现阶段胜利油田采出液综合含水率已达到90%以上，油田采出水含有石油、固体悬浮物、可溶性矿物质、细菌以及破乳剂、絮凝剂、杀菌剂等多种化学药剂，具有严重的环境污染问题，必须通过污水处理工艺处理达标后才可回注。王岗污水站主要负责王岗地区的污水处理任务，采用的是“水质改性+重力混凝沉降+过滤”工艺。本文主要研究分析了水质改性对污水处理工艺的影响。 水质改性效果分析 针对王岗污水的特点，通过投加复合碱(主要成分石灰乳)调整pH值，并考察pH升高后对净化处理效果的影响。 水质改性对污水腐蚀性的影响 对不同pH值条件下的王岗污水，检测其腐蚀速率，可见，王岗污水腐蚀速率(0.0425mm/a)较大，这主要是因为王岗站内水温接近60℃，腐蚀速度越快;王岗污水站采出水pH值为6.5，氢离子浓度较高，影响金属表面氧化膜的形成和溶解，能够加剧腐蚀;王岗污水Cl-含量高，Cl-离子会吸附在金属的某些部位上，使得所吸附的部位受到活化，导致金属材料的电化学腐蚀，并且Cl-离子的穿透能力很强，能穿透保护膜，从而加速对金属的腐蚀作用。随着pH值的增加，王岗污水腐蚀速率随之降低。当pH值调制7.85时，缓蚀率为50.35%，室内静态腐蚀速率0.0211mm/a。调整剂在水中发生化学反应，使污水中的化学平衡得到破坏，HCO3-不断离解为CO32-和H+，大量的CO32-、OH-与Ca2+、Fe3+、Mg2+生成碳酸钙、氢氧化铁和氢氧化镁沉淀覆盖于金属表面，使腐蚀速度变慢。但pH值过高会引发地层碱敏、污泥增多等问题，因此为避免pH调整幅度较大，进行弱改性条件下(pH值=7)，选择抗点蚀效果较好缓蚀剂进行筛选。 
水质改性对净化处理效果的影响 对油站分离器出水进行空白静态沉降试验，沉降时间为6h，每隔1h取中层水样进行悬浮物和含油量的检测，自然沉降2h以上，含油量降为85.7mg/L，悬浮物含量为35.2mg/L，自然沉降2h后污水基本达到进入絮凝沉降段入水要求。采用自然沉降2h后的污水作为试验介质，试验过程保持水温为58℃，加入复合碱调节溶液pH值为7.0。加入聚铝混凝剂(30mg/L)和PAM絮凝剂(3mg/L)，每隔30min取中层水样进行悬浮物和含油量的检测，来考察改性前后沉降时间与含油量和悬浮物的关系。可知，水质改性前后经自然沉降污水中 悬浮物和油含量都是持续降低的。改性前自然沉降1h(总的沉降时间3h)后污水中的悬浮物和油的含量趋平缓，zui终自然沉降3h(总的沉降时间5h)后，悬浮物含量为26.2mg/L，含油量降为43.1mg/L。污水改性后静态沉降1.5h含油曲线趋于平缓，基本稳定在10mg/L以内;悬浮物沉降过程由于改性后形成的Ca(OH)2等碱性微粒粒径较小，沉降较为缓慢，沉降2h后，悬浮物含量小于10mg/L。由此可得出王岗污水调整pH值为7.0时，投加聚铝混凝剂(30mg/L)、PAM絮凝剂(3mg/L)，经过2～3h的沉降，净化效果较好，自然沉降时间大大缩短。考虑到现场沉降时，水流扰动对小颗粒沉降效果影响较大，结合其他改性站的现场运行情况，建议现场沉降时间为3～5h。 水质稳定与配伍情况 对改性前后的王岗污水进行离子分析预测，可见，改性前后水型没有改变，为氯化钙水型;改性后矿化度略有降低，主要是Mg2+、Ca2+、Sr2+均等成垢离子形成垢晶微粒，与悬浮物等机械杂质沉降析出。改性后采出水矿化度略有降低，含盐量降低，则其电导率降低，低含盐减缓电化学腐蚀，腐蚀速率随含盐量的降低而降低。将改性水与地层水按照不同比例进行混配，在70℃的烘箱中恒温放置7天，测定恒温放置前后水中的Ca2+、Mg2+离子含量变化，加热前后不同配比混合水中Ca2+、Mg2+离子含量变化不大，表明改性水与地层水离子差异不大，混合后稳定性较好，水型配伍。 结论： 通过研究可以得出以下结论:(1))采用水质改性后出口污水含油可达到0～10mg/L;悬浮物可达到0～5mg/L;腐蚀率控制在0.076mm/a以下。处理后污水水质可以达到B3，满足油藏的注入要求;(2)处理后污水水质稳定，与地层来水有良好的配伍性。 |
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