稠油污水处理混凝沉降工艺优化及运行

陈莉(中油新疆油田重油开发公司污水处理联合站， 克拉玛依 834000)

稠油污水处理混凝沉降工艺优化及运行

陈莉(中油新疆油田重油开发公司污水处理联合站， 克拉玛依 834000)

随着油田开采进入中后期，采出原油含水量高达60%～90%，大量的含油污水直接排放到水环境中，一方面造成严重的环境污染，同时也造成宝贵的水资源和油资源的严重浪费。如何节能、降耗、保护环境，使能量、水资源重复使用，已成为石油工业的共性问题。本文介绍了新疆油田重油开发公司稠油污水处理的关键技术和成熟经验，采用强酸性树脂软化技术和化学清洗技术实现了稠油污水回用注汽锅炉、回注稀油油藏。

稠油;污水处理;关键技术;工艺优化

油田采出水主要是原油在生产处理过程中脱出的污水，油田采出水的处理根据排放或回用不同要求有多种方式。当油田需要注水时，油田采出水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水，则要严格控制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放，则根据当地环保要求，将采出水处理达到排放标准。我国一些干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的污水变废为宝，具有十分重要的现实意义。

1 稠油污水处理现状

(1)水质现状 新疆油田重油开发公司六九区稠油污水处理站污水来源于六、九区各稠油处理站原油脱出的含油污水。各稠油处理站脱出的污水含油在100～1000mg/l之间，悬浮物在21.5～145.0mg/l之间。

含油污水中油珠粒径越大，上浮速度越快，粒径100μm油珠上浮速度为0.971m/h，停留3小时即可去除，粒径40μm油珠上浮速度为0.1554m/h，粒径10μm油珠上浮速度为0.00971m/h。六、九区稠油污水油珠粒径＜10μm占17%～82%，地面产出污水PH值为8.29，属偏碱性水质，水型为碳酸氢钠型，矿化度含量中等、腐蚀性小。

(2)工艺现状 根据六、九区各原油处理站产出的稠油污水物性，进行长期的分析跟踪，并与有关院所合作进行适应性试验，六、九区稠油污水处理工艺采用了自然沉降—混凝沉降—压力过滤三段式工艺流程。

(3) 存在问题 六九区污水处理工艺主要投加药剂为SDJ-E1油田污水净化剂、SDJ-E2离子调整剂和SDJ-E3净化凝聚剂，其中SDJ-E1油田污水净化剂为硫酸盐类物质，SDJ-E2离子调整剂的主要成份为Ca(OH)2。在反应罐内胆和水嘴部位，水处理投加的第一种药剂SDJ-E1和第二种药剂SDJ-E2相会合，进行混凝沉降。第一种药剂中的SO42-离子与Ca(OH)2发生化学反应生成CaSO4，第二种药剂石灰中的Ca(OH)2随水温上升溶解度明显下降，结垢趋势增加。六九区污水处理站的正常水温在53℃～-64℃之间，在这个温度区间，Ca(OH)2和CaSO4的溶解度下降趋势最大，极利于Ca(OH)2和CaSO4垢的形成：SO42-+Ca2+=CaSO4。

混凝沉降系统工艺设备运行15年，因结垢等因素已造成部分功能损坏，对水质的达标存在很大风险。

2 混凝沉降系统的工艺优化

2.1 混凝沉降系统的工艺

自然沉降处理后的污水经反应提升泵加压提升至混凝沉降系统。混凝沉降系统由旋流反应罐和斜板沉降罐组成。按一定的顺序和时间间隔分别加入三种药剂，加药量根据水量和PH值的变化进行自动调节。在自然沉降段大颗粒的悬浮物由于受重力的作用而下沉，但是微小粒径的悬浮物和胶体能在水中长期保持分散悬浮状态，即具有“稳定性”，静置数十小时以上，也不会自然沉降。因此，混凝沉降所处理的对象主要是污水中的微小悬浮物和胶体杂质。

2.2 新建反应罐

新反应罐由储水罐、旋流反应器、收油装置、集水管和反冲洗排泥装置构成。自然沉降处理后的污水加入除油剂并经静态混合器混合后，由泵加压提升至加药反应罐操作间的旋流反应器中。在旋流反应器上端加入助凝剂，经水流混合后进入旋流反应器下端，加入絮凝剂继续进行混合反应后进入储水罐。反应储水罐的内部环形空间中，分离后的悬浮物沉降至罐底由排泥装置排至污泥沉降池，水上升经集水管自流至斜板沉降罐继续进行沉降分离。在排泥不畅通的情况下，可使用处理后的净化水进行反冲洗，以提高排泥效果，保证水质。

根据原反应罐多年运行的内胆结垢规律，我们发现必须每年对反应罐进行清洗除垢，对内胆进行酸洗，才能保证反应罐的正常运行。而内胆在反应罐内部，除垢和酸洗工作非常困难，且内胆在内部腐蚀穿孔的速度也被无形的加快了，故新反应罐将内胆反应器从反应罐内部取出，安装至外部，解决了反应器腐蚀穿孔速度快的问题。

3 结语

(1)通过对反应罐进行优化，将内部旋流反应器提置外部运行，降低了旋流反应器和储水罐的腐蚀速度，增加了大罐内部旋流沉降的空间。

(2)将旋流反应器外置后，降低了反应罐清砂和旋流反应器酸洗的难度，减轻员工工作量的同时，对员工也起到了一定的保护作用。

[1]王爱军,等.新疆油田采出水处理技术[J].油气田环境保护，13-2-11.

陈莉(1983-)，2006年毕业于成都信息工程学院，通信工程专业，现就职于中油新疆油田重油开发公司污水处理联合站，从事稠油污水处理技术研究工作。