克拉美麗氣田高含醇采出水COD去除方法

蔡賢平 梅 俊 楊萍萍

1新疆油田開發公司2新疆石油勘察設計研究院

克拉美麗氣田高含醇采出水COD去除方法

蔡賢平1 梅 俊2 楊萍萍2

1新疆油田開發公司2新疆石油勘察設計研究院

克拉美麗氣田采出水中含有一定量生產過程中投加的防凍劑乙二醇，這是導致水中COD較高的主要原因，對乙二醇的處理也是氣田采出水處理成功與否的關鍵所在。因此開展了采用化學試劑氧化技術和微生物處理技術進行氣田采出水COD和乙二醇的處理效果的試驗研究。研究表明，好氧活性污泥法處理氣田含乙二醇采出水效果較好，且采用序列式厭氧—好氧生物處理工藝可縮短反應停留時間。

氣田采出水；乙二醇；COD；氧化法；生物處理；去除效果

克拉美麗氣田在天然氣生產過程中，由采氣井口向集輸管道注入水合物抑制劑乙二醇，由井口注入管道的乙二醇，在集氣站伴隨天然氣脫水分離，產生了氣田含醇采出水。由于乙二醇性質穩定，極性較強，沸點與水相近，采用常規的物理化學方法處理氣田含乙二醇污水，無法有效去除水中的乙二醇。乙二醇是導致水中COD較高的主要原因，對乙二醇的處理也是氣田采出水處理成功與否的關鍵所在，未經有效處理的含醇氣田采出水不達標外排，會對環境產生較大污染。

因此，開展了采用化學試劑氧化技術和微生物處理技術進行氣田采出水COD和乙二醇的處理效果的試驗研究。

1 試驗部分

試驗在室溫條件下進行，試驗規模為4m3/d。

1.1 試驗方法

（1）芬頓試劑催化氧化法。該法即將H2O2在有鐵鹽存在的條件下分解成為具有強氧化的·OH-游離基，其將有機污染物氧化為CO2和H2O。反應在室溫條件下進行，藥劑投加方式采用H2O2/COD為2mg/L，Fe2+/H2O2為0.3mg/L[1]。

（2）高錳酸鉀氧化法。高錳酸鉀具有較強的氧化性，高錳酸鉀在室溫酸性條件下與乙二醇反應生成乙二酸，其氧化機理是簡單的化學氧化還原反應過程。

（3）SBR生物處理法。SBR生物處理方法是序列間歇式活性污泥法，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。利用污泥進行接種，再進行適當的培養馴化，使活性污泥微生物群體逐漸形成具有代謝含醇氣田污水的酶系統，具有某種專性。

1.2 測定指標及分析方法

污水分析參照《油氣田水分析方法（SY/T 5523—2000）》進行。COD測定依據《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法（GB11914—1989）》進行。乙二醇測定采用試亞鐵靈法[2]。沉降比測定：取混合液100mL于100mL量筒中，靜置30min，污泥體積的毫升數的百分值即為沉降比值。懸浮固體濃度測定：取100mL活性污泥，用濾紙過濾后烘干稱重。

2 試驗結果與討論

2.1 氣田采出水原水水質全分析

對克拉美麗氣田采出水進行了水質全分析，試驗結果如表1所示。

表1 克拉美麗氣田采出水水質全分析mg/L

2.2 化學試劑氧化法處理結果

2.2.1 芬頓試劑氧化法

室溫條件下，七水合硫酸亞鐵與雙氧水用量按0.3mg/L投加，反應液pH值為3～4，反應時間分別為1、2、3h。反應結束后，取上清液測定COD含量，試驗中H2O2濃度為30%，試驗結果見表2。從表2可以看出，芬頓試劑反應速度較快，隨著芬頓試劑加藥量和反應時間的增加，水中COD值減小。

2.2.2 高錳酸鉀氧化法

室溫條件下，調水樣pH值為3～4，取上清液測定不同氧化時間反應后溶液的COD含量。由表3可知，隨著高錳酸鉀加藥量和反應時間的增加，水中COD值略有減小。

表2 芬頓試劑除COD試驗結果

表3 高錳酸鉀除COD試驗結果

2.3 SBR生物處理法

接種某污水處理廠活性污泥，對活性污泥進行培養馴化，利用其處理氣田含醇采出水，包括好氧活性污泥處理、厭氧活性污泥處理和間歇性厭氧好氧處理三種方式。試驗時補充自來水以平衡蒸發損失。從表4可以看出，應用厭氧活性污泥法處理時，COD和乙二醇含量降低幅度較小。

表4 厭氧活性污泥水質凈化試驗結果

從表5可以看出，好氧活性污泥法處理氣田含醇采出水，隨著處理時間的增加COD和乙二醇含量不斷降低。培養馴化成熟后，再向反應池中加入2L氣田采出水，每天取上清液測定其COD和乙二醇含量。由表6可知，好氧處理和厭氧處理時，水中COD去除率分別呈現較高和較低交替的效果。

表5 好氧活性污泥生化處理試驗結果

表6 間歇厭氧—好氧活性污泥水質凈化試驗結果

上述厭氧—好氧交替反應中，若不考慮厭氧處理環節，僅將厭氧—好氧間歇處理法好氧處理環節效果與單純好氧生物處理效果進行對比分析，采用間歇好氧生物法處理氣田含醇采出水，COD和乙二醇去除速度快于單純好氧處理，可減少反應停留時間。

3 結論

（1）當H2O2加量20mg/L，Fe2+加量6.6mg/L，反應3h時，COD去除率為36.28%，芬頓試劑氧化法對克拉美麗氣田含乙二醇采出水的COD有一定的去除效果。

（2）當KMnO4加量1200mg/L，反應3h時，COD去除率只有4.36%，高錳酸鉀氧化法對克拉美麗氣田含乙二醇采出水COD去除效果較差。

（3）厭氧活性污泥法處理第5天時COD去除率只有5.88%，對氣田含乙二醇采出水COD和乙二醇去除率較低。

（4）好氧活性污泥法處理第8天時，COD去除率為91.4%，對氣田含乙二醇污水處理效果較好。

（5）采用間歇厭氧—好氧生物處理氣田含醇采出水COD和乙二醇去除速度快于單純好氧生物處理法，建議采用序列式厭氧—好氧生化處理方式以減少反應停留時間、縮小反應裝置容積、擴大處理負荷。

[1]劉建偉，諸葛斌，張一波，等．Fenton試劑法預處理發酵甘油生產提取廢水[J]．環境污染治理技術與設備，2004，5（9）：82-85．

[2]王振川，楊建民，王春旭．以試亞鐵靈為指示劑測定乙二醇的含量[J]．河北化工學院學報，1987（1）：107-109．

（欄目主持張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.6.015