文一污水站减少污泥产生量的污水处理技术

第19卷第2期油田化学Vol 19 No. 22002年6月25日Oilfield Chemistr25June,2002文章编号:000409x(2002020150-04文一污水站减少污泥产生量的污水处理技术郭辉↓,李同峰,宋君妍2,赵国瑜,刘秀红,朱丽娜11中国石化中原油田分公司采油工程技术研究院河南濮阳4570012.中国石化中原油田分公司技术监测中心河南濮阳457001)摘要:为了减少文一污水站按现行工艺在高pHδ.0~8.5)处理油田污水过程中产生的污泥量开发了一种新的污水处理工艺。在室内实验条件下用一种pH调节剂将污水pH控制在7.0-7.5加入除铁剂、除铁增效剂各100mg/L得到了最好的净水效果滤膜系数MF>30);与原污水相比净化水污泥产生量由10.8g/L降至-1g/L50℃、15d静态腐蚀速率为0.0089-0.010mm/a平均0.0097mm/aSRB菌数为0TGB菌数0~104个/mL,与地层水完全配伍矿化度和主要成垢离子浓度有所降低。在文一污进行了为期47d的现场试验结果表明在pH6.8-7.2除铁剂和增效剂加量分别为150,l30mg/L时净水效果最好外输水MF>28SS5mg/L含油2/LpH增大时污泥产生量增大处理后水水质变差③pH6.8-7.2除铁剂130mg/L增效剂100mg/L为最佳净水条件外输水MF>20迎净化水腐蚀性符合水质指标主要腐蚀因素是二次沉降罐曝氧加入Na2SO3可降低溶解氧含量但引起水质下降尙试验期间污泥量减少1/~13。⑥处理后水水质波动主要是水量波动引起的。关键词:油田污水处理污水净化水处理剂注入水腐蚀性污泥产生中原油田文一污水站中图分类号:IE256:6文献标识码∶中原油田文一污水站采用水质改性技术1处降倒出上层清液用滤纸过滤自然晾干后称量求理油田污水几年以来运行过程中产生大量不易处出污泥产生量理的污泥造成环境的二次污染。针对这一问题开1.4水质参数测定发了一种可大大降低污泥产生量的水质处理技术,处理后水可达到油田注水水质标准。采用石油天然气行业标准SY/T532994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》规定的方法1实验部分测定水质参数水质指标也取自该标准。1.1污水水质特点2室内实验研究文一污水站来水属氯化钙型悬浮固体含量低(43.6mg/L)含油量较高(347~560mg/L)总铁2.1污水pH值选择含量高(29.2mg/L)H值偏低5.8)水温52℃取文一污来水混合罐出口污水(温度52℃含水处理剂组成油量572mg/L)加入不同量pH调节剂将pH值调新开发的油田污水处理剂由pH调节剂除铁高到不同水平,加入适量除铁剂和除铁增效剂在剂和除铁增效剂组成。52℃混合并静置沉降8h观察絮凝效果纬果列于1.3污泥产生量测定表1。由表1可知mH为7.0~8.0时污水处理效取来水混合罐出口污水2000mL静置充分沉果好为了減少污泥产生量选择pH为7.0-7.5。*收稿日期2001-0917修改日期2002060第19卷第2期郭辉李同峰宋君妍等文一污水站减少污泥产生量的污水处理技术151表1pH值选择实验结果用某些药剂与污水中的某些物质结合生成了可在编号pH值范围絮凝特点上层水金属表面形成保护膜的物质16.5-7.0絮体形成快絮体小有乳光27.0~7.5絮体形成快絮体大透亮表3处理后污水的腐蚀性(50℃静态挂片15d)37.5~7.8絮体形成快絮体大透亮水样编号平均2.2污水处理剂配方研究腐蚀速率0.00890.00910,01100.00940.01000.0097/mm a取来水混合罐出囗污水温度52℃含油量561mg/L)调节pH值到7.0-7.5加入不同量的除铁2.5杀菌效果剂和除铁增效剂在52℃下混合并静置沉降8h取上清水测定滤膜系数MF结果见表2。由表2数用绝迹稀释法测定表3所列5个处理后水样中的细菌数结果见表4。由表4所列数据可以看出,据可知当污水pH值为7.0~7.5时除铁剂最佳新方法所用药剂具有相当好的抑菌、杀菌能力用量为100~150mg/L,除铁增效剂最佳用量为100 mg/Lo表4处理后污水中细菌数表2污水处理剂配方选择实验结果水样编细菌数/个mL-1除铁剂除铁增效剂1ngL-1MF值7.0-7.57.0~7.5000007.0-7.57,0-7.5标准指标1022.3污泥产生量对比2.6与地层水的配伍性用1.3节叙述的方法测定来水混合罐出口污将1~5号处理后水样按等体积比混合得到处水和按表2编号1配方处理后的污水污泥产生量分理后水样取经简单除油、过滤处理的文一污水站污别为10.8和~1g/L新处理方法使污泥产生量减水样作为地层水样。两种单一水样和两种水样不同少了90%以上体积比1:21:12:1焜合水样经除氧后在80℃密2.4污水腐蚀性闭加热72h观察水样外观2。所有单一和混合水在不同时间取文一污来水混合罐岀口污水样共样均清澈透明容器底部无沉淀物器壁上无附着物,在室温下继续放置时不发生浑浊。这说明用新方法5份加入pH调节剂使pH值为7.0加入除铁剂和除铁增效剂各10mg/L.混合后静置沉降在得到处理后的文一污污水与油田地层水的配伍性良好。的处理后污水样中挂片测定N80钢试片的腐蚀速27处理前后污水矿化成分变化率水样温度50℃挂片时间15d。测定结果见表测定了经简单预处理的文一污混合罐出口污3。由表3中数据可见采用这种新方法处理文一污水、按现行工艺处理后的污水取自现场滤后水服来水可使污水的腐蚀速率远远低于石油天然气行用新工艺处理后的室内水样中主要离子和总铁含业标准规定的指标0.076mm/a)文一污水站注入量矿化度及pH值结果见表5。由表5数据可知,水的腐蚀问题同样会得到解决。与现行工艺相比用新工艺处理后的污水矿化度和用新方法处理后的污水腐蚀性很小是由于所成垢离子总含量有所降低。表5水质分析数据离子质量浓度/mgL水样矿化度pH值Na'+K CaSOHOOCO未处理污水40753440588471119142现工艺处理水37236569369312.01105957.5152油田化学2002年室内实验研究结果表明本文报道的新污水处第二阶段2月1日至14日)维持混合罐出口理工艺可大大降低污泥产生量所用水处理药剂除污水pH值在6.8-7.2之间逐步降低除铁剂和除净水作用外还具有缓蚀、杀菌、防垢作用铁增效剂的用量,确定了最佳加量除铁剂为1303矿场试验mg/L除铁增效剂为100mg/I(污水温度38℃含油量100mg/L左右日处理污水量1.2×104~1.33.1文一污水站水处理工艺流程×104m3)在此最佳加药量下,系统运行平稳,水新污水处理工艺现场试验在文一污水站进行。质稳定滤后水滤膜系数值多在25以上,最高达文一污水站处理工艺流程如下来水→混合罐→第48外输水滤膜系数多在20以上。除铁剂加量过低沉降罐亠第二沉降罐池)过滤罐ˆ缓冲罐→-外睿易造成外输水含铁量升髙滤膜系数下降。除铁输罐→注水罐。增效剂加量过大容易引起外输水滤膜系数下降3。在新工艺现场试验中小H调节剂除铁剂和除在最佳药剂加量条件下,污水处理费用平均为铁增效剂分别从下、中、上3个加药口加入混合罐0.4716元/m3中第三阶段2月15日至3月2日):保持药剂最佳加量和污水最佳pH范围,考察污水的腐蚀性。3.2试验设计表6给出现场试验3个阶段中在低pH值(6.8~从室内实验中得到的最佳加药量(pH调节剂7.2清况下处理后水的腐蚀速率50~300mg/L除铁剂100mg/L除铁增效剂100mg/L)发通过增减加药量考察影响水质特别是表6现场试验3个阶段中低pH值情况下腐蚀性稳定的因素及所用污水处理药剂对水质、处处理后水的腐蚀速率/ma-1理水量波动及工艺流程的适应性。试验从2001年验阶段滤后水文联注文04现场试1月15日开始3月2日结束为期一个半月分30.23890.11580.0028个阶段进行。0.18420.06970.01953.3试验过程与结果0.03660.0212测定方法见2.4节第一阶段1月15日至31日):将除铁剂加量增至150mg/L除铁增效剂加量增至130mg/L在由表6数据可以看出在低pH值(6.8-7.2)8.0~6.8范围内从高到低逐级调节混合罐出囗污条件下处理污水时其中第一阶段上pH值由高值水pH值直至滤后水质良好并保持稳定。试验结降至低值)过滤器后和注水泵入口腐蚀速率的测定果如下值是逐渐降低的这说明低pH值不是引起污水腐(1厉污水pH值在6.8-7.2范围时处理后水蚀性的因素。室内静态腐蚀速率不高也说明处理质好系统运行稳定。滤后水的滤膜系数可控制在后的污水并无严重的腐蚀性30左右外输水的滤膜系数在28以上外输水悬浮测定混合罐岀口、一级、二级沉降罐岀口、滤前、固体含量5mg/L含油量2mg/Lo滤后及外输泵后水中溶解氧含量发现二级沉降罐(2厉污水pH值在7.5±0.3时,系统运行中出出口至过滤器入口水中溶解氧含量最高达0.6~现波动水质时好时坏。滤后水滤膜系数在16~340.8mg/L这是空气进入二级沉降罐处理中的污之间外输水滤膜系数在11~17之间变化最差时水曝氧所致。从2月22日起按含氧量加入亚硫酸降至6以下含油量2mg/L悬浮固体含量9mg/钠除氧使该段含氧量降至0.2~0.4mg/L滤后和注水泵入口处水的腐蚀速率明显降低(见表6)但3)当污水p值在7.8±0.3时系统波动幅外输水水质变差滤膜系数降至25~20。外输水水度增大水质变差濾后水和外输水滤膜系数多在质变差可能是加入的亚硫酸钠在过滤前未能全部10以下有时甚至测不出。在该pH区间调整药剂消耗在过滤后SO与Ca2生成了亚硫酸钙晶体加量均不能改变系统运行不稳定状态。同时在此沉淀。第19卷第2期郭辉李同峰宋君妍等文一污水站减少污泥产生量的污水处理技术153从整个现场试验期间采集的大量数据来看水12车减至6-8车减少了1/2~1/3质波动产生于来水量的波动,一般晚上来水量变化参考文献小处理后水水质较好白天来水量变化大水质相[1]黄雪松郭学辉宋继宇等.中原油田注入水水质改性效果及对较差结垢可能性研究J]油田化学2001182):132-1352]李成龙赵作滋郑邦乾等.马岭油田原油化学脱水过程中溢在现场试验期间污泥产生量大幅度减少。每流罐内形成的中间乳状液的处理J]油田化学,995,12(4)个罐都可以在较短时间內将污泥排清排岀的污泥变稀文一联污水站每天产生的污泥由试验前的[31陆柱郑士忠线消子等油田水处理技M1北京石油出Oilfield Produced Water Treatment at Water-Treating Plant w-l to reduce Sludge CreationGUO Hui, LI Tong-Feng, SONG Jun-Yan?, ZHAO Guo-Yu, LIU Xiu-Hong, ZHU Li-NaMonitoring and Measuring Center, Zhong yuan Oil field Company, Puyang, Henan 457001, Chine y s, Henan 457001, China; 2. Technical(1, Oil Prduction Technology Research Institute Zhongyuan Oil field Company, Sinopec, PuwaAbstract To reduce sludge creation at water-treating plant W-l in treating oilfield produced water according to the present high pH(8.0-8.5) technology a new treating process is developed. Under laboratory experimental conditions the best water qualityfiltralion factor MF> 30 )is obtained with ph value adjusted to within 7 0-7. 5 by using a chemical and with Fe remover( FeR )of100 mg/L and Fe removal enhancer( FeRE )of 100 mg/L introduced: the purified water produces -1 mg sludge per liter instead of10.8 mg/L for original produced water the static corrosion rate in the purified water at 50C in 15 days accounts 0. 0089-0.011 0nm/a, 0.009 7 mm/a in average i population of bacteria SRB is of zero and of TGB-0-10cellmL the TSd andions are slightly reduced the purified water is highly compatible with the reservoir formation water. In the field trial of the newtechnology performed at wastewater treating plant w-1 in 47 days following results are obtained: the best water quality is observedat ph value range 6 8-7. 2 with FeR of 150 and FeRE of 130 mg/L added and in this case MF>28, Ss=5 mg/L r and oil content2 mg/L for the output water 2 at higher ph values the sludge creation is increased and the purified water quality-deteriorated3 at optimal ph value(6.8-7. 2 )and use levels of FeR( 130 mg/L)and FeRE( 100 mg/L)the MF value is of >20 for outputinjection water O the corrosivity of the purified water is well below the specified limit(0. 076 mm/a), the main factor in corrosionis exposure to air of the water in 2nd precipitation tank, Na SO, can be used to eliminate dissolved O but causes deterioration of waterquality the sludge creation is decreased by 50-66% during the trial i the fluctuation in purified water quality is caused by thechange in input water volumeKeywords: oilfield produced weater uasteuxter purification i eater -treating agents i injection uxter corrosivity sludgecreation Tater-treating plant w-1 in Zhongyuan(上接第149页。 continued from p.149)A Statistical Analysis of Injection Water Quality Monitoring DataGUO Peng, FENG En-Shan, XU HuiThe Ist Experimental Oil Production Factory, Jiangsu Oilfield Compny, Sinopec, Jiangdu, Jiangsu 225265, ChinaAbstract The commonly used criteria for injection water quality( iwQ)- qualification rate by item and in general do not give thedifferences between the determined values and the limits specified in the trade Standard for the items of water quality anal( WQA). A concept of water quality indexes is suggested. A water quality index S, is defined as the summation of the quotient ofthe determined value divided by the specified limit for every item of wQa taken into consideration and the lower the s value thebetter the IwQ is. In the case of the Ist Factory of Jiangsu 7 or 6 items are selected for water quality monitoring of these 4 maiitems( ph value oil content, population of bacteria SRB and TGB)and 3 additional ones( contents of free CO,, sulfide and totaliron ions ) Following IwQ indexes are obtained: overall index S,, when all 7 or 6 items of WQA are taken into account main intemdex s, when main items of WQA are considered only and index sn- ( i)when item i is excluded in summation. The differencesbetween S and S, and particularly between S, and S,-( i)express the influencing power of item i on IwQ. By using these Svalues the iwQ in various districts and blocks of jiangsu and the changes in IwQ in recent years are analysed and discussedomparatively. For example in district FM the IwQ is affected mainly by total Fe ions content and notably by oil and free cOcontents and corrosion appears to be the most important problem. The measures to be undertaken in various districts and blocks foimproving IwQ are presented concisely