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油田含鹽污水達標處理試驗研究

文檔作者：李榮姬偉肖宗政文檔來源：長慶油田第一采油廠井下特種作業(yè)大隊		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月22日
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內(nèi)燃機與配件
0 引言
在石油的生成、運移和儲積的過程中，石油的主要天
然伴生物是水。在油藏勘探開發(fā)初期，通常情況下，原始地
層能量可將部分油、氣、水液體驅(qū)向井底，并舉升至地面，
以自噴方式開采，稱之為一次采油。一次采油采出液含水
率很低。但是，如果油藏圈閉良好，邊水補充不足，原始地
層能量遞減很快，一次采油方式難以維持。為獲得較高采
收率，需向地層補充能量，實施二次采油，二次采油有注水
開發(fā)和注氣開發(fā)方式等。油田污水主要來自原油脫水站及
聯(lián)合站內(nèi)各種原油儲罐的罐底水、將含鹽量較高的原油用
其他清水洗鹽后的污水。2014 年初，環(huán)保部在國內(nèi)某油田
存儲池排放口進行取樣分析，水質(zhì)分析結(jié)果表明生產(chǎn)排放
廢水中COD、石油類、揮發(fā)酚等指標超標，不能滿足國家
污水綜合排放標準中二級標準的要求。生產(chǎn)廢水排放量約
為7000m3/d，如此規(guī)模的生產(chǎn)廢水若不達標排放，一方面
嚴重污染風城地區(qū)生態(tài)環(huán)境，另一方面對已開發(fā)區(qū)域正常
生產(chǎn)運行帶來影響。為完成國家提出的節(jié)能減排和主要污
染物排放控制的目標，保護生態(tài)環(huán)境，確保油田產(chǎn)能建設
及可持續(xù)發(fā)展，生產(chǎn)廢水處理的問題刻不容緩。
1 油田污水處理工藝現(xiàn)狀
國內(nèi)外的油田采出水外排處理技術(shù)主要有生物處理
技術(shù)、化學氧化處理技術(shù)、植物濕地處理技術(shù)。物理化學法
一般處理效率高，但投資大，處理費用高，一般僅適用于排
水量不大的場合的污水處理。化學方法處理廢水時需要投
加大量藥劑，日常運行費用極高，并會產(chǎn)生大量的污泥。生
物處理是世界各國普遍采用的一種高效可行、經(jīng)濟合理的
外排處理工藝，具有自動化程度高、占地少、處理效率高、
耐沖擊負荷高等特點。生物處理工藝在含油污水外排中逐
漸得到廣泛的應用，國內(nèi)許多油田如冀東油田、大港油田
等，采用生物法處理油田采出水，取得較為滿意的效果。但
由于該油田生產(chǎn)排放廢水，成分復雜，含有大量難降解大
分子有機物，可生化性差，單純引入生化技術(shù)，難以達到排
放標準，因此需要采用物化、生化耦合工藝。當采用生物接
觸氧化工藝作為主要的處理工藝時，需要對生產(chǎn)排放廢水
進行預處理，以提高其生化性。提高難降解有機廢水可生
化性的預處理方法很多，總體來說，可分為三大類：物理化
學預處理、化學預處理和生物預處理。
2 國內(nèi)某油田含鹽污水概況
國內(nèi)某油田稠油開采是利用熱采方式進行開采，注蒸
汽鍋爐系統(tǒng)將排放大量的生產(chǎn)廢水（高低含鹽水），共有兩
個來源：一個是鈉離子交換器再生時排放的高低含鹽水，
高含鹽水溫度60℃左右，含鹽量為1.5×104mg/L 左右；低含
鹽水溫度85℃，含鹽量5×103mg/L 左右；另一個是130t/h
燃煤注汽鍋爐排污產(chǎn)生的高含鹽水，含鹽量2×104mg/L，溫
度80~90℃。目前1 號處理站、2 號處理和燃煤注汽鍋爐產(chǎn)
生的生產(chǎn)廢水排放至距2 號處理站東南13.5km 的存儲
池。為了進一步分析該油田含鹽污水處理工藝，因此對該
油田含鹽污水進行取樣分析，結(jié)果如表1。
根據(jù)表1 可知該油田高含鹽廢水外排口取樣結(jié)果：風
城含鹽水外排揮發(fā)酚含量3.04mg/L~9.38mg/L、石油類含
量1.6mg/L~27.9mg/L 和COD 含量254mg/L~909mg/L，超
過國家外排二級標準值：揮發(fā)酚0.5mg/L、石油類10mg/L、
COD120mg/L。懸浮物、氨氮、硫化物含量均低于標準值。由
于工業(yè)廢水排放國家規(guī)定必須達到GB8978 規(guī)定的二級
標準及以上級別方可對外排放，風城含鹽廢水中COD、揮
發(fā)酚、石油類均超過GB8978-2005 二級排放標準，不滿足
外排標準，因此在含鹽水外排前需要對這三種物質(zhì)進行處
理，達到排放標準之后方可排放。
3 國內(nèi)某油田含鹽污水處理試驗分析
根據(jù)國內(nèi)外油田污水處理工藝分析，采用微生物法和
氧化法是去除COD 和揮發(fā)酚等物質(zhì)的主要手段，因此用
微生物法和氧化法對該油田含鹽污水進行處理。分別進行
試驗：
3.1 微生物法試驗
微生物處理系統(tǒng)已在冀東、大港及勝利油田都有成功
應用實例，為了解微生物試驗菌群對生產(chǎn)排放廢水中石油
類、COD、揮發(fā)酚的處理效果。2014 年5 月4 日~2014 年5
月23 日，該油田在室內(nèi)開展微生物處理試驗研究。試驗以
微生物反應池為主要設備，通過投加有效配伍的特種微生
物培養(yǎng)菌膜后，進行1 號站、2 號站廢水混合液試驗。
根據(jù)圖2、圖3 表示該油田含鹽廢水生化實驗來水含
油量穩(wěn)定為7.7mg/L，經(jīng)有效配伍的專性聯(lián)合菌群對油的
降解效果非常明顯，出水含油量呈下降趨勢，進水含油量
為7.7mg/L，微生物反應池出水含油量在0.99~3.92mg/L 之
——————————————————————— 作者簡介：李榮（1975-），男，陜西漢中人，畢業(yè)于中國石油大學，
本科，專業(yè)方向為石油工程，工作于長慶油田第一采
油廠井下特種作業(yè)大隊。
油田含鹽污水達標處理試驗研究
李榮；姬偉；肖宗政
（長慶油田第一采油廠井下特種作業(yè)大隊，延安716009）
摘要：本文通過各種油田污水處理工藝進行實驗。通過對國內(nèi)某油田水質(zhì)分析，根據(jù)油田高含鹽水質(zhì)特點進行混凝實驗、嗜鹽菌
實驗、高級氧化+微生物強化實驗、臭氧氧化實驗等大量實驗確定適合風城油田高含鹽水處理方案混凝沉降+臭氧氧化工藝路線，結(jié)
合該油田高含鹽水排放現(xiàn)狀以及風城油田高含鹽水水質(zhì)特點提出該油田高含鹽水達標外排存在的問題，并對該油田高含鹽水達標外
排提供一定的理論依據(jù)。
關鍵詞：含鹽污水；達標處理；氧化；生化
·140·
萬方數(shù)據(jù)
Internal Combustion Engine &amp;amp; Parts
檢測項目
標準
限值
取樣日期
1.9 2.12 3.5 4.1 5.14 6.4 7.8 8.5 9.11 10.22 11.7 7.8
pH
懸浮物mg/L
石油類mg/L
CODcrmg/L
氨氮mg/L
揮發(fā)酚mg/L
硫化物mg/L
砷μg/L
6~9
120
10
120
25
0.5
1
500
6.35
100
23.6
254
6.5
4.15
0.78
103
7.61
16
1.6
730
5.29
3.04
0.95
126
7.73
19
26.1
861
4.68
3.26
0.21
107
7.51
50
27.9
909
7.74
5.3
0.2
0.1
7.88
22
27.6
371
2.32
5.04
0.1
0.13
8.22
9.6
25.6
353
6.57
5.19
0.58
0.14
8.09
27.8
25.8
518
8.54
5.39
0.06
141
8.04
13
25.8
401
8.15
4.66
0.08
0.13
8.33
7.3
13.7
544
6.1
8.19
0.18
0.12
8.05
11
27.1
708
5.82
9.38
0.16
0.01
8.12
28.5
18.5
851
6.86
4.76
/
0.11
8.09
27.8
25.8
518
8.54
5.39
0.06
141
表1 油田含鹽水水質(zhì)分析表
間，出水平均含油量為2.4mg/L，平均去除率為68.81%；出
水COD 有下降的趨勢，來水COD 均值為577mg/L，出水
COD 在是174~208mg/L 之間，出水COD 平均值為191mg/L，
平均去除率為66.75%。隨著實驗時間推移實驗出水COD
含量隨之降低。但是由于該油田含鹽污水含Cl-濃度高，
對微生物的呼吸抑制作用較強，對生化系統(tǒng)具有較強的沖
擊，因此所用生化菌群須專門誘導培養(yǎng)，成本較高在工業(yè)
處理過程中不適合采用該方法。
3.2 氧化法試驗
生產(chǎn)排放廢水中含有的大量有機物，主要以大分子、
長鏈烷烴和外加有機物添加劑為主，臭氧催化氧化的作用
將難降解的有機物、揮發(fā)酚分解成低分子量、小分子物質(zhì)，
甚至可直接降解為CO2 和H2O，達到無害化目的。由于該
油田含鹽廢水主要來源為：清水樹脂離子交換器排出水、
污水樹脂離子交換器和流化床汽包爐水三個部分，由于離
子交換器排放水為氯化鈣型水，流化床高含鹽水為重碳酸
氫鈉型污水且pH 值高，因此從理論上分析可以將兩種水
質(zhì)進行混合處里直接生成難容物質(zhì)、去除、置換出，利用混
凝沉降去除生成的沉淀物質(zhì)，對其濾液進行氧化去除有機
物和COD 即可回收利用，同時節(jié)省樹脂交換器鹽的用量。
由于流化床高含鹽水pH 高，不利-OH 自由基形成，而風
城高含鹽廢水中COD、石油類和揮發(fā)酚超標物質(zhì)需要強
氧化劑進行氧化方可保證去除效果，因此在氧化過程中選
用強氧化劑O3 進行氧化。
圖4 氧化法含鹽污水處理流程示意圖
圖5 含鹽水臭氧氧化實驗COD 效果圖
來水COD 含量：304.3~513.4mg/L 平均416.09mg/L，來
水水質(zhì)波動較大，經(jīng)過臭氧氧化之后出水COD 含量降低
至178~309mg/L 平均253.84mg/L，臭氧氧化對該油田高含
鹽水COD 去除率為50.7%。O3 的強氧化性對COD、有機物
去除效果明顯，O3 通過強氧化性將高含鹽水中的有機物
氧化為CO2 和H2O，對風城高含鹽水達標外排有很明顯的
效果。由于該油田高含鹽水含量較為復雜，難以以一種方
法對其處理。后期針對該油田高含鹽水進行了混凝沉降+
臭氧氧化實驗，其結(jié)果如圖6。
通過實驗出水對比，混凝沉降+臭氧氧化對該油田
高含鹽水去除效果較為明顯，出水顏色呈透明色，經(jīng)過
觀察出水中含有有色物質(zhì)、懸浮物含量達標，其中不含
石油類等有機物。該方案可以滿足該油田高含鹽水達標
外排目標。
圖1 微生物法處理含鹽污水流程圖
圖2 國內(nèi)某油田含鹽污水生化實驗含油變化曲線
圖3 國內(nèi)某油田含鹽污水生化實驗COD 變化曲線
·141·
萬方數(shù)據(jù)
內(nèi)燃機與配件
0 引言
低壓電表是高級計量體系的重要組成部分，對智能電
網(wǎng)的實現(xiàn)具有重要作用。目前市面上的低壓電表的性能層
次不齊，電力公司不能很好地進行評估。為了加強對低壓
電表的監(jiān)管，搭建低壓電表測試平臺顯得越來越重要。本
文結(jié)合市場上電能表的主要性能，搭建了低壓電表測試系
統(tǒng)，并編寫了可視化界面，對電力公司評價電能表的性能
具有很好的指導意義。
1 低壓電表存在的問題
電能表經(jīng)歷了電磁式電能表、電子式電能表的發(fā)
展，性能有了很大地提高，但是仍然存在問題。目前市面
上的低壓電能表主要存在抄表成功率不高、通信距離變
化大、集成水平低、諧波排放量大、功耗大、抗干擾能力
弱等問題[1]。
2 低壓電表測試平臺的原理及要求
低壓電表測試平臺要求模塊化程度高，集成水平高，
測試結(jié)果準確，具有一定的擴展性和先進性。
2.1 低壓電表測試平臺的原理
為了能模擬實際用戶的電磁環(huán)境對電能表的性能的
影響，試驗平臺由任意波形發(fā)生器，電網(wǎng)等效阻抗仿真器，
雷擊浪涌發(fā)生器等元件組成，用頻譜裝置記錄噪聲，分析
統(tǒng)計不同廠家的電能表在不同的用電環(huán)境下的性能情況。
測試平臺的原理框圖如圖1。
圖1 原理框圖
2.2 測試平臺的電磁屏蔽
電磁屏蔽的好壞直接影響測試平臺測試的準確性，測
試平臺利用光耦隔離技術(shù)、隔離變壓器，接地等技術(shù)有效
實現(xiàn)了測試平臺不同元件的電磁屏蔽，減少了平臺元件之
間的干擾，為測試結(jié)果的準確性提供了保證[2]。
將發(fā)光二極管與光電晶體管進行封裝，隔開兩分的地
環(huán)使兩個電路具有獨立的地電位基準，從而避免了干擾。
利用濾波技術(shù)將干擾頻帶進行了有效隔離，通過反射和吸
收原理進行了多余頻帶的過濾[3]。浮點接地、單點接地、多
圖6 混凝沉降+臭氧氧化實驗結(jié)果對比圖
4 結(jié)論
①本文研究油田高含鹽水具有高、高礦化度的特點，不
僅腐蝕性強，而且不利于微生物細菌的繁殖與增長。高鹽對
微生物有毒害和抑制作用，生物處理技術(shù)實施遇到極大障
礙。②該油田高含鹽水BOD/COD 比值低，可生化性差，廢
水中有一部分難降解有機物，常規(guī)的技術(shù)難以有效去除殘
余的有機物。但廢水中油含有一定量的醇、羧酸、醛類等易
被生物降解的有機物，該油田高含鹽水處理需要引入強氧
化劑，方能較好地去除高含鹽水中的難降解物質(zhì)。③臭氧氧
化利用臭氧的強氧化性，將高含鹽污水中的有機物降解為
小分子的CO2 和H2O，同時將水中有色物質(zhì)氧化，達到除色
的效果。臭氧氧化對該油田高含鹽水的COD 去除率可以達
到50%以上，通過實驗該油田選擇混凝沉降+臭氧催化氧
化可以達到該油田高含鹽水達標外排的目的。
參考文獻：
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石油，2001，15（9）：37-39.
[8]國家環(huán)境保護局.GB/T8979-2008，污水綜合排放標準[S].
2008.
低壓電表測試系統(tǒng)的研究
梁雙林
（包頭供電局，包頭014000）
摘要：隨著無線抄表技術(shù)的快速發(fā)展，低壓電表的性能測試成為比較關注的一個問題。本文在對國內(nèi)電表性能進行分析總結(jié)之
后，搭建了低壓電表測試平臺，利用LabVIEW 語言編寫了低壓電表管理與評估界面，為低壓電表的研究具有很好的指導意義。
關鍵詞：低壓電表；測試平臺；評估界面
·142·

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