孫海濤 (翔鷺石化股份有限公司 361026)
目前,在我國各大油氣田天然氣生產(chǎn)過程中,往往產(chǎn)生大量含醇或非含醇污水。這些含有醇類物質(zhì)的污水排放時嚴重影響生態(tài)環(huán)保和回注,應(yīng)采取嚴格措施集中凈化。但是常用的污水處理技術(shù)和工藝流程大多關(guān)注含醇濃度較高的污水凈化,而對于含醇量很低或非含醇類的污水處理工藝技術(shù)仍需進一步研究。
本文以蘇里格油氣田天然氣處理廠的非含醇污水為研究對象,采用化學容量法研究了非含醇污水的組成性質(zhì),便于下一步對非含醇污水處理工藝進行優(yōu)化。測定結(jié)果如表1所示。
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通過以上結(jié)果可以看出:①非含醇污水呈弱酸性(pH<7.0),若不進行有效處理,會腐蝕處理系統(tǒng)設(shè)備;②非含醇污水屬于高礦化度的采氣污水,鐵離子含量較高;③污水中的懸浮固體含量較高,應(yīng)當進行凈化處理。
因此,非含醇污水水質(zhì)特點是礦化度和雜質(zhì)含量較高,pH值較低,屬于易結(jié)垢的污水體系。
根據(jù)上節(jié)非含醇污水的水質(zhì)組成分析結(jié)果可知弱酸性增加了污水的腐蝕性,必須調(diào)整污水的pH值。同時,污水中的鐵離子含量高,一旦爆氧就會導致回注污水水質(zhì)不達標。還有就是污水中的成垢離子和懸浮固體含量高,使得污水的結(jié)垢趨勢增強,必須進行阻垢處理。
因此,選取的非含醇污水的處理藥劑為氫氧化鈉、雙氧水、1200萬的陽離子聚丙烯酰胺。當氫氧化鈉的加量為400~600mg/L、雙氧水的加量為100~200mg/L、1200萬的陽離子聚丙烯酰胺加量為4~6mg/L時,處理后為就可以使處理后的回注污水滿足水質(zhì)控制指標。但實際處理結(jié)果是:非含醇污水處理前pH值為6.62,處理后變?yōu)?.36;∑Fe離子含量處理前為100.64 mg/L,100.52 mg/L;SS處理前為 159 mg/L,處理后為 60 mg/L。因此,實際處理效果并不如預期的那樣達到凈化的目的,其原因可能是非含醇污水處理工藝出現(xiàn)了問題。
將上述選擇好的藥劑用于現(xiàn)行的污水處理系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn):①處理后污水仍呈弱酸性(平均值6.4);②污水中的鐵離子和懸浮固體含量仍偏高;③污水中的細菌含量非常高,SRB、TGB、FB細菌含量高均大于105個/mL。
通過分析發(fā)現(xiàn),處理后的污水不達標的主要原因是工藝設(shè)計不合理,主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)水泵頻繁堵塞、加藥箱與儲藥箱共用、加藥泵額定流量與轉(zhuǎn)水泵額定流量不匹配、加藥位置不匹配,導致預處理藥劑無法匹配加入,使處理后回注污水不達標,嚴重影響污水處理效果和天然氣處理廠的長遠發(fā)展。
根據(jù)站外采氣污水的靜置沉降實驗可知,拉運來的采氣污水經(jīng)過24小時的靜置沉降,就可以實現(xiàn)凝析油、懸浮固體的最大分離,減輕后續(xù)污水處理的壓力,降低污水預處理藥劑的加量,節(jié)約成本,同時還可以減少污泥產(chǎn)生量。因此建議增加兩個污水均質(zhì)罐,對來水進行均質(zhì)、沉降。原有的兩個調(diào)節(jié)罐作為絮凝沉降罐,為絮體的完全沉降(12h)創(chuàng)造條件。
非含醇污水處理工藝中轉(zhuǎn)水密封罐太小的不合理設(shè)計,導致各集氣站拉運來的采氣污水一旦進入五個密封箱就要轉(zhuǎn)移,使得污水中的懸浮固體得不到有效沉降就進入轉(zhuǎn)水泵,造成轉(zhuǎn)水泵效率下降甚至頻繁堵塞,嚴重制約了站外污水的正常接收。如果維持現(xiàn)有流程,只改加藥系統(tǒng),不增加均質(zhì)罐,就會導致污水中的懸浮固體、凝析油偏高,引起絮體上??;如果增加均質(zhì)罐,就會使污水中的懸浮固體、凝析油降低,保證絮體下沉。
增加均質(zhì)罐的作用主要表現(xiàn)在:①均勻水質(zhì),降低因水中含油量和固體懸浮物含量大幅度變化或因突發(fā)事件引起水質(zhì)突變對后續(xù)處理工藝的影響;②使不配伍的水充分反應(yīng)混合,讓該結(jié)的垢全部結(jié)晶沉淀,提高水質(zhì)穩(wěn)定性,降低回注系統(tǒng)的結(jié)垢趨勢;③提高凝析油的回收率(可使污水中的凝析油降低90%以上);由于污水罐體積增加,油水分離效率提高,凝析油回收量增加;④存儲污水,保證了預處理藥劑加量與轉(zhuǎn)水泵的有效匹配,提高了污水預處理的效果。
通過對非含醇污水離子組成分析以及處理工藝優(yōu)化的研究可以得出以下結(jié)論:
(1)非含醇污水的礦化度和雜質(zhì)含量高,屬于腐蝕性、易結(jié)垢污水體系。
(2)非含醇污水的處理藥劑選用氫氧化鈉、雙氧水、1200萬的陽離子聚丙烯酰胺,在工藝流程合理的情況下可以使處理后的回注污水滿足水質(zhì)控制指標。
(3)針對非含醇污水現(xiàn)有處理工藝設(shè)計不合理的問題,提出增加均質(zhì)罐、優(yōu)化匹配參數(shù)等工藝優(yōu)化方法,可以有效處理非含醇污水。
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