中原油田马寨污水站水质改性技术研究

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(1.濮阳市环境监察支队，河南 濮阳 457000；2.濮阳泓天威药业有限公司，河南 濮阳 457000；3.蔚林新材料科技股份有限公司，河南 濮阳 457000；4.濮阳福德科技有限公司，河南 濮阳 457000)

1 马寨污水站概况

马寨污水站来水水质存在“四高一低”的特点，即矿化度高(87059 mg/L)、游离CO2及HCO3-含量高(HCO3-含量较高，为115 mg/L)、多价金属离子含量高(Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+)、细菌含量高(SRB 、TGB含量均在103左右)、pH值低(在5.5～6.0之间)[1-4](具体数据见表1)，这些特点导致污水的性质极不稳定[2]。另外，马寨地层水突出表现了含铁高、含硫高、pH值低的特点，并含有一定量的H2S、CO2及硫酸盐还原菌，这决定了马寨污水站站内污水具有极强的腐蚀性[5-8]，水处理工艺难度大，处理后水质不易稳定。

表1 马寨污水站来水水质

2 注水水质恶化原因分析

2.1 注水井结垢原因分析

马寨污水站注水井外壁普遍存在结垢现象，且油管越深结垢越严重的问题。通过对垢样和水质的分析，综合分析结垢的主要原因。 垢样元素组成见表2，垢样矿物组成见表3。

表2 垢样元素组成 %

表3 垢样矿物组成 %

由垢的元素组成和矿物分析，可以看出垢样的组成主要以钙、铁的硫酸盐、硫化物为主。关于油田水结垢机理方面的研究，一致认为是由于温度、压力等热力学条件的改变以及离子组成或不相容水的相互混合而引起[9-13]。

2.2 回注水流程水质及结垢趋势变化

回注水流程水质变化及结垢趋势见表4。

表4 回注流程水质及结垢趋势变化

由表4可以看出，马寨回注水流程硫化物含量上升很快，细菌增长很明显，pH值沿流程下降很快，水井进口pH值明显偏低，并有轻微的结垢趋势。

3 污水处理工艺优化

针对马寨产出水的现有特性及注水井存在结垢现象，重新进行室内优化实验，对所投加的各种药剂的性能和浓度进行了重新评价。

3.1 氧化剂的优化评价

评价方法：取马寨产出水2000 mL于烧杯中，在不加其它任何药剂的情况下投加氧化剂，观察其处理后水中的Fe2+、S2-残存情况(来水Fe2+18.42 mg/L，S2-20.84 mg/L)。结果见表5。

由表5可以看出，氧化剂过量对水质没有大的影响，再根据成本核算和现场加药现状，使用H2O2效果好、危险性小、投资小。

表5 氧化剂的评价实验

3.2 pH值的优化评价

评价方法：取马寨产出水2000 mL于烧杯中，按照顺序加入各种药剂只是A剂的投加量不同而达到pH值不同的目的，待水沉降30 min后，取上层清液经砂滤器过滤评价水的各项指标。结果见表6。

表6 pH值对水质和污泥的影响

注：氧化剂50 mg/L，水质调理剂100 mg/L，助凝剂150 mg/L。

由表6可以看出，当A剂加量为400～500 mg/L时，处理后水的各项指标均能满足回注水要求。

3.3 现场实施

按照氧化剂50 mg/L，A剂450 mg/L，水质调理剂100 mg/L，助凝剂150 mg/L进行现场应用，3天后取样测试结果见表7。

表7 优化后加药方案现场应用

由表7可以看出，优化加药方案后马寨滤后水质有所提升和表3优化前MF为42提高到44，回注水硫化物含量基本稳定，水井进口pH值保持在6.5，结垢趋势并不明显，和表3优化前指标有所提高。

4 结论

(1)马寨回注水垢流程硫化物含量上升很快，细菌增长很明显，pH值沿流程下降很快，水井进口pH值明显偏低，并有轻微的结垢趋势；

(2)按照氧化剂50 mg/L，A剂450 mg/L，水质调理剂100 mg/L，助凝剂150 mg/L进行现场应用，马寨滤后水质有所提升，回注水硫化物含量基本稳定，水井进口pH值保持在6.5，结垢趋势并不明显。