中原油田污水处理残渣减量技术研究

郑瑞谦

(濮阳泓天威药业有限公司，河南濮阳 457000))

0 前言

中原油田文二污水站日处理污水量13 000 m3左右，4座沉降罐、2座缓冲罐进行排污，日排污量约900 m3(含水98%)，产出污泥残渣14 t以上，全年达到5 100多吨。针对中原油田污水处理系统污泥特点而研发出了能显著降低污泥量的新型药剂—污泥处理剂，该药剂能够降低污泥量30%以上。结合污水站来水、补充清水现状(见表1)，本着“减少污泥、降低成本、友好环境”的原则，作者结合现场实际情况，进行了大量的理论论证和室内实验，制定了降低污泥量30%的目标。

1 污泥残渣定量分析

中原油田文二污水站目前污泥的来源主要有悬浮油、固体悬浮物沉降形成的污泥、来水所含有害阳离子除去过程产生的污泥、pH值调整产生的碳酸盐、污水处理所投加的药剂沉降形成的污泥四个方面，具体数据见表2。

表1 文南油田水源水性数据表

表2 污泥来源分析汇总

由表2可以看出，污泥的来源主要有两个方面:一是来水所含有害阳离子除去过程产生的污泥，占81.27%;二是污水处理所投加的污泥活化剂、水质调理剂、助凝剂使易沉降机杂、油等从污水中沉淀出来所产生的污泥，占18.73%。因此，减少有害阳离子除去过程中产生的污泥(主要是CaCO3)，是降泥工作的关键，另外，减少机杂、油和药剂在污泥中的含量，在整个降泥工作中也有着重要意义。

2 降低污泥残渣的思路

根据污泥的来源，作者研发的MF-09污泥处理剂具有不易挥发、无味和无毒的特点。MF-09污泥处理剂呈现较强的酸性，其含有氨基和磺酸基双官能团的物质，能够和多种无机、有机化合物进行化学反应，复配具有氧化、杀菌功能的醛类等成分，可以很好地和文二污水站污泥残渣进行反应。主要作用机理有:①增溶作用原理。污泥处理剂具有很强的络合、离子交换等作用，打破污泥中的CaCO3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、FeS(总含量达到 80% 左右)等难溶物的平衡状态，从而使部分Ca、Fe等离子得以释放。②形态转化原理。污泥处理剂具有强的离子交换作用，能使固态难溶物转化为液态和气态。③消化作用原理污泥处理剂可促进污泥有效流动，使胶质、沥青质类和石蜡等(总含量达到5%左右)分解，消除油田污泥中含硫化氢化合物的异味。④杀菌作用原理污泥处理剂可抑制污泥中细菌的生长，防止细菌在管线和地层造成腐蚀和堵塞等问题，提高“低污泥污水处理”技术回用污泥的质量。

3 污泥处理工艺流程

根据文二污现有流程及设备，污泥处理新工艺需安装3 m2加药罐一座(配有加药泵、管线)，其他不需变动。

4 实验研究

实验主要评价污泥残渣降低率，确定适合文二污的最佳加药比例。

4.1 实验仪器和药品

分析天平、分光光度计、恒温箱、砂滤器、滤膜仪、秒表、酸碱滴定管、酸度计、量筒、比色皿、三角瓶，过滤装置、滤纸。

污泥处理剂、无水乙醇、丙酮、硫酸钠、硝酸银、氯化钡、盐酸、氢氧化钠、铬黑T、钙指示剂、酚酞、甲基橙、铬酸钾、EDTA。

4.2 污泥处理剂加药比例的确定

4.2.1 取文二污排污池中污泥100 mL置于100 mL量筒中静置4 h，测量含水率，取上层清液用定量滤纸过滤，根据SY/T 5523-2000《油气田水分析方法》测量滤液中各离子的含量;再取同样100 mL污泥进行过滤，将滤纸连同污泥一起在80℃条件下烘干4 h，然后置于干燥器中冷却至室温，称量、计算。

4.2.2 按不同比例(污泥处理剂与污泥质量比)加入污泥处理剂后，再按4.2.1的步骤进行测量。

根据4.2.1 和 4.2.2 的测定，污泥含水率测定结果见表3，污泥降低量变化见表4，污泥产出水离子含量变化见表5。

表3 污泥含水率测定结果

表4 药剂加量和污泥量的关系(污泥含水97%)

表5 污泥产出水离子含量分析结果

由表4可看出，当污泥处理剂与污泥比例为0.022时，污泥量降低34.52%，综合考虑成本、来水性质和加药工艺，确定此比例最佳。由表5可看出，污泥处理剂对污泥中的 Ca2+、Fe3+、Fe2+有很好的释放率(增加22.94%、108.33%)，污泥处理后泥产出水水型为CaCl2型，能够和文二污水站来水混合处理。

5 结论

①当污泥处理剂与污泥比例为2.2∶100时，污泥量降低34.52%;②污泥处理剂可释放污泥中的Ca2+为22.94%，Fe3+和 Fe2+为108.33%;③污泥处理后产出水水型为CaCl2型，能够和文二污水站来水混合处理。