浅谈大庆徐深气田污水站建设遇到的问题及解决措施

李玉齐（大庆油田设计院，黑龙江 大庆 163712）

1 气田污水来水水质差异大

造成气田污水来水水质差异大的主要原因是各气井生产层不同导致产水水质差异巨大，同时气田污水又为不连续产水，当污水站接收不同集气站、不同气井所产污水时，污水水质就会发生明显变化。针对气田污水水质差异大的情况，在气田污水站建设时，采取对来水进行延时缓冲调储，用以平衡不同时间、不同气井来水水质差异；通过综合水量分析计算以及技术经济对比，最终将污水站的来水缓冲时间延长为8小时。

2 冬季污水温度低

由于气田污水产水不连续，管理时会将气田污水临时储存在高架保温储罐中，储存周期一般为3～7天，之后再集中外输，而大庆地区冬季环境温度低，因此气田污水在冬季温度低。在生产中发现，当气田污水温度低于20℃时，污水中的石油类物质就会凝结出来，对过滤系统滤料造成板结，严重影响过滤效果。因此气田污水站建设时，采用了来水升温措施，在来水缓冲罐内部安装了加热盘管，外壁安装了电加热带，并做大罐保温。

3 气田污水腐蚀性强

由于气田污水来水的多样性，导致气田污水腐蚀性强因素很多，详细机理目前尚未完全研究清楚，初步研究表明，气田污水中氯离子和硫化氢含量高形成的电化学腐蚀是主要因素之一。因此气田污水站建设时，在总来水干线便加入碱液以减少硫化氢的影响，同时强化了工艺设备和管道的防腐等级，对于各类储罐及气浮装置采用内衬玻璃钢材质，机泵动力部件采用衬氟材质，地面工艺管道采用非金属管道，埋地工艺管道采用内衬非金属管道。

4 气田污水中含较高浓度的硫化氢

由于徐深气田部分气井为高含硫气井，当其开井时，气层中的硫化氢气体就会随之带出来，并溶解入气田污水中；在特定条件下（如高温或酸性环境下），溶解的硫化氢又可随时挥发进入空气中，在密闭、通风条件不充分的情况下，挥发出的硫化氢气体集聚到一定浓度时，会对进入环境的工人产生毒害作用，甚至致人死亡。因此必须采用经济有效的方法对气田污水中的硫化氢予以脱除，国际上常见脱硫化氢工艺有三种。

4.1 石灰法

该法通过往含硫化氢污水中投加生石灰，生成硫化钙沉淀，通过排除沉淀从而达到除去硫化氢的目的。此法消耗石灰量大，而且会产生大量含硫化物污泥的危废，后续处理难度大。

4.2 曝气法

曝气工艺的工作原理是通过鼓风机向污水中打入大量微小空气泡，利用空气中氧气的氧化作用将污水中存在的大量硫、铁等还原性物质氧化成为非溶解性颗粒物质，形成污泥沉淀在罐底，罐底设排泥装置，定期排出积泥；同时，随着曝气而挥发在空气中的硫化氢通过曝气装置出口连接的废气处理装置处理后排放到室外，从而消除硫化氢对环境的污染。

4.3 高级氧化法

该法属于化学氧化法一种，反应在一种弱碱体系中进行。首先往污水中投加碱液调节PH值，将硫化氢转化为硫化钠，防止硫化氢挥发，然后再投加铁盐，将硫化钠转换成硫化铁沉淀，并从底部排出废液：

2Fe(OH)3+3Na2S=Fe2S3↓+6NaOH

底部排出含硫化铁废液通过高级氧化装置，将硫化铁氧化为氢氧化铁，并用回流泵打回上一级，实现再生循环使用：

Fe2S3↓+4O3+6NaOH=3Na2SO4+2Fe(OH)3

4.4 工艺比选

在上述三种脱除硫化氢工艺中，石灰法操作简单，但是会产生大量含硫化物污泥的危废，周边没有找到具备资质的单位能够接收此类危废，因此首先排除了石灰法。剩下两种工艺中，高级氧化法除硫化氢比曝气法具有更高去除率、更快处理速度和抗水质冲击性能好等优点，在投资对比中，曝气法和高级氧化法工程费用分别为3315 万元和3171 万元，年运行费用分别为135 万元和111 万元，投资及十年费用现值分别为4221万元和3919 万元。最终从节省投资以及工艺运行可靠性两个方面考虑，气田污水站除硫化氢工艺选择了高级氧化法。

5 结语

大庆徐深气田污水处理站为大庆油田第一个建设的气田污水站，通过该站的建设，解决了徐深气田污水处理长期无法达标的问题，有力地保障了气田生产平稳运行。