油田稠油废水处理新工艺

雷乐成，陈琳，何锋
(浙江大学环境工程研究所，浙江杭州　310027)

　　摘　要：针对稠油废水的特点，开发了“先除油、后除悬浮物”的新工艺，分别对常规工艺中的隔油、除油、气浮、过滤等工艺做了改进，成功地解决了稠油废水中油及悬浮物的去除问题，实现了采出水的有效回注，并且为污泥脱水创造了有利条件。
　　关键词：稠油废水；气浮；油田采出液
　　中图分类号：X701.3
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)11-0069-02

　　关于油田采出水的处理，国内外已有不少报道^［1～7］。对于稠油废水的处理，目前通常采用一级或二级混凝沉降的方法^［8］，其最大弊端是在去除悬浮物的同时会将原油一起沉淀，故每天产生大量含水率高达99%的稠油污泥，且由于污泥中含油量高而无法实现稠油污泥的机械脱水，另外废水水温高(65～75℃)也直接影响了混凝沉降的效果，为此对常规处理工艺做了一系列改进。

1　工艺流程及运行效果

　　改进后的工艺流程如图1所示。

1.1　隔油、调节工艺
　　隔油池采用水位恒定装置，新开发的一种稠油收集装置可在不投加任何化学药剂的情况下先将大部分可浮油在隔油池中收集分离，只允许乳化油进入调节池，从而改变了调节在前、隔油在后的常规水处理工艺，这样在方便、经济地回收可浮稠油的同时，还可避免调节池出现“油帽”现象，保证了后续处理构筑物的安全运行。另外，在稠油收集装置中还增加了加热系统，该系统只加热表层稠油以使之降粘并流至集油槽，同时利用下层温度低的稠油覆盖整个池子的水面从而形成一个密封层，可以有效地防止废水进入集油槽。
1.2　除油工艺
　　现场观察发现，沉降罐出水呈深褐色，放置半月后无上浮物及沉降物产生，这是因为经自然沉降的稠油废水中的可浮油大部分已被分离出来，而废水中的乳化油通过自然沉降已不可能再次分离。因此，必须采用加药破乳的方法使其分离。
　　稠油废水含油量大，常规破乳剂对其破乳效果不佳，加上采出液的理化性能和流变性能随时间、温度变化所形成的乳状液水化膜较厚并以水包油和油包水等各种乳化形态存在，为此开发了新型除油剂HF－LC，它只对废水中的原油起破乳作用，而对悬浮物不起沉降作用(投加量为50～200mg/L)。使用后发现，除油罐中不形成可沉物，这表明水相除油剂对悬浮物不起作用(因部分悬浮物粘附于稠油中并随稠油一并除去，故悬浮物的含量也会相应减少)。这样，废水中的乳化油在水相除油剂的作用下破乳并迅速上浮，从而达到了油、泥分离的效果，不仅可回收原油还为后续污泥的脱水创造了有利条件。图2是辽河油田某联合站的沉降罐在应用了水相除油剂后的现场实测数据曲线。?

　　由图2可知，经水相除油剂处理后的稠油含量从20000mg/L左右降至150mg/L，去除率高达99%以上；悬浮物浓度也从10000mg/L左右降至3000mg/L。从近一年的工程现场连续观察可知，除油罐中极少形成可沉物，表明该改进工艺不仅可回收原油，还可避免在常规混凝沉降罐的罐底出现沉泥现象。?
1.3　气浮工艺?
　　采用溶气气浮工艺处理油田废水，具有除油效率高、停留时间短的优点，但是也存在配套设备多、占地面积大、释放头易堵塞及在高水温下溶气效果差等缺点。为此，采用了气液多相溶气泵(EDUR)技术，即在进水端吸入空气，利用特制叶轮的多次切割来达到泵内溶气的目的，该技术省却了溶气罐、空压机、稳压罐、回流泵、溶气释放头，故工程造价低、运行费用低、操作维护简单。
　　图3是加压溶气气浮和气液多相泵气浮工艺在进水水质相同情况下的出水水质比较(进水油含量为40mg/L、悬浮物含量为500 mg/L左右)。尽管加压溶气气浮的回流比为20%、气液比为15%，而气液多相泵的回流比仅为15%、气液比为10%，但气液多相泵气浮的出水水质还是明显优于加压溶气气浮，对油和悬浮物的去除率达90%以上。?

1.4　过滤工艺
　　经多相泵气浮处理后的出水满足后续常规过滤的进水水质要求。过滤介质由级配为0.3～1mm的石英砂和级配为1～5mm的无烟煤组成，处理规模为5000m³/d，过滤效果如图4所示。

　　从图4可以看出，过滤出水中的油含量＜2mg/L、悬浮物＜10mg/L。由于前段气浮处理的出水水质稳定，故过滤器连续运行一年来反洗正常，没有出现滤料被污染的现象。

2　结语

　　采用“先除油、后调节”以及“先除油、后除悬浮物”等新工艺，解决了稠油废水采用常规处理工艺时存在的诸多技术难题。该工艺在辽河油田的实际应用中取得了十分满意的处理效果。

参考文献：

　　［1］田军，李长庆.油田采出水深度处理技术［J］.华北石油设计，1998，54(4)：9-13.?
　　［2］王振波，李发永，金有海.油田采出水处理技术现状及展望［J］.油气田环境保护，2001，11(1)：40-43.?
　　［3］邓秀英.油田采出水处理技术探讨［J］.油气田环境保护，2000，10(1)：31-33.?
　　［4］陈进富.油田采出水处理技术与进展［J］.环境工程，2000，18(1)：18-20.
　　［5］Madian E S.Treating of produced water for surface discharge at the arun gas cond ensate field［J］.Oil field Chemistry,1995，(2):14-17.?
　　［6］Hussain Aard Rochford D B.Enhancing produced water quality in Kuwait oil company ［J］.Annual Technical Conference,1997，(8):5-8.?
　　［7］Lawrence A W.Regional assessment of produced water treatment and disposal practices and research needs［J］.Exploration & Production Enviromental Conference,1995，(3):27-29.?
　　［8］张维厚.稠油污水处理技术的试验研究［J］.特种油气藏，1997，4(1)：43-47.

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　　收稿日期：2002-03-25