稠油污水处理影响因素及技术对策研究

稠油污水处理影响因素及技术对策研究
摘要：新疆油田公司重油开发公司克浅十污水处理站2009年7月试运行以来，由于水型复杂，同时有色污水对监测结果的干扰，造成水质未达到软化器进口指标，无法回用锅炉。

通过对克浅十污水水型进行深入研究，同时根据研究对药剂种类、硬度检测方法进行优选。

制定出合理的技术对策和方案，使我们认识到水质稳定+除硫+脱色处理技术为处理高含硫、带色的特殊污水的有效方法，为类似特殊水型的污水处理摸索出一条可借鉴的方法。

关键词：有色污水污水处理药剂种类优选水质稳定+除硫+脱色处理技术硬度测定方法优选
新疆油田公司重油开发公司新建克浅十井区稠油污水处理站，含油污水处理设计规模15000m3/d，水质软化设计规模12000m3/d，担负着克浅井区稠油污水处理工作。

自2009年7月试运行以来，由于克浅井区地层水水质成分较为复杂，试运行以来，污水处理未达到软化器进口进口指标，无法回用锅炉，没有达到预期的经济技术指标和环保的要求。

通过分析影响因素，针对问题进行优化整改，最终水质合格达标回用锅炉。

一、重油开发公司克浅十井区采出液水质状况
克浅十井区位平均产液量7649t/d，产液量峰值9167t/d，原油综合含水率87.5%，年产污水量244.3×104m3。

新建含油污水处理设计规模15000m3/d，水质软化设计规模12000m3/d，担负着克浅井区稠油污水处理工作。

1.进站污水物理化学性质
克浅十污水处理站污水来源于克浅十原油处理站原油脱出的含
油污水。

污水含油在100～600mg/l之间，悬浮物在51.5～245.0mg/l 之间。

2.工艺设施概述
克浅十污水处理站采用“重力除油—高效混凝沉降—压力过滤”三段式处理工艺流程。

在此工艺基础上增加了再生水集中软化处理装置，采用卧螺离心机对污泥进行脱水，使用热泵技术利用污水热能对全站进行保温。

担负着重油公司克浅十原油处理站含油污水处理及为重油公司供汽四联站锅炉、采气一厂103#注水站提供再生水的任务。

二、影响克浅十污水处理站经济运行的因素
1.运行初期水质达不到软化器进口水质指标
由于污水中的干扰成分多、药剂匹配性差、污泥在沉降池中不能有效的沉降等原因，造成再生水含油、悬浮物指标达不到软化器进口水质要求，再生水不能回用注汽锅炉。

2.低硬度不能准确测定，软化水水质难以保证
由于克浅十污水处理站水样氧化后颜色随时间延长逐渐从淡黄
色变为茶色，致使络合滴定终点变色不明显，导致硬度检测不准确。

在现场检测较高硬度时，其滴定终点前后的颜色由酒红色变为茶色，颜色易观察；在进行硬度微量滴定时，随着硬度的降低，滴定终点越来越不明显，当硬度小于1mg/l，颜色难以分辨，硬度测定
误差较大，不能满足软水硬度测定要求。

三、相应技术对策
1.优选水处理药剂体系
1.1 曝气氧化法
需在调储罐内加装曝气装置，通过前期氧化，去除干扰离子对监测项目的干扰。

由于克浅十净化水最终目的是回用锅炉，因此，使用曝气装置将增加净化水中的含氧量，为保证锅炉回用水，还需增设脱氧塔，增加一道工序的同时不能保证经济回用。

1.2 强氧化剂脱色氧化法
通过实验发现，强氧化剂脱色效果明显。

1.3 水质稳定+除硫+脱色处理法
通过实验发现，水质稳定+除硫+脱色处理法对脱色效果虽没有强氧化剂的效果明显，但基本不影响监测项目的结果。

1.4 最终方案
药剂体系净化处理后污水的悬浮物、含油、含硫、含铁和硬度可以满足锅炉回用要求。

处理后污水的颜色基本不影响锅炉回用前的化验分析。

由于强氧化剂会腐蚀设备及易对人体造成伤害，考虑安全因素，选用方法3水质稳定+除硫+脱色处理法。

2.硬度测定方法优选
2.1 污水曝气后变色的原因分析
克浅十污水处理站自2009年7月建成投用以来，污水颜色从来水到过滤器出口均呈淡黄色，经过曝气后颜色逐渐变深。

为确定水
质分析方法需对污水曝气后变色的原因进行全面分析。

根据现有的分析手段，分别对曝气前后克浅十污水中的各项金属离子进行分析，判断引起克浅十污水曝气后颜色变深的原因是铁在采出液中是以二价形式存在的，二价铁与多酚类物质不易形成稳定的化合物，当曝气后二价铁氧化为三价铁，三价铁与多酚类物质可以形成较稳定的酚铁盐，导致带色。

2.2 硬度分析方法选择
常用的钙、镁测定方法有edta滴定法和等离子体发射光谱法（以下简称icp法））等。

edta滴定法操作简单快速，有较好的准确度，被普遍采用，特别是钙、镁同时测定，更为快速方便，适用于现场水质检测。

等离子体发射光谱法具有检测精度高、检出限低的特点，需要具备等离子体发射光谱仪，操作也相对比较复杂。

目前油田上采用的edta滴定测钙、镁的方法主要有以下几种：方法1：缓冲溶液为氨-氯化铵缓冲溶液，指示剂为铬黑t；方法2，缓冲溶液为氨-氯化铵、乙二胺四乙酸镁二钠盐缓冲溶液，指示剂为铬黑t；方法3缓冲溶液为氨-氯化铵缓冲溶液，指示剂为酸性铬蓝k；方法4，缓冲溶液为氨-氯化铵、乙二胺四乙酸镁二钠盐缓冲溶液，指示剂为酸性铬蓝k。

新疆油田注汽锅炉硬度检测主要采用酸性铬蓝k指示剂、氨-氯化铵缓冲溶液和铬黑t指示剂、氨-氯化铵缓冲溶液两种方法。

2.3 对比试验
为了对比不同的edta滴定法和icp法测定水中硬度的差别，我们做了以下实验：采用1mg/ml的钙标准储备液配制成钙含量为
2mg/l、5mg/l、7mg/l、10mg/l、12mg/l、15mg/l、17mg/l、20mg/l 的溶液，采用的edta滴定测钙、镁的方法和icp方法分别测定钙的含量，折算成以caco3计的硬度值。

综上所述，采用氨-氯化铵、乙二胺四乙酸镁二钠盐缓冲溶液，铬黑t指示剂的方法与采用氨-氯化铵、乙二胺四乙酸镁二钠盐缓冲溶液，铬蓝k指示剂的方法检测精度较高，比较适合用作锅炉水现场硬度监测。

考虑到以铬黑t作为指示剂终点变色敏锐，而铬蓝k指示剂的变色不易观察，推荐优先选用氨-氯化铵、乙二胺四乙酸镁二钠盐缓冲溶液，铬黑t指示剂的方法来检测锅炉水中的硬度。

四、结论
1.克浅十污水优选水质稳定+除硫+脱色处理技术，处理水质符合锅炉回用标准，再生水全面回用锅炉，实现了将污染源转变为能源的飞跃。

2.采用氨-氯化铵、乙二胺四乙酸镁二钠盐缓冲溶液，铬黑t指示剂的方法检测锅炉水中的硬度，指示剂终点变色较敏锐，能够满足现场生产需要。

参考文献
[1]王棠怡.稠油污水深度处理技术探讨，内蒙古石油化工，2007.1（1）：118～121.
[2]王述银.红山嘴油田稠油污水处理工艺技术研究与应用，特种
油气藏，2008.8（4）：77～80.
作者简介：任淼淼（1984-），2007年毕业于中国石油大学（华东），环境工程专业，现就职于中油新疆油田公司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。