含油和含聚污水處理單元反沖洗助洗劑改進(jìn)研究及應(yīng)用

張海峰　張研軍　孫永軍

摘 要：該文根據(jù)在黑龍江大慶油田采油二廠聚南二十五污水站的反沖洗助洗劑試驗(yàn)，對(duì)含油、含聚合物污水應(yīng)用一種改進(jìn)后的復(fù)合型助洗劑，從而達(dá)到更好地去油、去聚合物并且除垢的理想效果。實(shí)驗(yàn)證明，通過使用添加不同表面活性劑以及除垢劑的復(fù)合助洗劑，使其滿足每日反沖洗的需要，進(jìn)而提高過濾效率，增強(qiáng)過濾效果。該論文研究了改進(jìn)型助洗劑同現(xiàn)有助洗劑效果的比較，最終確定了改進(jìn)型助洗劑的使用效果以及未來的前景。

關(guān)鍵詞：石油廢水 反沖洗 復(fù)合型助洗劑 替代品 含油 含聚合物

中圖分類號(hào)：TE54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（a）-0101-02

從地層中隨原油一起開采出來的、含有原油的油田采油污水 （又稱“采出水”），是油田開發(fā)和生產(chǎn)中產(chǎn)生的最主要的一類廢水。這部分廢水不僅含有原油，而且還溶入了許多隨原油在地層中生成而形成的無機(jī)鹽類、腐殖酸類，不同碳鏈的有機(jī)酸，多環(huán)芳烴、酚類和苯類物質(zhì)；在原油開采中又?jǐn)y帶出許多懸浮固體；在油氣集輸中，又添加了許多化學(xué)處理藥劑。由此可見采油污水是一個(gè)非常復(fù)雜的體系。

長(zhǎng)期以來，我國(guó)對(duì)油田含油、含聚廢水的研究尚處于初級(jí)階段。目前對(duì)油田廢水的處理也只是簡(jiǎn)單的絮凝，除油，殺菌，對(duì)各種來源的廢水進(jìn)行混合，然后添加絮凝劑絮凝沉淀，再經(jīng)過過濾，去除大部分的含油和懸浮物，最后經(jīng)過紫外線殺菌處理，送往注水站進(jìn)行回注，國(guó)內(nèi)采油污水的處理技術(shù)主要是針對(duì)污水回注設(shè)計(jì)的。

由于此行業(yè)的特點(diǎn)，反沖洗助洗劑一直使用除油劑，而單一的除油劑已無法滿足現(xiàn)有的油田生產(chǎn)需求，因單一除油劑長(zhǎng)期使用仍然無法解決每年更換填料的問題，濾層板結(jié)粘連，濾料亂層是現(xiàn)如今石油污水過濾段存在的重要問題，直接影響廢水的過濾效率，間接影響石油生產(chǎn)。反沖洗采用原有的助洗劑和運(yùn)行參數(shù)，已經(jīng)無法完全適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的需要，因此用優(yōu)化產(chǎn)品（反沖洗助洗劑）對(duì)含油、含聚、含硫化物的廢水進(jìn)行反沖洗對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)使用助洗劑由廣東靈捷制造化工有限公司提供。

1 選題目的及意義

隨著大慶油田大規(guī)模三元復(fù)合驅(qū)油工業(yè)化的應(yīng)用，采油廢水出現(xiàn)了新型的情況，廢水的粘度大、pH值高、乳化嚴(yán)重、懸浮物高等特點(diǎn)，導(dǎo)致廢水處理工藝中反沖洗的濾料膨脹高度、沖洗效果、濾料污染的情況發(fā)生了變化，而反沖洗采用原有的助洗劑和運(yùn)行參數(shù)，已經(jīng)無法完全適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的需要，因此用優(yōu)化產(chǎn)品（反沖洗助洗劑）對(duì)含油、含聚、含硫化物的廢水進(jìn)行反沖洗中試試驗(yàn)。通過試驗(yàn)，證實(shí)廣東靈捷制造化工有限公司改進(jìn)配方的復(fù)合型反沖洗助洗劑在除油方面的優(yōu)越性以及它所能實(shí)現(xiàn)的除聚合物和除垢的功能，從而提高濾罐的使用壽命和使用效率，減少甚至避免生產(chǎn)過程中管線堵塞，管線阻力大等問題，有助于反沖洗效率的提高，避免壓力過高引起反復(fù)的反沖洗情況。長(zhǎng)期以來該助洗劑將會(huì)拓展到其他類型污水處理的反沖洗過程中，對(duì)含油污水處理方面來說無疑是一次嶄新的方向，復(fù)合型助洗劑也將成為該行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

2 試驗(yàn)地點(diǎn)

大慶油田采油二廠聚南二十五污水站。

3 試驗(yàn)思路

含油、含聚、含硫化物污水采用“一級(jí)石英砂磁鐵礦雙層濾料過濾罐+二級(jí)石英砂磁鐵礦雙層濾料過濾罐”處理工藝。第一階段在去年試驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)下進(jìn)行試驗(yàn)，在濃度一定的條件下找出助洗劑最佳投加量，確認(rèn)最佳投加濃度。第二階段在凈化水、現(xiàn)有助洗劑、優(yōu)化助洗劑三方依次試驗(yàn)，根據(jù)得出數(shù)據(jù)做出對(duì)比。第三階段用優(yōu)化反沖洗助洗劑進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行，記錄數(shù)據(jù)，觀察效果，前后對(duì)比濾料層變化情況，留樣記錄。

3.1 試驗(yàn)方法

第一階段通過對(duì)實(shí)驗(yàn)藥劑不同濃度試驗(yàn)，找出最佳使用濃度。

第二階段第三階段實(shí)驗(yàn)分為空白對(duì)照組，現(xiàn)有助洗劑組，試驗(yàn)助洗劑組?？瞻讓?duì)照組為不加任何助洗劑的情況下，每天反沖洗一次；現(xiàn)有助洗劑組為每天使用原有助洗劑進(jìn)行反沖洗，同樣每天反沖洗一次；試驗(yàn)助洗劑組為每天使用靈捷助洗劑進(jìn)行反沖洗，同樣每天反沖洗一次。每天記錄各個(gè)實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)，總結(jié)各個(gè)實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)關(guān)系，最后三方數(shù)據(jù)匯總后進(jìn)行對(duì)比。

3.2 試驗(yàn)步驟

第一階段：確定優(yōu)化反沖洗助洗劑最佳加藥量。

在2016年試驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)下進(jìn)行試驗(yàn)，在助洗劑濃度一定的條件下找出助洗劑最佳投加量，確認(rèn)最佳投加流量。將靈捷反沖洗助洗劑配成濃度2.5%的溶液，攪拌30～60 min，根據(jù)反沖洗水量1 000 m3，依次使用8 ppm、10 ppm、12 ppm、14 ppm、16 ppm、18 ppm、20 ppm，同時(shí)根據(jù)進(jìn)出水的水質(zhì)情況、壓力、反沖洗的時(shí)間來確定助洗劑的最佳用量，此次試驗(yàn)得出最佳加藥量為10 ppm。

第二階段：對(duì)空白對(duì)照組、現(xiàn)用助洗劑組、試驗(yàn)助洗劑組三方依次試驗(yàn)，根據(jù)得出數(shù)據(jù)做出對(duì)比。此階段依次使用不同助洗劑（空白、試驗(yàn)助洗劑、空白、現(xiàn)有助洗劑、空白、現(xiàn)有助洗劑、空白）每日反沖洗20 min，每次各組運(yùn)行一周，定時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)。檢測(cè)數(shù)據(jù)以進(jìn)出水的水質(zhì)情況、反沖洗的進(jìn)出水壓力為依據(jù)，完成對(duì)油和聚合物、硫化物的去除效果比較。

第三階段：優(yōu)化反沖洗助洗劑進(jìn)行了為期16 d的穩(wěn)定運(yùn)行，記錄數(shù)據(jù)，觀察效果。

3.3 試驗(yàn)檢測(cè)

（1）檢測(cè)反沖洗助洗劑的除油率，記錄進(jìn)出水壓力，通過對(duì)比間接反映產(chǎn)品效果。此次試驗(yàn)中進(jìn)水口，一次過濾罐出口和總出口為取樣點(diǎn)。

（2）試驗(yàn)助洗劑16 d穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)據(jù)，間接反映該助洗劑效果的穩(wěn)定性。

（3）污水站開罐檢測(cè)濾料污染的情況的對(duì)比，試驗(yàn)前后分別開罐取不同位置濾層，濾料放在相同白紙上，隨即取下，留下痕跡對(duì)照，直觀代表含油量。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)結(jié)果分析，廣東靈捷制造化工有限公司提供的復(fù)合型反沖洗助洗劑是一種新型高效環(huán)保型的反沖洗助洗劑。它繼承了原有助洗劑的除油優(yōu)勢(shì)并且效果更佳，同時(shí)它的除聚合物與除硫化物（除垢）功能亦發(fā)揮了明顯優(yōu)勢(shì)，濾層更松散不粘連。通過第三階段穩(wěn)定運(yùn)行效果顯示該反沖洗助洗劑具有良好的穩(wěn)定性，可長(zhǎng)期使用并且效果穩(wěn)定，同時(shí)也對(duì)濾罐及管線有良好的清洗效果，更能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語

反沖洗助洗劑單一性除油產(chǎn)品已無法滿足石油企業(yè)的生產(chǎn)需要以及國(guó)家環(huán)保部門對(duì)環(huán)保方面的相關(guān)制度要求，新型的復(fù)合環(huán)保型反沖洗助洗劑是未來油田廢水過濾處理中的必備產(chǎn)品，就目前發(fā)展趨勢(shì)來看，一種多功能、高效去除濾料雜質(zhì)、洗滌濾料的產(chǎn)品是當(dāng)前反沖洗助洗劑行業(yè)的需要，該產(chǎn)品不僅會(huì)在石油廢水處理中發(fā)揮它應(yīng)有的作用，而且會(huì)普及到其他含油廢水過濾處理中，極大地推動(dòng)過濾方法處理廢水的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷樂成，楊岳平，汪大翚.污水回用新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[2] James PR，F(xiàn) Rainer Engelhardt.Produced water technological-environmental issues and solutions[M].New York：Plenum Press，1992.

[3] 張興儒，吳振烈.油氣田開發(fā)建設(shè)與環(huán)境影響[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998.