作者：李晓晨 周勤 唐勤 张海霞
来源：《科技资讯》 2013年第24期
李晓晨 周勤 唐勤 张海霞
(中石化华北分公司实验中心 河南郑州 450006)
摘要:针对污水不达标因素，对污水处理方法进行改进，运用电化学技术、离子调整技术、旋流分离技术、自动控制技术，电化学离子稳定技术适合坪北油田污水处理。
关键词：油田 电化学离子 污水处理
中图分类号：TE4
文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2013)08(c)-0139-01
坪北油田污水处理联合站建成于2001年，处理污水800m3/天。在形成此项污水处理技术之前，存在着污水处理流程短，悬浮物、含油量超标，药剂杀菌效果差，细菌含量超标，注水系统沿程水质不稳定， 生活污水、产建污水无法处理再利用等不利情况，原先使用的沉降、过滤等方法处理的注水水质达标率低。
针对污水不达标因素，对污水处理方法进行改进，运用电化学技术、离子调整技术、旋流分离技术、自动控制技术，形成了“电化学离子稳定技术”体系。运用电化学离子稳定技术处理后的污水达到特低渗透油藏注入水水质标准A2级，实验测试其悬浮物含量范围在5～n×10mg/L(n＜10），粒径中值在3～8μm，含油小于1mg/L，总铁含量小于1mg/L。
1 电化学技术
加入氧化型杀菌剂（HClO）电解氯离子杀菌，氧化亚铁离子为絮状氢氧化铁是带正电荷的胶体，悬浮物和乳化油的ξ电位为负值，絮状氢氧化铁使之破胶、聚并、沉降除铁、除硫。
2 离子调整技术
检修口盖板 加入OH-和Ca2+、Al3+等高价阳离子，中和微粒的Zeta电位、压缩微粒双电层，使微粒聚并、乳化油破乳，降低成垢离子的浓度。
3 低速旋流分离技术
压力维持阀
投加pH调整剂、离子调整剂、助凝剂使污水中的悬浮物质吸附聚并，形成污泥絮体；通过旋流作用，使絮体与水快速上下分层，形成悬浮泥层，对来水中的悬浮物吸附过滤，达到回注标准。
4 自动控制技术
坪北油田联合站污水池50m3，可形成注水量800m/天，实际注水量大于500m3/天，可供此区块70余口生产井使用。处理污水的水源由分离的三相污水、生活污水、压裂返排液、产建水混合组成，解决了注水水源不足的问题。
造成坪北注水系统腐蚀结垢的因素有：细菌繁殖、高矿化度、溶解的气体CO2、H2S、O2及Cl-等。注入水水质不稳定因素主要由污水中的大量高价金属离子及成垢阴离子造成，引起悬浮物含量上升；SRB、TGB等细菌大量繁殖，促进了腐蚀、结垢。
电化学离子稳定技术可以用过电化学技术杀菌、除铁；离子稳定和旋流分离技术除油、净化水质、稳定水性。确定生活污水、压裂返排液的混合比范围。
生活污水混合比小于40%时，水质满足要求；生活污水混合比大于50%时，水质浑浊较差。严格控制生活污水混合比在40%以内，每天可处理生活污水量150方。
压裂返排液混合比小于10%时，水质满足要求；压裂返排液混合比大于15%时，水质浑浊较差；严
格控制压裂返排液混合比在10%以内，每天不超过50方。
综上所述，电化学离子稳定技术适合坪北油田污水处理。P73注水站污水处。
改进后注水水源由两种改为四种。改造前的注水水源只有三相水和清水，改造后的注水水源增加了生活污水和产建污水。三相水为联合站三相分离器分离出的含油污水，水型是CaCl2型，日均400m3，生活污水为基地生活污水经生化处理装置处理后泵输至联合站，水型是NaHCO3型，水量冬夏不均，日均150m3，产建污水：包括压裂、油水井作业产生的作业污水，日均50m3，水量不足时补充清水,水型NaHCO3。
产建污水由冲击式掺入改为平稳混合。由于产建作业污水处理难度大，且来水量不稳定，严重影响水质达标率。利用原200方除油罐为缓冲罐，增加掺水泵配套变频器，产建污水由冲击式掺入改为平稳混合，严格控制污水混合比，实验表明产建作业污水混合比控制在10%以内效果较好。
新增污水预处理工艺流程。回收的部分污水含泥砂量大，进入系统后严重地污染了整个水处理系统。在二级沉降池增加1台渣浆泵，并将污泥水回收到污泥罐，处理后的含药污泥和泥水搅拌后，泥水沉降分离并回收。使污泥直接进污罐，净化水充分回收利用。
团队监控
优化调整加药方案。初期污水处理药剂费用较高，因此，对加药方案进行优化调整。遵循水质悬浮
物含量≤5mg/L、pH值控制在6.5～7.5之间、总铁含量≤1.0mg/L这几项原则，进行工艺改进：产建作业污水平稳掺入，回收污泥水预处理、在水质保证的情况下逐步降低离子调整剂浓度、研究不同污水混合比加药浓度，有效降低加药量。
配套污泥回注工艺。进行污泥稳定性评价，完善回注井工艺管柱，配套地面回注流程。
ras同步适配器 现场运行试验表明以下几点。
(1)电化学离子稳定技术混合处理多种污水，站内水质达标率大幅提高。
(2)沿程水质稳定性好，注水井井口水质明显改善。等温正火退火炉
(3)电化学离子稳定技术杀菌、除铁、除油效果明显。
(4)污泥无害化处理，减少处理费用，清洁环保生产。
电化学离子稳定技术取得了一定的经济效益，年节约费用127.4万元。
(1)节约采水费用。
年回收生活污水+产建污水量：58400m3，采清水费用按每方水20元计算，年节约采水费用：5475
0×20=116.8万元。
(2)节约污水回灌费用。
污水回灌耗电量2.5kWh/m3，电费按0.7元/kWh计算，年节约污水回灌电费：58400×2.6×0.7=10.6万元。
水质改善后有利于提高水驱开发效果和延长注水设备设施的使用寿命，满足了油田注水需要。
荧光法溶解氧 电化学离子稳定技术年增加水处理药剂费用25万元，增加设备维护费用约22.1万元。年效益为80.3万元。
电化学离子稳定技术也取得了一定的社会效益。生活污水、产建污水混合处理作为注水水源，避免了外排对生态环境造成污染和回灌对水资源浪费。水质改善减缓了腐蚀结垢速度，减少了注水管线穿孔造成污染事故，改善了环境，缓解了工农关系。提高了自动化管理程度，减轻了工人的劳动强度。
电化学离子稳定技术在P66井站成功运营,P66井站、P65井站本着“油上出问题，水上原因”的理念，严格控制注水工艺，保证注水质量及用量。采用油套分注工艺，控制压力在7～8MPa平稳注水。井场井然有序，运用电化学离子稳定技术PLC自动控制各项工艺进程。井场分布了“三池两沟”即：污泥回收池、雨水池、垃圾焚烧池；污泥沟、雨水沟，管理有序。目前相关油田处理污水方法可以借鉴
坪北油田的电化学离子稳定技术成熟经验。
参考文献
[1]吴玉,田刚,司亚安,等.兼氧调节-曝气-混凝沉淀工艺处理印染废水[J].给水排水,2012(10):67-69.
[2]刘桂芳，李旭春,马军，等.活性炭吸附水中酚类内分泌干扰物试验研究[J].中国给水排水，2011(21):52-56.
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