中原油田污水處理殘渣減量技術(shù)研究

鄭瑞謙

(濮陽泓天威藥業(yè)有限公司，河南濮陽 457000))

0 前言

中原油田文二污水站日處理污水量13 000 m3左右，4座沉降罐、2座緩沖罐進行排污，日排污量約900 m3(含水98%)，產(chǎn)出污泥殘渣14 t以上，全年達到5 100多噸。針對中原油田污水處理系統(tǒng)污泥特點而研發(fā)出了能顯著降低污泥量的新型藥劑—污泥處理劑，該藥劑能夠降低污泥量30%以上。結(jié)合污水站來水、補充清水現(xiàn)狀(見表1)，本著“減少污泥、降低成本、友好環(huán)境”的原則，作者結(jié)合現(xiàn)場實際情況，進行了大量的理論論證和室內(nèi)實驗，制定了降低污泥量30%的目標。

1 污泥殘渣定量分析

中原油田文二污水站目前污泥的來源主要有懸浮油、固體懸浮物沉降形成的污泥、來水所含有害陽離子除去過程產(chǎn)生的污泥、pH值調(diào)整產(chǎn)生的碳酸鹽、污水處理所投加的藥劑沉降形成的污泥四個方面，具體數(shù)據(jù)見表2。

表1 文南油田水源水性數(shù)據(jù)表

表2 污泥來源分析匯總

由表2可以看出，污泥的來源主要有兩個方面:一是來水所含有害陽離子除去過程產(chǎn)生的污泥，占81.27%;二是污水處理所投加的污泥活化劑、水質(zhì)調(diào)理劑、助凝劑使易沉降機雜、油等從污水中沉淀出來所產(chǎn)生的污泥，占18.73%。因此，減少有害陽離子除去過程中產(chǎn)生的污泥(主要是CaCO3)，是降泥工作的關(guān)鍵，另外，減少機雜、油和藥劑在污泥中的含量，在整個降泥工作中也有著重要意義。

2 降低污泥殘渣的思路

根據(jù)污泥的來源，作者研發(fā)的MF-09污泥處理劑具有不易揮發(fā)、無味和無毒的特點。MF-09污泥處理劑呈現(xiàn)較強的酸性，其含有氨基和磺酸基雙官能團的物質(zhì)，能夠和多種無機、有機化合物進行化學(xué)反應(yīng)，復(fù)配具有氧化、殺菌功能的醛類等成分，可以很好地和文二污水站污泥殘渣進行反應(yīng)。主要作用機理有:①增溶作用原理。污泥處理劑具有很強的絡(luò)合、離子交換等作用，打破污泥中的CaCO3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、FeS(總含量達到 80% 左右)等難溶物的平衡狀態(tài)，從而使部分Ca、Fe等離子得以釋放。②形態(tài)轉(zhuǎn)化原理。污泥處理劑具有強的離子交換作用，能使固態(tài)難溶物轉(zhuǎn)化為液態(tài)和氣態(tài)。③消化作用原理污泥處理劑可促進污泥有效流動，使膠質(zhì)、瀝青質(zhì)類和石蠟等(總含量達到5%左右)分解，消除油田污泥中含硫化氫化合物的異味。④殺菌作用原理污泥處理劑可抑制污泥中細菌的生長，防止細菌在管線和地層造成腐蝕和堵塞等問題，提高“低污泥污水處理”技術(shù)回用污泥的質(zhì)量。

3 污泥處理工藝流程

根據(jù)文二污現(xiàn)有流程及設(shè)備，污泥處理新工藝需安裝3 m2加藥罐一座(配有加藥泵、管線)，其他不需變動。

4 實驗研究

實驗主要評價污泥殘渣降低率，確定適合文二污的最佳加藥比例。

4.1 實驗儀器和藥品

分析天平、分光光度計、恒溫箱、砂濾器、濾膜儀、秒表、酸堿滴定管、酸度計、量筒、比色皿、三角瓶，過濾裝置、濾紙。

污泥處理劑、無水乙醇、丙酮、硫酸鈉、硝酸銀、氯化鋇、鹽酸、氫氧化鈉、鉻黑T、鈣指示劑、酚酞、甲基橙、鉻酸鉀、EDTA。

4.2 污泥處理劑加藥比例的確定

4.2.1 取文二污排污池中污泥100 mL置于100 mL量筒中靜置4 h，測量含水率，取上層清液用定量濾紙過濾，根據(jù)SY/T 5523-2000《油氣田水分析方法》測量濾液中各離子的含量;再取同樣100 mL污泥進行過濾，將濾紙連同污泥一起在80℃條件下烘干4 h，然后置于干燥器中冷卻至室溫，稱量、計算。

4.2.2 按不同比例(污泥處理劑與污泥質(zhì)量比)加入污泥處理劑后，再按4.2.1的步驟進行測量。

根據(jù)4.2.1 和 4.2.2 的測定，污泥含水率測定結(jié)果見表3，污泥降低量變化見表4，污泥產(chǎn)出水離子含量變化見表5。

表3 污泥含水率測定結(jié)果

表4 藥劑加量和污泥量的關(guān)系(污泥含水97%)

表5 污泥產(chǎn)出水離子含量分析結(jié)果

由表4可看出，當污泥處理劑與污泥比例為0.022時，污泥量降低34.52%，綜合考慮成本、來水性質(zhì)和加藥工藝，確定此比例最佳。由表5可看出，污泥處理劑對污泥中的 Ca2+、Fe3+、Fe2+有很好的釋放率(增加22.94%、108.33%)，污泥處理后泥產(chǎn)出水水型為CaCl2型，能夠和文二污水站來水混合處理。

5 結(jié)論

①當污泥處理劑與污泥比例為2.2∶100時，污泥量降低34.52%;②污泥處理劑可釋放污泥中的Ca2+為22.94%，F(xiàn)e3+和 Fe2+為108.33%;③污泥處理后產(chǎn)出水水型為CaCl2型，能夠和文二污水站來水混合處理。