油田污水處理物理殺菌技術的應用

摘要：本文針對目前含油污水處理中硫酸鹽還原菌(SRB)含量高、其危害大，對紫外線殺菌技術在含油污水處理中的應用進行了研究，

主題詞：含油污水、物理殺菌、改善水質

目前，油田含油污水系統中存在大量的硫酸鹽還原菌，導致水體中H2S含量升高，腐蝕管道、容器，并同時產生大量的硫化物絮狀沉淀，進而也造成系統中懸浮固體含量升高，影響水質達標。現階段油田水處理殺菌主要采用化學殺菌劑，雖然通常的投加化學殺菌劑方式有較好的殺菌效果，但也存在一定的問題，如藥劑費用成本高，藥劑中的雜質和殺菌后產生的細菌遺骸再次污染水質、堵塞地層等問題。因此，尋找研究物理殺菌技術就成為油田含油污水處理技術的發展趨勢，現代紫外線殺菌技術是是國際上一致公認的21世紀的主流殺菌技術，根據大慶油田的實際情況，聚中七聯含油污水處理站對紫外線用于注水處理的可行性進行了研究，取得了初步成果。

1 紫外線殺菌原理

紫外線殺菌技術是物理殺菌過程，它是利用紫外線-C波段(即殺菌波段，波長180nm-380nm)照射流水，當水中的各種細菌受到一定劑量的紫外線輻射后，其細胞中的脫氧核糖核酸DNA結構受到破壞(鍵斷裂，或光化學反應)，使其無法自身繁殖，從而在不使用任何化學藥物的情況下殺滅水中的細菌、病毒以及其它致病體，達到了殺菌和凈化的目的。

紫外線殺菌技術的優勢有：

1)高效率殺菌 紫外線殺菌技術具有其它技術無可比擬的殺菌效率。殺菌效率 可達99％－99.9％。對常見幾種細菌病毒的殺菌時間一般只需１秒以內。而傳統氯氣、臭氧等化學消毒方法要達到紫外線的殺菌效果一般需要20分鐘至 １小時的時間。

2)殺菌廣譜性 紫外線殺菌技術殺菌的廣譜性是最高的。它對幾乎所有的細菌，病毒都能高效率殺滅。并且對一些對人類危害極大的，而氯氣以至臭氧無法或不能有效殺滅的寄生蟲類都能有效殺滅。

3)無二次污染 由于紫外線殺菌技術可以被控制為僅僅是殺菌，并且不加入任何化學藥劑，因此它不會對水體和周圍環境產生二次污染，不改變水中任何成分。殺菌綜合成本為0.1元/m3，而化學殺菌綜合成本在0.25元/m3以上。

4)運行安全、可靠 傳統的殺菌技術如投加殺菌劑，其藥劑本身的使用對操作現場人員以及周圍環境安全產生潛在的威脅。紫外線殺菌系統不存在這樣的安全隱患，是一種對周邊環境以及操作人員相對安全可靠得多的殺菌技術。

5)運行維護費用低、操作簡便 通常一種高效率的技術總是和高成本，高運行費用聯系在一塊。但是，紫外線殺菌技術卻是例外，紫外線殺菌技術運行維護最簡單，運行成本最低，其性能價格比是所有殺菌技術中最高的。紫外殺菌裝置安裝簡便，適合任何的安裝現場條件，不破壞現場的設備、管線和建筑結構。系統只需接上電源，即可一年365天，每天24小時連續運行，清洗燈管時無需停機，除定期需1-2小時例行維護外，均可不間斷地使用。

2 殺菌試驗

2.1 紫外線殺菌裝置

我們在聚中七含聚油污水處理站安裝了四套WHVG系列紫外線殺菌器，單臺日處理能力分別為6000m3，這一系列產品采用美國第一光源技術公司生產的超長壽命低壓汞齊燈管，在線紫外線光照顯示儀、電子鎮流器、反應器腔體采用進口304不銹鋼，電控箱采用與腔體可分離的結構，石英套管的清洗采用高效的化學清洗系統，其使用壽命可達到兩年以上。該產品可高效率殺滅各種細菌，殺滅時間為1秒鐘，并24小時連線進行水量消毒，設備體積小，無噪音，對人體無害，取代了常規的化學殺菌方式。機時先接通電源，點燃特制高效紫外燈，輻射出強紫外光線。需要處理的水經控制裝置從進水口進入紫外反應器，按一定的速度從反應器流過。當紫外光劑量達到一定程度后，紫外線能使水中的微生物失去活性，達到凈化水質的目的。經過殺菌處理的水從出水口流出。

2.2 工藝流程

來水→紫外線殺菌裝置→過濾→去注水

2.3 殺菌效果

殺菌效果可以用出水細菌絕對含量來表示。出水硫酸鹽還原菌含量基本上控制在10個/ml以下，由此可證實紫外線對水中的硫酸鹽還原菌確有較強的殺菌能力。

3 影響因素及解決措施

硫酸鹽還原菌引起的腐蝕是石油工業面臨的一個嚴重問題，根據紫外線殺菌原理，紫外線照射到細菌上就會有效，但含油污水中有許多懸浮固體顆粒和油，會吸收紫外線降低殺菌效果。我們將紫外線殺菌裝置安裝在濾前水，此時的含油污水還未經過過濾，水中的油、懸浮固體顆粒以及硫酸鹽還原菌的含量都很高，此時經過紫外線殺菌裝置后，即使水中的硫酸鹽還原菌全部被殺滅，但經過污水處理系統一段時間的運行后，水中又會檢出硫酸鹽還原菌。這是由于后續處理系統的過濾罐內、管壁上因硫酸鹽還原菌腐蝕所產生的許多腐蝕產物瘤或生物膜中有大量硫酸鹽還原菌，它們重新進入水中，造成含量上升，影響注水水質。針對這一問題，我們將紫外線殺菌裝置的安裝位置進行了調整，將其由濾前改為濾后，在向注水外輸前進行殺菌，該站污水系統內的硫酸鹽還原菌明顯下降。

4 結論與認識

綜合分析認為：消除硫酸鹽還原菌是改善水質中關鍵的難題，通過物理殺菌技術隨著現場應用逐步成熟，具有殺菌成本低的優勢。在實際生產系統中應首推以物理殺菌為主、化學殺菌為副，從而使水質中的硫酸鹽還原菌達到控制指標之內，為輸送合格水源保證水質做貢獻。