二氧化氯杀菌装置应用效果分析

何炎武

【摘要】A联合站注水站，用四种方法对回注水杀菌效果及费用进行比对试验，结果表明采用混合型二氧化氯且多点投加的方式，可以对硫酸盐还原菌等有害菌起到很好的杀灭作用，其运行费用也是最低的。

【关键词】混合型二氧化氯；杀菌效果；运行费用

1、现状

A联合站注水站日平均回注分离后水量4500吨，日均补充清水1200吨，回注水当中含S含量平均8.633mg/L，PH值为7.8，硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌含量在2.5×103—3.0×105之间，处理后的要求是：SRB≤25个/ml，IB，TGB≤9×102个/ml。共有4口用于观察的注水井口，其中最远的距离8km，最近的距离2km，注水标准要求细菌杀灭率要达到99%以上。A联合站为了保证注水井井口细菌达标开展加药杀菌试验。

2、二氧化氯现场试验

2.1工艺流程

站内工艺流程为二次滤罐出口经2座污水700m3缓冲水罐进入注水泵注入地下。

2.2试验过程

1）采用常规水驱杀菌剂杀菌试验，加药点选在过滤罐进口，加药浓度50mg/l、100mg/l、200mg/l，试验结果是加药浓度50mg/l时加药8天，水处理站硫酸盐还原菌不达标，加药浓度100mg/l时加药8天，水处理站硫酸盐还原菌达标，注水井井口不达标，加药浓度200mg/l加药8天时，注水井口仍然不达标。

2）采用高浓度有机杀菌剂（1227）进行试验，加药点选在过滤罐进口，加药浓度为5mg/l、25mg/l，试验结果是加药浓度5mg/l时加药8天，水处理站硫酸盐还原菌不达标，加药浓度25mg/l时加药加药12天，加药结果是水处理站细菌达标，注水井口细菌指标不稳定。

有机高浓杀菌剂（1227）试验化验数据（加药浓度为25mg/l，检测细菌为硫酸盐还原菌。

3）开展了高纯二氧化氯（两元法）杀菌试验，加药点选在注水泵进口前管线上，药剂为盐酸和亚氯酸钠，原理是两种药剂1：1比例，分别进入反应装置中与水一起反应产生二氧化氯进行杀菌。试验23天，试验结果是水处理站硫酸盐还原菌没有效果，注水井井口有一定效果但不达标。

4）采用OTH-10000混合型二氧化氯设备（氯酸钠、盐酸法）进行杀菌试验，加药点选择多点投加，分别在清水罐前、注水泵前进口管线上和补充水罐进口。药剂为盐酸和氯酸钠，原理是两种药剂2：1比例，在反应釜里发生反应后产生二氧化氯和氯气的混合物再进入水体进行杀菌。试验21天。试验结果是水处理站、注水井井口硫酸盐还原菌均能达标。

由前面在采油五厂的四项杀菌实验对比中可以看出，采用OTH-10000混合型设备产生的二氧化氯和氯气联合投加，且投加方式采用多点投加，吨水成本只有0.21元，取得了良好的效果。

二氧化氯和氯气对硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌等均有較好地杀灭作用，同时控制好投加量还可把S2-氧化成S，在污水缓冲罐内形成沉淀，提高回注水出水水质。

在A联合站回注水的应用当中，由于回注水当中的含硫量较高（平均8.633mg/L），S2-的还原性极强，会消耗大量的氧化剂，加上从污水缓冲罐到注水泵口的距离较远（2-8公里），水在管线当中的流动时间为20分钟到60分钟之间，因此若只是从从污水缓冲罐出口管线投加药剂，水在流动期间S2-会很快的消耗掉氧化剂，若投加药剂浓度太高易造成前端余氯值偏高，虽然对灭菌有益，但对管线有一定的腐蚀作用；若投加浓度太低，到井口时已很难再保持杀菌剂的余量，细菌很容易继续滋生。多点投加指的是首先在清水罐和污水罐前设投加点，其作用在于：投加到罐内的氧化剂首先把大部分的S2-进行了氧化，生成单质S⑵，使之沉降到罐的底部（待反冲洗时再把这些沉淀物带走），罐出口流出的则是沉淀后的清水，这样再在罐出口处的杀菌剂仅需投加维持杀菌的剂量即可，对投加管线的腐蚀也可以降到最低。

此外，杀菌费用方面比较，两元法高纯二氧化氯是混合型二氧化氯的两倍，首先来看两种产生消毒剂的方法。

两元高纯法：5NaCLO2+4HCL=4CLO2+5NaCl+2H2O

两元混合法：2NaClO3+4HCl=2ClO2+CL2+NaCl+2H2O

从以上方程式当中可以看出，两元高纯法的NaClO2最多只有80%转化为CLO2，而两元混合型理论上是100%的NaCLO3可以转化CLO2，实际上有70%可转化CLO2，产生的消毒剂CLO2与Cl2的摩尔约比为1：1（市场上NaCLO2的价格是NaCLO3的2.5倍）。在氧化S2-时，1摩尔CLO2可以得到1摩尔的电子，而1摩尔的Cl2可以得2摩尔的电子，由此可以看出，在对含硫较高的油田回注水进行杀菌时（回注水PH值≤8），两元混合型二氧化氯在较低成本时可以产生更多的消毒剂总量，比两元高纯二氧化氯能更好的节省运行费用。

3、结论

在本次A联合站注水站杀菌实验当中，采用两元法混合消毒剂发生器，并且采用多点投加的的方法，可以很好地杀灭各种菌类，使注水口的细菌指标符合采油五厂的要求；同时几种方法运行费用比较，采用两元法混合消毒剂发生器可以大大节省运行费用，是一种很好地回注水杀菌的方法。