陳　坤 鄧英江 呂長(zhǎng)青 彭　鵬 葉開清

（中國(guó)石油吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心）

溫米含油污水生化處理系統(tǒng)H2S超標(biāo)控制措施

陳坤 鄧英江 呂長(zhǎng)青 彭鵬 葉開清

（中國(guó)石油吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心）

為解決吐哈油田溫米采油廠水質(zhì)處理不穩(wěn)定、系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題，對(duì)采油廠含油污水生化處理系統(tǒng)主要設(shè)備的運(yùn)行狀況和處理后污水回注性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。分析了生化處理系統(tǒng)處理后生化池空氣中H2S含量超標(biāo)的原因，即有大量SRB和硫化物進(jìn)入調(diào)節(jié)池和生化池，曝氣裝置將H2S帶入空氣中造成空氣中H2S超標(biāo)。針對(duì)問(wèn)題提出對(duì)策措施，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：調(diào)節(jié)池H2S濃度≤10 mg/m3，生化池H2S濃度≤2 mg/m3，符合GBZ 2.1—2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學(xué)有害因素》的標(biāo)準(zhǔn)要求。有效提高了含油污水處理水質(zhì)，消除了安全隱患。

溫米采油廠；含油污水；生化處理；H2S；超標(biāo)

0　引 言

吐哈油田溫米采油廠污水處理系統(tǒng)采用物化處理工藝結(jié)合水質(zhì)改性技術(shù)，日處理水量為5 000 m3。由于前端工藝流程較短，預(yù)處理能力有限，系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢情況嚴(yán)重［1］，過(guò)濾器的過(guò)濾效率較低；沒(méi)有污泥外輸系統(tǒng)，沒(méi)有除氧、殺菌裝置等因素，導(dǎo)致溫米采油廠現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，處理后水質(zhì)不達(dá)標(biāo)［2］。溫米采油廠污水處理工藝改造是吐哈油田第一個(gè)傳統(tǒng)三段式物化處理工藝改造為生化處理工藝，此次改造是否能解決現(xiàn)有處理工藝中存在的水質(zhì)處理不穩(wěn)定、系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重、水質(zhì)不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，將對(duì)吐哈油田以后的污水處理工藝改造提供重要的依據(jù)。

1　生化處理工藝

2012年底溫米采油廠在現(xiàn)有物化處理系統(tǒng)北側(cè)新建了一套以生化處理為主的污水處理系統(tǒng)，處理量為3 000 m3/d，現(xiàn)有物化處理系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)。微生物除油主要是通過(guò)在一級(jí)和二級(jí)生化池中加入可以分解原油的好氧細(xì)菌，來(lái)達(dá)到除油的功效；加入營(yíng)養(yǎng)劑以供給細(xì)菌繁殖，COD、N、P比值控制在（100～200）∶5∶1，營(yíng)養(yǎng)劑主要為尿素、蔗糖和磷酸氫二鈉。該細(xì)菌的適應(yīng)溫度在15～35℃，p H值6～9，目前該裝置將污水溫度控制在25～35℃，p H值6.5～7.5，此時(shí)它的生存繁殖能力最強(qiáng)。

在沉淀池中加入混凝劑PAC和PAM，首先使小顆粒懸浮物凝聚為大顆粒，并沉淀在反應(yīng)器中。處理后的水再進(jìn)入到兩級(jí)過(guò)濾器進(jìn)行精細(xì)過(guò)濾，濾后水經(jīng)過(guò)配水間再分配給單井回注。生化處理系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。

2　生化處理工藝處理效果評(píng)價(jià)

2.1主要處理設(shè)備運(yùn)行狀況

油區(qū)來(lái)水進(jìn)入沉降罐初步沉降除油；污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行曝氣預(yù)處理，去除污水中的硫化物；再進(jìn)入生化池，對(duì)含油污水中原油進(jìn)行降解；然后進(jìn)入沉淀池，采用物理化學(xué)絮凝處理；最后經(jīng)兩級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)處理后進(jìn)入污水罐。工藝分段水質(zhì)處理指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1　生化處理參數(shù)性能　mg/L

分別取緩沖沉降罐進(jìn)口、調(diào)節(jié)池出口、生化池出口、沉淀池出口、兩級(jí)過(guò)濾器出口和注水泵進(jìn)口污水，分別測(cè)定污水的相應(yīng)指標(biāo)，與工藝分段處理指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)價(jià)生化處理系統(tǒng)的處理效果。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，生化處理系統(tǒng)各處理設(shè)備均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，各處理設(shè)備均能正常有效運(yùn)行。但處理后污水到達(dá)注水泵口時(shí)，SRB含量和總鐵含量不能達(dá)到SY/T 5329—2012《碎屑巖油藏注水水質(zhì)指標(biāo)及分析方法》中規(guī)定的注水標(biāo)準(zhǔn)，其原因?yàn)檫^(guò)濾處理后污水進(jìn)入500 m3污水罐后SRB繁殖快，導(dǎo)致腐蝕，使污水中總鐵含量上升。

圖1　溫米3 000 m3生化處理裝置

表2　溫米采油廠生化處理系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2處理后含油污水回注性能

對(duì)2013年溫米采油廠處理后含油污水水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并與吐哈油田公司制定的注水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)價(jià)溫米采油廠生化處理系統(tǒng)含油污水處理狀況。2013年溫米采油廠處理后含油污水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

由表3可知溫米采油廠生化污水處理裝置從2013年1月投運(yùn)，處理后除SRB含量超標(biāo)外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到吐哈油田注水標(biāo)準(zhǔn)。說(shuō)明溫米采油廠生化處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果良好［3-5］。

表3　溫米油田生化處理系統(tǒng)污水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)

3　生化處理系統(tǒng)H2S超標(biāo)及對(duì)策

3.1生化處理系統(tǒng)H2S超標(biāo)

溫米采油廠生化處理系統(tǒng)2013年1月開始投運(yùn)，2013年1月23日10：42溫米采油廠生化處理裝置在試運(yùn)行中檢測(cè)發(fā)現(xiàn)生化間西北軸流風(fēng)機(jī)出口H2S氣體濃度達(dá)到218 mg/m3，調(diào)節(jié)池H2S濃度達(dá)到40 mg/m3左右，16：00溫米采油廠現(xiàn)場(chǎng)研究決定啟用老污水處理裝置、暫停生化裝置。通過(guò)對(duì)生化系統(tǒng)的連續(xù)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)700 m3沉降罐出口SRB含量大于2.5×103個(gè)/m L，硫化物含量最高達(dá)7.31 mg/L，即有大量SRB和硫化物進(jìn)入調(diào)節(jié)池和生化池，曝氣裝置將H2S帶入空氣中造成空氣中H2S超標(biāo)。

3.2H2S超標(biāo)對(duì)策

①源頭控制。在700 m3沉降罐出口進(jìn)行殺菌處理，降低來(lái)水中的SRB含量，從而降低H2S的產(chǎn)生量。采用投加殺菌劑的方法可能殺死生化處理系統(tǒng)的細(xì)菌；采用紫外殺菌裝置，受污水水質(zhì)的影響較大，且無(wú)法去除硫化物。因此，不能滿足技術(shù)要求，不建議采用源頭控制。

②過(guò)程控制。采用加燒堿的方法降低水中的H2S。使水中的H2S生成可溶性的鹽，減少進(jìn)入空氣中H2S的量。不用增加設(shè)備投資，藥劑費(fèi)用較低，建議采用。

③末端控制。將含H2S廢氣抽出集中處理。需要增加設(shè)備投資，成本較高，在過(guò)程控制無(wú)法滿足要求的情況下建議采用。

4　含油污水生化處理系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用改進(jìn)

針對(duì)生化處理單元H2S含量超標(biāo)，從過(guò)程控制和末端控制兩方面進(jìn)行改進(jìn)。過(guò)程控制方面，在調(diào)節(jié)池中加燒堿，可以一定程度的降低空氣中H2S的濃度。但是生化池空氣中H2S在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)約為90～100 mg/m3，超標(biāo)嚴(yán)重，且會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。因此，過(guò)程控制的方法不可行。末端控制方面，采用整體清淤，然后在生化池上加蓋有機(jī)玻璃蓋板，將生化池產(chǎn)生的含H2S廢氣集中抽出，通過(guò)紫外光光解H2S，最后通過(guò)25 m高的排氣筒排出［6］。監(jiān)測(cè)顯示：調(diào)節(jié)池H2S濃度≤10 mg/m3，生化池H2S濃度≤2 mg/m3，H2S含量符合GBZ 2.1—2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學(xué)有害因素》中4.1工作場(chǎng)所空氣中化學(xué)物質(zhì)容許濃度中明確指出H2S最高容許濃度為10mg/m3的要求。因此，末端控制法可行。

5　結(jié) 論

針對(duì)溫米采油廠生化處理系統(tǒng)存在空氣中H2S含量高的問(wèn)題，提出過(guò)程控制以及末端控制的措施。

生化處理系統(tǒng)改進(jìn)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，通過(guò)加裝有機(jī)玻璃蓋板，將含H2S廢氣抽出，集中通過(guò)紫外光處理的末端控制可有效降低生化處理系統(tǒng)空氣中H2S含量。

［1］ 李化民，蘇顯舉.油田含油污水處理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992.

［2］ 萬(wàn)玉綱.油田注水中細(xì)菌危害及對(duì)策評(píng)述［J］.化工時(shí)刊，1998，12（6）：11-13.

［3］ 張慶東，周國(guó)英，趙東風(fēng).油田用新型殺菌劑的研究進(jìn)展［J］.廣東化工，2014，41（5）：233-234.

［4］ 何帥，毛學(xué)強(qiáng)，唐重莉，等.硫酸鹽還原菌在油田中的防治方法及研究進(jìn)展［J］.油氣田環(huán)境保護(hù)，2011，21（3）：17-20.

［5］ 劉靖，鄭家燊，許立銘.油田注水殺菌劑加藥技術(shù)研究［J］.工業(yè)水處理，2001，21（8）：14-16.

［6］ 劉佳，黃翔峰，陸麗君，等.紫外消毒出水的微生物光復(fù)活及其控制技術(shù)［J］.中國(guó)給水排水，2006，22（15）：1-4.

（編輯 王蕊）

10.3969/j.issn.1005-3158.2015.06.012

1005-3158（2015）06-0043-03

2015-07-08）

陳坤，2004年畢業(yè)于西南石油大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，現(xiàn)在中國(guó)石油吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。通信地址：新疆吐魯番市鄯善縣火車站鎮(zhèn)石油大院技術(shù)監(jiān)測(cè)中心環(huán)境站，838202