杏北油田水驅污水深度處理中含聚濃度界限的確定

大慶油田采油四廠

杏北油田水驅污水深度處理中含聚濃度界限的確定

諸葛祥龍

大慶油田采油四廠

為保證杏北污水不外排，同時滿足深度處理污水水量需求，需要將多余的含聚三采污水作為深度水源進行深度處理。杏北油田水驅污水深度處理采用兩級石英砂過濾工藝。模擬試驗表明，污水含聚濃度≤200mg/L時，當前深度污水工藝（兩級石英砂過濾）及運行參數（一濾12m/h、二濾8m/h）條件下，可以實現污水深度處理達標。現場試驗表明，受實際生產因素影響，污水深度處理的含聚濃度適應界限為150mg/L。以此為界限，杏北油田可有2.82×104m3/d低含聚三采產水作為深度處理水源，將有效減少清水回注量，同時避免出現污水外排導致的環境污染問題。

水驅；污水；深度處理；含聚濃度；水質；現場試驗

杏北油田2001年開始三次采油工業化開發，水驅采出水作為深度水源，三采采出水作為普通注水井水源用于回注。隨著三采開發的不斷推進，三采產水不能全部回注普通井網，水驅產水不能滿足深度污水水量需求。為保證杏北污水不外排，同時滿足深度污水水量需求，需要將多余的含聚三采污水作為深度水源進行深度處理。

杏北油田水驅污水深度處理工藝采用兩級石英砂過濾工藝，一級濾速12m/h，二級濾速8m/h，深度處理后出水指標為含油≤5mg/L，懸浮物含量≤5mg/L，粒徑中值≤2μm，即達到“5、5、2”水質標準。

1 小型試驗

試驗采用兩級過濾流程，并設升壓泵、反沖洗泵、回收水泵、來水儲水箱、凈化水箱，過濾罐體為透明的有機玻璃，且濾罐濾料級配與現場相同。整個試驗系統可全真模擬現場過濾工藝流程，以保證最大程度的現場指導作用。試驗水源為聚杏九污水站和新杏九試驗站濾后污水，試驗流程見圖1，過濾罐濾料級配見表1。

圖1 試驗流程

試驗處理規模為0.8m3/h；設計濾速：一次濾速為12m/h，二次濾速為8m/h；反沖洗強度：16L/（s·m2）。

表1 過濾罐濾料級配

現場接取3種不同含聚濃度污水水樣，混配成4種不同含聚濃度的污水，開展模擬試驗。含聚污水首先進入來水緩沖箱，然后通過升壓泵進入一次過濾罐、二次過濾罐，濾后水進入凈化水箱。反沖洗流程：反沖洗泵從凈化水箱吸水，分別反沖洗一次、二次過濾罐，沖洗后污水進入排水管。試驗結果如圖2所示。

根據試驗結果，污水含聚低于200mg/L時，一次濾速為8～12m/h（二次濾速為5.3～8m/h），濾后污水含油量、懸浮物含量能達到“5、5”的指標；污水含聚250mg/L時，一次濾速為8～10m/h（二次濾速為5.3～6.7m/h），濾后污水含油量、懸浮物含量能達到“5、5”的指標；污水含聚超過300mg/L時，一次濾速為8～12m/h，均不滿足水質達標要求。

2 深度處理含聚濃度界限

2.1 試驗地點選取

根據杏北油田污水處理系統站間關系，選取杏十八聯污水站進行現場試驗。該站具有杏一聯水驅普通污水站和杏六聯聚驅污水站2個來水方向，杏六聯聚驅污水含聚濃度平均為315mg/L，杏一聯污水含聚濃度平均為102mg/L。通過調節來水閥門開度，可實現不同水量的混配，從而獲取不同含聚濃度的污水進行試驗。試驗區域站庫供水關系見圖3。

圖2 不同含聚濃度污水過濾試驗曲線

圖3 試驗區域站庫供水關系

2.2 現場試驗

在不影響供水系統平穩運行的基礎上，通過調節杏十八新污水站和老污水站來水閥門開度，實現不同水量的混配，從而獲取不同含聚濃度的污水。每種含聚濃度污水在正常生產情況下滿負荷運行（一級濾速12m/h、二級濾速8m/h）7天，對1#～6#二級過濾罐出口取樣，每個罐后取樣3次，結果如表2所示。

表2 現場試驗含聚濃度混配情況

圖4 不同含聚濃度污水水質達標情況變化曲線

通過試驗，多次取樣分析4組不同含聚濃度污水處理水質數據，用均值繪制水質隨含聚濃度變化曲線，結果見圖4。

由圖4可以看出，在實際生產中，含聚濃度為139mg/L時處理污水達標；含聚濃度166mg/L時處理污水不達標，模擬試驗得出的200mg/L含聚濃度界限對于現場生產適應性差。根據現場試驗，采用內插法確定現場深度污水處理工藝適應的含聚濃度為150mg/L。

3 結語

（1）模擬試驗表明，污水含聚濃度≤200mg/L時，當前深度污水工藝（兩級石英砂過濾）及運行參數（一濾12m/h、二濾8m/h）條件下，可以實現污水深度處理達標。

（2）現場試驗表明，受實際生產因素影響，污水深度處理的含聚濃度適應界限為150mg/L。因此，三采區塊采出液作為深度水源處理的技術界限為混合處理后污水含聚濃度≤150mg/L。以此為界限，杏北油田可有2.82×104m3/d低含聚三采產水作為深度處理水源，將有效減少清水回注量，同時避免污水外排導致的環境污染問題。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.6.010