水質(zhì)特性對污水處理的影響

【資料簡介】

    現(xiàn)階段勝利油田采出液綜合含水率已達(dá)到90%以上，油田采出水含有石油、固體懸浮物、可溶性礦物質(zhì)、細(xì)菌以及破乳劑、絮凝劑、殺菌劑等多種化學(xué)藥劑，具有嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，必須通過污水處理工藝處理達(dá)標(biāo)后才可回注。王崗污水站主要負(fù)責(zé)王崗地區(qū)的污水處理任務(wù)，采用的是“水質(zhì)改性+重力混凝沉降+過濾”工藝。本文主要研究分析了水質(zhì)改性對污水處理工藝的影響。

　　水質(zhì)改性效果分析

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

　　水質(zhì)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?yàn)橥鯈徴緝?nèi)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(dǎo)致金屬材料的電化學(xué)腐蝕，并且Cl-離子的穿透能力很強(qiáng)，能穿透保護(hù)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(dāng)pH值調(diào)制7.85時，緩蝕率為50.35%，室內(nèi)靜態(tài)腐蝕速率0.0211mm/a。調(diào)整劑在水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使污水中的化學(xué)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(fā)地層堿敏、污泥增多等問題，因此為避免pH調(diào)整幅度較大，進(jìn)行弱改性條件下(pH值=7)，選擇抗點(diǎn)蝕效果較好緩蝕劑進(jìn)行篩選。

　　水質(zhì)改性對凈化處理效果的影響

　　對油站分離器出水進(jìn)行空白靜態(tài)沉降試驗(yàn)，沉降時間為6h，每隔1h取中層水樣進(jìn)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(dá)到進(jìn)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(yàn)介質(zhì)，試驗(yàn)過程保持水溫為58℃，加入復(fù)合堿調(diào)節(jié)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(jìn)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(guān)系。可知，水質(zhì)改性前后經(jīng)自然沉降污水中

　　懸浮物和油含量都是持續(xù)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(tài)沉降1.5h含油曲線趨于平緩，基本穩(wěn)定在10mg/L以內(nèi);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(diào)整pH值為7.0時，投加聚鋁混凝劑(30mg/L)、PAM絮凝劑(3mg/L)，經(jīng)過2～3h的沉降，凈化效果較好，自然沉降時間大大縮短?？紤]到現(xiàn)場沉降時，水流擾動對小顆粒沉降效果影響較大，結(jié)合其他改性站的現(xiàn)場運(yùn)行情況，建議現(xiàn)場沉降時間為3～5h。

　　水質(zhì)穩(wěn)定與配伍情況

　　對改性前后的王崗污水進(jìn)行離子分析預(yù)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(jī)械雜質(zhì)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(dǎo)率降低，低含鹽減緩電化學(xué)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(jìn)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(wěn)定性較好，水型配伍。

　　結(jié)論：

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