年对污水处理装置进行系统改建，采用江汉石油学院的污水处理新技术^[1]，使污水水质达到注入水标准。装置投入运行后，彻底解决了污水水质达标的问题。

1 新旧水处理工艺介绍

　　目前，油田污水处理中，多数采用“三防”药剂来处理，即通过加入缓蚀剂、阻垢剂、絮凝剂等药剂，控制污水的腐蚀、结垢、降低悬浮固体的量；这种方法已不适应油田开发后期对注水的要求。经这种方法处理后的污水水质达不到注水水质标准，严重影响到油田注水工作的开展。
　　新的水处理技术采用向污水中加入复合碱、混凝剂等药剂，提高污水的pH值到8.0～8.5，同时产生沉淀，利用沉淀的捕集作用，除去污水中的乳化油、悬浮物，降低污水的腐蚀性和结垢性，使污水中各项指标达到油田注水水质标准。

2 污水来源和水性

　　采出液中随原油一同被采出的污水，即采油污水，处理前后水质主要指标对比见表1^[2]。

表1 处理前后污水水质参数 分析项目 含油/(mg·L^-1) SS/(mg·L^-1) 腐蚀率/(mg·L^-1) 总矿化率/(mg·L^-1) pH 处理前 61.1～110 79～98 0.988～1.388 4.2×10⁴～8.1×10⁴ 6.5 处理后 ≤8 ≤3.0 ≤0.076 4.2×10⁴～8.1×10⁴ 8.5

　　注：设计处理水量为6000m³/d

3 污水处理工艺流程

　　污水处理工艺流程如图1所示，从油区分离出的污水利用自身压头进入2座200m³缓冲接收罐，除油后自流进入混合反应器，在反应器中完成各种水处理药剂的投加，然后进入2座700m³沉降罐，沉降分离出污水中的油和悬浮物，污水中的污泥沉淀后从沉降罐底部通过特制的排泥装置排放到污泥池中，上部澄清水进入2座100m³缓冲罐，然后通过提升泵加压进入过滤器过滤，滤后水进入注水罐外输回注地下，污泥池中的污泥由污泥脱水设备处理为含水55％左右的泥饼外运。

4 主要处理构筑物和设备

　　①沉降罐：现有沉降罐为700m³，保留原有筒体，内部构件按新工艺要求改造为逆向流沉降系统，规格为φ11500mm×7180mm，出水口高度5900mm，有效容积为540m³，沉降时间为4.3h，上部设有收油槽，下部有排泥管和冲泥管。
　　②混合反应器：混合反应器为钢制容器，φ2000mm×7100mm，各种水处理药剂加入其中，利用水力作用的原理完成混合搅拌，使反应进行完全，有效容积15m³，反应时间3.6min。
　　③加药装置：根据工艺要求加入4种化学药剂，加药系统按照加药量进行配套，选择耐磨加药泵进行加药，便于准确控制加药量。
　　④过滤器：为保证污水水质，在沉降罐后采用双滤料全自动过滤器。规格为GLWA100/0.6（φ3000×4250），处理水量为270m³/h，滤料为无烟煤、石英砂，按不同粒径和级配比从下到上依次填装，滤料反冲洗高度为0.80m，反冲洗时间为8h一次。
　　⑤污泥池：污泥浓缩池1座，钢混结构，有效容积420m³，设置PNT-5000型刮泥机2台，污水回收泵1台，Q=50m³/h。
　　⑥污泥脱水机：选用自动厢式压滤机XAZ100/1080-U-0.8型2台，配套耐莫污泥泵2台，Q=25m³/h，P=0.8MPa。
　　⑦自动加药控制系统
　　为保证加药连续准确进行，防止水量波动起伏时加药量不准而引起水质的变化，对4种药剂加量，通过测定来水的总流量，输入计算机，由专用控制软件对加药泵进行控制，保证加药的准确性。

5 主要技术经济指标

　　工程总投资：770万元（其中仪器20万元），装机容量142.1kw，常用功率30～67kW，污水处理药剂成本0.71～0.79元/m³。

6 运行效果

　　该改造工程于2001年元月底投入运行，水质一次达到要求，各项指标均达到技术要求，监测数据见表2，改造前污水处理药剂成本1.05元/m³，但水质不能达到标准，改造后药剂成本降到0.71～0.79元/m³，水质全面达到标准，降低了生产成本，为油田的稳油控水起到积极作用。

表2 水质监测数据（2001.2.19） 分析项目 来水 沉降罐出口 过滤罐出口 含油/(mg·L^-1) 108.1 2 1 SS/(mg·L^-1) 125 4.2 2 pH 6.5 8.4 8.3 平均腐蚀率/(mm·a^-1) 0.875 0.054

7 结论

　　采用化学混凝、过滤的方法处理采油污水，不仅能达到油田注水标准，而且能较经济地稳定运行，是目前采油污水处理方法中，水质全部达到标准且药剂费用最低的一种，通过运行，重点抓好加药、排泥两大运行操作管理，在保证污水水质的同时，通过不断完善摸索，进一步降低药剂加量，使污水处理成本进一步得到降低。

参考文献：
[1]刘中云，陈永红，等．临南工业污水处理技术研究[J]．武汉工业大学学报，1999，125～127．
[2]SY/T5329-94．碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法[S]．

作者简介：
伍家忠（1967～），男，硕士，现在江汉石油学院化工系从事教学科研工作。