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2018年07月环保与节能高含硫油田污水处理技术的试验应用张雪萍（延长油田定边采油厂，陕西榆林719000）摘要：针对延长油田股份有限公司定边采油厂卜掌输转站污水含硫高的特性，采用投加过量氯化亚铁的方法，将S2-转化为FeS沉淀，再通过添加聚丙烯酰胺沉降把FeS除去，后通过氧化法把过量的二价铁氧化为三价铁除去。该方法除硫效果显著、能有效降低油田水中硫化物的含量，与现有方法比较具有成本低、效果好的特点。关键词：高含硫；污水处理；沉降法；硫化亚铁；应用1概述定边采油厂卜掌输转站地处定边县红柳沟镇卜掌村，距离定边县城33公里，属五兴庄采油队管辖，2009年11月建成投产运行，设计原油处理规模16万吨，设计日注水能力300方。该站注入水类型为采出污水和清水，采出污水经过水质处理流程处理后与清水混注，目前日实际处理污水量30方。由于污水来水S2-含量高达500-600mg/L，属于高含硫污水，硫化物的主要危害在于对管线造成严重的腐蚀，形成不溶于水的FeS，使注入水变黑，悬浮物增加，注入地层后会对油层造成严重的污染，另外，硫化物（S2-）的存在，使注入水与地层水中铁离子反应生成沉淀，堵塞地层，降低水驱效果，因此，《延长油田2011注水水质指标》中对回注水中硫化物的含量有严格的规定。目前，高含硫油田污水多采用添加锌盐或通过调节pH值进行氧化的方式进行除硫。在除硫过程中要加入过量的锌盐，过量的锌盐水解生产的氢氧化锌絮体难以被清除，造成处理后的水泛白，悬浮物超标；如果采用次氯酸钠除硫会造成污水中的悬浮物难以去除。故本文通过添加过量氯化亚铁把S2-转化为黑色FeS沉淀，再通过添加聚丙烯酰胺沉降把FeS除去，后通过氧化法把过量的二价铁氧化为三价铁除去的方法，可以在有效去除硫化物的同时提高水质、减少药剂种类、降低处理成本。2来水水质分析对卜掌输转站污水处理来水的水质进行了，具体数据如表1：表1卜掌来水水质分析结果取样日期2018.1.302018.2.272018.3.23pH8.07.57.8S2-(mg/L)600560510悬浮物含量(mg/L)958371从表1中数据可知，卜掌输转站污水中硫含量极高，属高含硫、高悬浮物污水，是油田采出水中比较常见的类型。3室内试验1）试验仪器：循环水真空泵；砂芯过滤装置；量筒（100mL）；烧杯；镊子；干燥箱；测硫标准比色管；测硫管。2）试验试剂：氯化亚铁；聚丙烯酰胺；次氯酸钠；无水乙醇；石油醚，测硫显色剂。3）污水：污水取自定边采油厂卜掌输转站4）分析方法：悬浮物的测定按SY/T5329294执行；硫化物采用测硫管法。4实验原理及步骤4.1实验原理在含硫的污水中加入过量的氯化亚铁，氯化亚铁与污水中的硫化物反应生成黑色的FeS，通过聚丙烯酰胺的凝聚作用，使FeS凝聚沉淀，过量的氯化亚铁用次氯酸钠除去。4.2实验步骤（1）取污水样1000mL，边搅拌边向水样内逐渐加入氯化亚铁，待水样中有明显的絮体出现时停止加入；（2）边搅拌边加入聚丙烯酰胺溶液，加药浓度5mg/L（以固体计）；（3）静置，倒出上清液，向上清液中滴加次氯酸钠；（4）待反应完全后，静置；（5）取上清液进行化验分析，化验水中的pH值、硫含量、悬浮物含量。5试验结果及讨论按照实验步骤对卜掌来水水样进行了室内处理，处理后水质数据如下表2：表2卜掌来水水样室内处理后数据污水污水（处理前）污水（处理后）pH8.06.5S2-(mg/L)5501.7悬浮物含量(mg/L)764表2结果表明，该方法不仅可以有效去除水中的硫化物，还能去除水中的悬浮物。6现场应用6.1药剂加量水中硫化物按600mg/L计算，处理量按80m3/d算，实际加药加药量见表3。表3实际加药量药剂名称FeCl2次氯酸钠聚丙烯酰胺（以固体计，PAM）加药浓度/10-66001005实际加药量/（kg/d）154.480.4加药位置沉降罐之前缓冲罐之前沉降罐之前6.2处理后的水质指标对卜掌输转站处理后的污水进行了室内化验，其结果如表4：表4处理后的水质指标序号12345项目pH值悬浮物（mg/L）粒径中值（μm）总铁（mg/L）含硫量（mg/L）标准值6.5-7.5≤5≤2≤0.5≤2.0实测值7.551.690.52备注从以上数据可见，该方法现场应用效果良好，含硫量和悬浮物等指标都达到了《延长油田2011注水水质指标》中的Ⅲ级标准。7经济效益该工艺加药管线改造费用为1.5万元，卜掌输转站污水处理流程在运行过程中，每方水药剂成本1.5元，设备维护费用0.5元。如果采取外包形式，则每方水8元，按该污水处理站每天80方水计算，则每年节约成本为：360×80×（8-1.5-0.5）=172800元。8结语（1）延长油田股份有限公司定边采油厂卜掌输转站污水属高含硫、高悬浮物污水；（2）采用新方法，不仅可以有效去除水中的硫化物，还能去除水中的悬浮物。（3）该方法经现场应用，效果良好，每年可以节约费用17.28万元。191