張春榮

【摘 要】勝利油田現(xiàn)河采油廠史南站原有工藝處理后的污水存在有熱力學(xué)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。通過(guò)引入電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)，提高了其熱穩(wěn)定性，使處理后的污水懸浮固體含量不會(huì)在外輸過(guò)程中逐漸增加，沿程腐蝕速率明顯降低達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，污水成分變化較小，與當(dāng)?shù)氐貙铀湮樾暂^好，滿足低滲透油藏的注水要求，本文對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)論述。

【關(guān)鍵詞】電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)；水質(zhì)；腐蝕

0 前言

勝利油田現(xiàn)河采油廠史南聯(lián)合站年處理污水5000-6000m3，原有污水處理工藝流程中，污水依次進(jìn)入兩個(gè)串聯(lián)的500m3一次除油罐、一個(gè)1000m3二次沉降罐、兩個(gè)并聯(lián)的200m3緩沖罐，然后加壓通過(guò)三級(jí)過(guò)濾，最后進(jìn)入兩個(gè)并聯(lián)的200m3注水罐，外輸至配水間、井口，注入地層。取過(guò)濾后出水分析：總鐵含量超過(guò)12mg/L，懸浮固體含量?jī)H為10mg/L左右；然而處理后的污水在外輸過(guò)程中顏色不斷加深，輸送到配水間和井口時(shí)已變?yōu)樯铧S色，其懸浮固體含量超過(guò)50mg/L，且沿途輸水管線穿孔現(xiàn)象較為嚴(yán)重。污水穩(wěn)定性差的原因是原有污水處理流程未考慮來(lái)水中二價(jià)鐵離子的去除問(wèn)題。

引入電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)，將污水中的二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，加混凝劑沉降，即可在較低pH值下實(shí)現(xiàn)鐵離子的去除，保持水質(zhì)穩(wěn)定。

1 電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)原理

電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)是通過(guò)電化學(xué)的方法先對(duì)來(lái)水進(jìn)行預(yù)氧化處理，在殺滅細(xì)菌的同時(shí)，將污水中的二價(jià)鐵離子氧化成具有凝聚作用的三價(jià)鐵離子，使其成為對(duì)污水凈化有益的組分，并將水中的硫化物氧化成單質(zhì)硫，在混凝藥劑的共同作用下徹底打破污水中固有的膠體平衡和弱酸弱堿緩沖體系，將地面條件下容易產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢的成份，在污水處理過(guò)程中通過(guò)混凝沉降而分離去除，使污水中的懸浮物、乳化油等雜質(zhì)小顆粒聚集成大顆粒，形成體積大、密度高、沉降快的絮體，從水體中完全沉降、分離出來(lái)，使水質(zhì)得以凈化達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)殺滅細(xì)菌、控制腐蝕、抑制結(jié)垢和水質(zhì)達(dá)標(biāo)的目的。

2 電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)在史南站污水處理中的成效

2.1 史南站電化學(xué)預(yù)氧化工藝流程概況

為解決經(jīng)過(guò)處理的污水熱力學(xué)穩(wěn)定性差的問(wèn)題，在2008年初現(xiàn)河采油廠史南聯(lián)合站通過(guò)對(duì)原有污水處理工藝流程的改造，引入了電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)，現(xiàn)有工藝流程為：污水依次進(jìn)入電化學(xué)預(yù)氧化裝置、兩個(gè)串聯(lián)的500m3一次除油罐、混合反應(yīng)器、兩個(gè)并聯(lián)的1000m3二次沉降罐、兩個(gè)并聯(lián)的200m3緩沖罐，然后通過(guò)三級(jí)過(guò)濾，最后進(jìn)入兩個(gè)并聯(lián)的200m3注水罐，外輸至配水間、井口，注入地層。

2.2 出水水質(zhì)

在引入電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)以后，史南站經(jīng)過(guò)處理的污水水質(zhì)得到了明顯提高，從有關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)上我們可以看出兩種工藝處理后的出水水質(zhì)情況，特別是采用電化學(xué)預(yù)氧化工藝后，二價(jià)鐵和硫化物都得到了有效去除，含油量和懸浮物含量也有所降低。

2.3 注水水質(zhì)

史南站的污水經(jīng)過(guò)處理后需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)距離的輸送才能到達(dá)配水間，井口，注入地下，這也導(dǎo)致了站內(nèi)出水水質(zhì)和注水水質(zhì)存在一定差別。在原有污水處理工藝下由于二價(jià)鐵的影響，水質(zhì)在輸送過(guò)程中不斷變差，而電化學(xué)預(yù)氧化工藝的引入很好的解決了這一問(wèn)題。從兩種污水處理工藝的沿程水質(zhì)存檔數(shù)據(jù)我們可以看出：使用電化學(xué)預(yù)氧化工藝處理后的污水經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的輸送，懸浮物沒(méi)有明顯的增多，腐蝕速率也沒(méi)有明顯加快，且沒(méi)有滋生出SRB菌，有著更好的穩(wěn)定性，從而很好的解決了站內(nèi)出水合格，注水不合格的問(wèn)題。

2.4 輸送過(guò)程中的腐蝕

長(zhǎng)期以來(lái)，史南站輸水管線的腐蝕問(wèn)題一直存在，這是由于經(jīng)過(guò)處理后的污水依然含有少量能引起腐蝕的物質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間不間斷的作用在輸水管線上，也會(huì)對(duì)輸水管線造成較為嚴(yán)重的腐蝕，尤其是局部的嚴(yán)重腐蝕更是會(huì)引起管線穿孔。盡管這樣，史南站使用原有污水處理工藝時(shí)的管線頻繁穿孔依然讓人揪心，回注水的白白流失和不斷地堵漏既浪費(fèi)了大量的物力、人力和財(cái)力，又增加了污水處理的成本，這也是現(xiàn)河采油廠史南站決定引入電化學(xué)預(yù)氧化工藝的一個(gè)重要原因。

在使用電化學(xué)預(yù)氧化工藝以后，在污水的處理過(guò)程中，將引起水質(zhì)不穩(wěn)定的二價(jià)鐵離子和引起SRB菌滋生的硫化物去除，污水中的腐蝕物質(zhì)便不能隨著時(shí)間增長(zhǎng)而迅速攀升，輸水管線的腐蝕狀況得了有效的控制，尤其是后半程的輸水管線穿孔現(xiàn)象大大減少。

2.5 與地層水的配伍性

污水經(jīng)電化學(xué)預(yù)氧化處理前后的6項(xiàng)離子分析濃度（單位：mg/L）分別為：

處理水1（K++Na+ 12.582；Ca2+337；Mg2+ 56；Cl- 19.702；SO42-106；HCO3-704；總礦化度33.487）；

處理水2（K++Na+12.925；Ca2+326；Mg2+59；Cl-20.152；SO42-112；HCO3-815；總礦化度34.389）；

處理水3（K++Na+12.789；Ca2+320；Mg2+51；Cl-19.928；SO42-109；HCO3-785；總礦化度33.982）；

處理水平均（K++Na+12.746；Ca2+328；Mg2+55；Cl-19.927；SO42-109；HCO3-768；總礦化度33.960）；

來(lái)水平均（K++Na+13.034；Ca2+370；Mg2+57；Cl-20.324；SO42-133；HCO3-906；總礦化度34.824）。

由上述可知，污水處理前后出總鐵外的其余各項(xiàng)離子濃度沒(méi)有明顯的改變，只是Ca2+、HCO3-離子濃度略有下降。由于污水pH調(diào)整到7.0，污水中部分HCO3-轉(zhuǎn)化成CO32-，打破了CO32-與Ca2+的原有平衡關(guān)系，以致部分CO32-與Ca2+形成CaCO3沉淀。去經(jīng)電化學(xué)預(yù)氧化工藝處理后的污水，按照不同比例與地層水進(jìn)行混配，在70℃的烘箱中恒溫放置7天，分析恒溫后污水中Ca2+、Mg2+濃度（單位：mg·L-1）結(jié)果為：

（地層水 ：處理水）： 0：5 / 1：4 / 2：3 / 3：2 / 4：1 / 5：0；

（加熱前Ca2+、Mg2+）：393.0/ 398.4/ 404.8/ 410.2/ 416.5/ 423.0；

（加熱后Ca2+、Mg2+）：375.2/ 78.7/ 382.4/ 385.2/ 389.8/ 394.6；

（Ca2+、Mg2+離子下降）：17.8/ 19.7/ 22.4/ 25.0/ 26.7/ 28.4。

污水加熱后Ca2+、Mg2+濃度較加熱前的濃度下降量越大，說(shuō)明污水的結(jié)垢越嚴(yán)重。從上述數(shù)據(jù)中可得出：恒溫后的Ca2+、Mg2+下降量隨著處理后污水比例的增加逐漸減少，結(jié)垢趨勢(shì)減弱，說(shuō)明處理后的水和地層水的配伍性良好。

3 結(jié)論

現(xiàn)河采油廠史南聯(lián)合站在引入電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)以后，史南地區(qū)的注水水質(zhì)得到了明顯的改善，有效的提高了注水效率，從而使原油產(chǎn)量得到了保障。同時(shí)，處理后的污水腐蝕速率在輸送過(guò)程中變化較小，減輕了對(duì)管線的腐蝕，管線的使用年限增長(zhǎng)。電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)在史南站的成功應(yīng)用，也使得近年來(lái)該技術(shù)在周圍站點(diǎn)得到一定的推廣應(yīng)用。

[責(zé)任編輯：曹明明]