水質特性對污水處理的影響

【資料簡介】

    現階段勝利油田采出液綜合含水率已達到90%以上，油田采出水含有石油、固體懸浮物、可溶性礦物質、細菌以及破乳劑、絮凝劑、殺菌劑等多種化學藥劑，具有嚴重的環境污染問題，必須通過污水處理工藝處理達標后才可回注。王崗污水站主要負責王崗地區的污水處理任務，采用的是“水質改性+重力混凝沉降+過濾”工藝。本文主要研究分析了水質改性對污水處理工藝的影響。

　　水質改性效果分析

　　針對王崗污水的特點，通過投加復合堿(主要成分石灰乳)調整pH值，并考察pH升高后對凈化處理效果的影響。

　　水質改性對污水腐蝕性的影響

　　對不同pH值條件下的王崗污水，檢測其腐蝕速率，可見，王崗污水腐蝕速率(0.0425mm/a)較大，這主要是因為王崗站內水溫接近60℃，腐蝕速度越快;王崗污水站采出水pH值為6.5，氫離子濃度較高，影響金屬表面氧化膜的形成和溶解，能夠加劇腐蝕;王崗污水Cl-含量高，Cl-離子會吸附在金屬的某些部位上，使得所吸附的部位受到活化，導致金屬材料的電化學腐蝕，并且Cl-離子的穿透能力很強，能穿透保護膜，從而加速對金屬的腐蝕作用。隨著pH值的增加，王崗污水腐蝕速率隨之降低。當pH值調制7.85時，緩蝕率為50.35%，室內靜態腐蝕速率0.0211mm/a。調整劑在水中發生化學反應，使污水中的化學平衡得到破壞，HCO3-不斷離解為CO32-和H+，大量的CO32-、OH-與Ca2+、Fe3+、Mg2+生成碳酸鈣、氫氧化鐵和氫氧化鎂沉淀覆蓋于金屬表面，使腐蝕速度變慢。但pH值過高會引發地層堿敏、污泥增多等問題，因此為避免pH調整幅度較大，進行弱改性條件下(pH值=7)，選擇抗點蝕效果較好緩蝕劑進行篩選。

　　水質改性對凈化處理效果的影響

　　對油站分離器出水進行空白靜態沉降試驗，沉降時間為6h，每隔1h取中層水樣進行懸浮物和含油量的檢測，自然沉降2h以上，含油量降為85.7mg/L，懸浮物含量為35.2mg/L，自然沉降2h后污水基本達到進入絮凝沉降段入水要求。采用自然沉降2h后的污水作為試驗介質，試驗過程保持水溫為58℃，加入復合堿調節溶液pH值為7.0。加入聚鋁混凝劑(30mg/L)和PAM絮凝劑(3mg/L)，每隔30min取中層水樣進行懸浮物和含油量的檢測，來考察改性前后沉降時間與含油量和懸浮物的關系。可知，水質改性前后經自然沉降污水中

　　懸浮物和油含量都是持續降低的。改性前自然沉降1h(總的沉降時間3h)后污水中的懸浮物和油的含量趨平緩，zui終自然沉降3h(總的沉降時間5h)后，懸浮物含量為26.2mg/L，含油量降為43.1mg/L。污水改性后靜態沉降1.5h含油曲線趨于平緩，基本穩定在10mg/L以內;懸浮物沉降過程由于改性后形成的Ca(OH)2等堿性微粒粒徑較小，沉降較為緩慢，沉降2h后，懸浮物含量小于10mg/L。由此可得出王崗污水調整pH值為7.0時，投加聚鋁混凝劑(30mg/L)、PAM絮凝劑(3mg/L)，經過2～3h的沉降，凈化效果較好，自然沉降時間大大縮短。考慮到現場沉降時，水流擾動對小顆粒沉降效果影響較大，結合其他改性站的現場運行情況，建議現場沉降時間為3～5h。

　　水質穩定與配伍情況

　　對改性前后的王崗污水進行離子分析預測，可見，改性前后水型沒有改變，為氯化鈣水型;改性后礦化度略有降低，主要是Mg2+、Ca2+、Sr2+均等成垢離子形成垢晶微粒，與懸浮物等機械雜質沉降析出。改性后采出水礦化度略有降低，含鹽量降低，則其電導率降低，低含鹽減緩電化學腐蝕，腐蝕速率隨含鹽量的降低而降低。將改性水與地層水按照不同比例進行混配，在70℃的烘箱中恒溫放置7天，測定恒溫放置前后水中的Ca2+、Mg2+離子含量變化，加熱前后不同配比混合水中Ca2+、Mg2+離子含量變化不大，表明改性水與地層水離子差異不大，混合后穩定性較好，水型配伍。

　　結論：

　　通過研究可以得出以下結論:(1))采用水質改性后出口污水含油可達到0～10mg/L;懸浮物可達到0～5mg/L;腐蝕率控制在0.076mm/a以下。處理后污水水質可以達到B3，滿足油藏的注入要求;(2)處理后污水水質穩定，與地層來水有良好的配伍性。