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1、大大 家家 好好 贺建庆 中 原 油 田 分 公 司 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标四、污水处理应达到的水质指标 五、展望五、展望 六、水处理药剂与作用原理六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺油田污水处理技术及工艺 中 原 油 田 分 公 司 油田污水来源于在油气生产过程中 所产出的地层伴生水。为获得合格的 油、气产品，需将伴生水与油气进行 分离，分离后的伴生水中，含有一定 量的原油及其他杂质，这些分离出来 的伴生水称之为含油污水。
2、 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 p5 中 原 油 田 分 公 司 含油污水经过处理后，要作为油田回 注水、人工举升井动力液等。处理含油污 水的目的是要求回注水达到相应的回注标 准，同时应充分考虑防止系统内腐蚀。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 含油污水处理的目的及优点 中 原 油 田 分 公 司 污水回注的优点： 污水中含表面活性物质，能提高洗油能力； 高矿化度污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而 降低渗透率； 污水回注保护了环境，提高了水的利用率。 污水回注应注意的问题：水质要达标！ 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (1) 含油污水的物理性质 含油
3、污水通常带色，浑浊不清，矿化度高 ，有硫化氢、汽油等特殊气味，密度多大于 1000Kg/m3 ，粘度大于1 mPa S，导电性强 。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (2) 含油污水的化学成分 含油污水化学成分复杂，所含离子、元素 种类甚多，其中常见的离子为： 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、H+、 Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、CO32-、HCO3- 。 其中常以Na+、（K+）、Ca2+、Mg2+及Cl- 、SO42-、CO32-、（HCO3-）几组离子为主。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司
4、 (3) 含油污水的类型 要了解含油污水的性质，只有对含油污水 中离子含量有定量的了解，才能从本质上认 识含油污水的性质。按水中几组离子的当量 比例来划分水质，可分为以下四种类型： 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (3) 含油污水的类型 硫酸钠（ NaSO4）水型： 当Na+ / Cl- 1，用（ Na + - Cl- ）/ SO42- 比值来定水型 ，当（ Na + - Cl- ）/ SO42- 1 时， （ Na + - Cl- ） SO42- ， Na+ 和Cl- 化 合后多余的Na+ 将与SO42-化合，生成NaSO4 水型。 一、含油污水的性质一、含
5、油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (3) 含油污水的类型 碳酸氢钠（ NaHCO3 ）水型： 当Na+ / Cl- 1，（ Na + - Cl- ）/ SO42- 1 ，生成NaHCO3水型。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (3) 含油污水的类型 氯化镁（ MgCl2）水型： 当Na+ / Cl- 1，（ Cl- - Na + ）/Mg 2+ 1 。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (3) 含油污水的类型 氯化钙（Ca Cl2）水型： 当Na+ / Cl- 1，（ Cl- - Na + ）/ Mg 2+ 1 时，则（
6、 Cl- - Na + ） Mg 2+ ，形成 CaCl2水型。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (4) pH值 含油污水的pH值是判断腐蚀与结垢趋势的 重要因素之一，一般的说，水的pH值越高， 结垢的趋势就越大；若水的pH值较低，则结 垢的趋势减小。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 (5) 悬浮固体含量（TSS) 在已知体积的油田含油污水中，用薄膜过 滤仪过滤出来的固体数量是估计水的结垢堵 塞趋势的一个重要依据。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 膜滤系数（ MF ）是在一定的滤膜直径、平均孔
7、径、 过滤压力和过滤水体积的条件下，水通过滤膜所需时 间的函数。 在SY/T5329-94标准规定的条件下，使1000 ml水 通过滤膜所需的时间为MF值，用下式计算: MF=1000/20t; 式中 t过滤1000 ml 水样所需时间，min; MF膜滤系数，无量纲。 相同条件下测定水的值，若MF值降低说明水质变差 了。 中 原 油 田 分 公 司 含油污水中的杂质 悬浮固体：粒径为110m。 胶体：粒径为1.0*10-31 m。 溶解物质：粒径小于1.0*10-3 m。 油：粒径小于1.0*10-3 m大于100 m。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 按污水处理的观点，细小杂质分为四
8、类： 中 原 油 田 分 公 司 含油污水中的杂质 阳离子组分：钙、镁、铁、钡、锶等。 阴离子组分：氯离子、碳酸根和碳酸氢 根、硫酸根。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 从腐蚀与堵塞的观点，杂质分为两类： 中 原 油 田 分 公 司 (6) 浊度 浊度是水的“浑浊”的一个量度，浊度高意 味着水是不“清洁”的，含有较多的悬浮固体 。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 (7) 温度 温度将影响水的结垢趋势，水的pH值以及 各有关气体在水中的溶解度。 中 原 油 田 分 公 司 (8) 相对密度 由于水中含有溶解的杂质，一般含油污水 的相对密度均大于1.0。 一、含油污水的性质一、含油污水
9、的性质 (9) 溶解氧 溶解氧对含油污水的腐蚀性和堵塞都有 明显的影响。它是很强的氧化剂，它易使二 价铁离子氧化成三价铁离子，从而形成沉淀 。 中 原 油 田 分 公 司 (10) 硫化物 油田含油污水中的硫化物（主要是H2S） 可能是自然存在水中的，也有可能是由于水 中存在硫酸盐还原菌(SRB)产生的。H2S与铁 反应则生成腐蚀产物黑色的硫化亚铁。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 硫酸盐还原菌（SRB） 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 j189 (11) 细菌总数 由于细菌的存在，即可能引起腐蚀，又 可能引起堵塞。 铁细菌 腐生菌（TGB) 中 原 油
10、 田 分 公 司 (12) 含油量 水中含油将会降低注水效率，它能在油层 中产生“乳化块”，它可以作为一些固体的极 好粘合剂，从而增加了它们的堵塞效果。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 中 原 油 田 分 公 司 含油污水中油的存在方式和性质 从含油污水处理角度出发，按污水中的油 珠颗粒直径划分为四种。 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 浮油： 分散油： 乳化油： 溶解油： 中 原 油 田 分 公 司 (13) 生化需氧量（BOD) 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 (14) 化学需氧量（COD) 中 原 油 田 分 公 司 污水杂质引发的问题 1、腐蚀。 2、结垢。 中 原 油
11、 田 分 公 司 影响腐蚀的因素 1、溶解气体。 2、水的导电性。 3、PH值。 4、温度。 5、压力。 6、水流速度。 7、金属的组成。 中 原 油 田 分 公 司 垢形成的机理 1、结晶机理。 2、沉积机理。 中 原 油 田 分 公 司 垢的种类 1、碳酸盐类水垢： 碳酸钙 CaCO3 2、硫酸盐类水垢： 硫酸钙（石膏） CaSO42H2O 无水石膏 CaSO4 硫酸钡 BaSO4 中 原 油 田 分 公 司 垢的种类 3、铁化合物： 碳酸亚铁 FeCO3 硫化亚铁 FeS 氢氧化亚铁 Fe(OH)2 氢氧化铁 Fe(OH)3 氧化铁 FeO3 中 原 油 田 分 公 司 垢的生成与影响因
12、素 碳酸钙水垢 Ca 2+CO32- = CaCO3 Ca 2+2HCO3- = CaCO3+CO2 +H2O 影响因素： 1、二氧化碳 3、温度 2、pH值 4、盐量 中 原 油 田 分 公 司 垢的生成与影响因素 硫酸钙水垢 Ca 2+SO42- = CaSO4 影响因素： 1、温度 2、盐量 中 原 油 田 分 公 司 垢的生成与影响因素 铁化合物 中 原 油 田 分 公 司 防垢的方法 1、控制pH值。 2、去除溶解气体。 3、防止不相溶的水混合。 中 原 油 田 分 公 司 污水处理装置的防垢 1、化学方法。 2、沉降过滤法。 3、磁化方法。 4、静电方法。 5、杀菌法。 中 原 油
13、 田 分 公 司 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物 、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀 、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、 粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几 种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大 ，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工 艺应有所选择。
14、艺应有所选择。 中 原 油 田 分 公 司 一、含油污水的性质一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标四、污水处理应达到的水质指标 五、展望五、展望 六、水处理药剂与作用原理六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺油田污水处理技术及工艺 中 原 油 田 分 公 司 二、国内外采用的污水处理技术二、国内外采用的污水处理技术 一、物理法 技术分类技术分类 中 原 油 田 分 公 司 物理法 1-1：重力分离技术 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术
15、 中 原 油 田 分 公 司 物理法 1-2：离心分离技术 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 中 原 油 田 分 公 司 物理法 1-3：粗粒化法 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 中 原 油 田 分 公 司 物理法 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 1-4：过滤法 中 原 油 田 分 公 司 物理法 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 1-5：膜分离技术 中 原 油 田 分 公 司 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 二、化学法 技术分类技术分类 化学法 2-1：混凝沉淀法 二
16、、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 化学法 2-2：化学氧化法 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 中 原 油 田 分 公 司 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 三、物理化学法 技术分类技术分类 三、物理化学法 物理化学法 3-1：气浮法 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 物理化学法 3-2：吸附法 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 中 原 油 田 分 公 司 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 四、生物法 技术分类技术分类 四、生物法 中 原 油 田 分 公 司 二、国内外采用的污水处理二、国内外采用的污水处理技术技术 五、电磁法 五、电磁法 五、其他方法 二、国内外
