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综合频道 > 稠油废水处理回用于热采锅炉用水
辽河油田稠油储量丰富,现有稠油废水处理站9座,日产稠油废水约7×104t,输到稀油区块或废地层回注约2.6×104 t,剩余4.4×104 t外排,对环境造成一定污染。
辽河油田热采锅炉日用清水约9×104t,由于地表水水质较差,所以生产和生活用水大量使用地下水,过量的开采,使地下水位急剧下降。
一方面大量污水外排污染环境,另一方面稠油热采大量使用清水,生产和生活用水量与日俱增,供水严重不足。因此,对稠油废水进行处理回用是非常必要的。
1 稠油废水的水质
稠油废水水质较复杂,是含有多种杂质且水质波动较大的工业废水。
稠油废水与稀油废水及其他工业废水相比,具有如下特点:
①稠油平均密度为900 kg/m3以上,其原油颗粒可长期悬浮在水中;
②粘滞性大,特别在水温低时更显著;
③温度较高,在开发稠油过程中为降低原油粘度往往将温度提高到70~80℃;
④乳化较严重,废水易形成水包油型乳状液。
根据稠油废水的水质,稠油废水处理一般具有以下特点:
①为达到油、水和泥的分离,破乳是先决条件。首先应保证稠油废水的处理温度,选择合适的破乳剂,并选择最佳投药量、加药点、混合、反应和沉降方式。
②保证足够的油、水和泥分离时间。因稠油密度大,油水密度差小,其重力分离虽在充分破乳条件下进行,为使油珠有效上浮,加长油、水和泥分离时间还是必要的,一般需2~3 h。
③在使用混凝剂时,pH值对混凝效果影响较大。
2 热采锅炉用水的水质指标
各国热采锅炉用水水质指标见表1。
项目 | 中国(SY0027—1994) | 加拿大 | 美国石油协会 |
溶解氧(mg/L) | ≤0.05 | 0.005 | 0.1 |
总硬度(以CaCO3计)(mg/L) | ≤0.1 | 0.1 | 1.0 |
总铁(mg/L) | ≤0.05 | 0.05 | 0.1 |
二氧化硅(mg/L) | ≤50 | 100 | 150 |
悬浮物(mg/L) | ≤2 | 1 | 5.0 |
总碱度(以CaCO3计)(mg/L) | ≤2000 |
| 最大2000 |
油和脂(mg/L)(建议不包括溶解油) | ≤2 | 1.0 | 1.0 |
矿化度(mg/L) | ≤7000 | 10000 | 最大7000 |
pH值 | 7.5~11 | 8.5~9.5 | 7~12 |
进炉前是否处理 | 不处理 | 不处理 | 不处理 |
根据稠油废水所含污染物种类和数量以及热采锅炉用水水质指标,稠油废水处理用于热采锅炉供水,主要应处理废水中的油、悬浮物和硬度。
3 稠油废水的水质分类及回用评估
稠油废水中的油和悬浮物去除工艺较成熟,工程一次投资和处理成本较低;而稠油废水的软化工艺较复杂,工程一次投资和处理成本较高,是左右整个回用处理工艺的关键因素。为此,根据影响稠油废水软化工艺选择的主要水质指标(总溶解固体TDS和硬度),把稠油废水分为六种类型(见表2)。不同种类稠油废水的回用评估见表3。辽河油田稠油废水大部分属于低矿化度的中、低硬度稠油废水,其他类型较少,所以大部分有回用于热采锅炉的可能性。
废水类型 | TDS | 硬度 |
低含盐、低硬度 | ≤5 000 | ≤300 |
低含盐、中等硬度 | ≤5 000 | 300~800 |
低含盐、高硬度 | ≤5 000 | ≥800 |
中含盐、低硬度 | 5 000~7 000 | ≤300 |
中含盐、中等硬度 | 5 000~7 000 | 300~800 |
高含盐、高硬度 | ≥7 000 | ≥800 |
其他性质稠油废水 | 含较高氯根和二氧化硅和硫化物 | |
注 ①含盐此处指可溶性固体物。②硬度以CaCO3计。 | ||
废水类型 | 评估 |
低含盐、低硬度 | 易软化,不需预软化,处理成本低,宜作为锅炉回用水 |
低含盐、中等硬度 | 易软化,需预软化,处理成本较低,宜作为锅炉回用水 |
低含盐、高硬度 | 需特殊预软化,处理成本较高,可作为锅炉回用水 |
中含盐、低硬度 | 较难软化,需脱盐,处理成本较高,稀释后可作为锅炉回用水 |
中含盐、中等硬度 | 较难软化,需脱盐,处理成本较高,稀释后可作为锅炉回用水 |
高含盐、高硬度 | 很难软化,需脱盐,处理成本很高,不宜作为锅炉回用水 |
TDS | 硬度 | 软化工艺 |
≤2000 | ≤100 | 强酸聚合母体单床树脂 |
700~5000 | ≤2000 | 上流式串联床强酸树脂 |
5000~10000 | ≤500 | 单床弱酸树脂 |
5000~10000 | 500~2 000 | 强酸树脂+弱酸树脂串联 |
10000~50000 | ≤2 000 | 串联床弱酸树脂 |
≥50000 | ≤500 | 单床螯合树脂 |
注①硬度以CaCO3计;②此表为参照美国两家设计公司选择软化工艺的数据。 | ||
5 工程实践和效益分析
6 结语
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