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1、水处理药剂优化分析摘 要：案斯联合站水处理系统担负着我厂清污水处理、水质化验分 析、转输等工作。本文结合联合站污水处理系统现状，针对旋流分离器出 口水水质进行了研究，通过实验对加药工作做了具体分析。三组实验的对 比，得到最优化的水处理加药量。关键词：混凝水质药剂含铁浓度双氧水次氯酸钠 、八 、-一、刖B油田开采注入的水、注入蒸汽凝结的水和原有地层存在的水随着原油 被开采出来，被定义为油田采出水。随着油田开采年代增长，大部分油田 已进入高含水期，采出液的含水率不断上升，一般综合含水率在80%以上。 有的区块已达到90%以上，这些含油污水成为油田的主要注水水源。随着 油田外围低渗透油田和表外储层的
2、连续开发，对油田注水水质要求更加严 格。因此，大力发展水处理化学药剂对治理油田采出水、节约用水起着重 要的作用。二、水处理加药系统1. 水区药剂特性在油田污水处理过程中，由于油田污水水中悬浮物、含油量、细菌含 量、腐蚀及结垢等特性，在处理工艺过程中需加一定量的水处理化学药剂 进行辅助处理，从而达到油田污水净化的目的。所加水处理化学药剂主要 有：石灰乳、絮凝剂、助凝剂、双氧水。1#药剂使用的石灰乳，主要成份为Ca (OH) 2悬浊液，主要由生石灰 制备，为2#药剂絮凝剂提供碱性环境。2#药剂主要成分为聚合铝、硫酸铝、硫酸亚铁，主要作用是对水中的 颗粒及胶粒形成粗粒絮凝体。3#药剂主要成分为聚丙烯
3、酰胺，其主要作用是吸附悬浮的粗粒絮凝 体，使其形成大的絮凝体，加速悬浮液中的粒子的沉降，加快溶液的澄清。4#药剂双氧水，其主要作用是将二价铁氧化成三价铁，降低一号药剂 的使用量，也就是降低Ca2+的加入量，同时调节旋流分离器出口的PH值, 使旋流分离器出PH值在7. 0左右。2. 加药处理工艺调储罐来水经反应提升泵提升至预处理器进行加药处理。预处理器的 主要作用是保证药剂和污水充分混合反应，在内部结构的作用下持续保持 紊流状态，促使污水和药剂进一步混合反应。原理：一台预处理器共有两个腔体，一号腔中下部加4#药剂，上部加 1#药剂；二号腔中下腔加2#药剂，上腔加3#药剂。污水先进入一号腔体 与下
4、腔的4#药剂进行充分反应后进入上腔与1#药剂进行反应，再进入二 号腔体先与二号腔体中的下腔体2#药剂进行反应后进入上腔体与3#药剂 进行反应。再经反应提升泵提升至旋流分离器进行处理。旋流分离器主要结构由罐体、布水系统、聚结调料层、集水系统、反 冲洗排泥系统、人孔等构成。其原理是：污水进入丁字形分流管，从两端 的两个反向出口沿罐体以切线状流出，在锥形罐底的辅助下，推动罐体内 污水形成旋涡状向上流动，在向上流动的过程中，凝绝成的絮状物和较重 的物质下降到罐底经定期排污排出，悬浮物在随水流向上流动中，经过填 料层时过滤沉积下来，经过反冲洗排走。经过预处理及旋流分离器处理后 的污水水质能够达到含油8m
5、g/L,机杂15mg/L,含铁0. 5mg/L, PH在 7. 0-7. 5 之间。三、药剂分析1. 实验意义由于污水中常含有铁质，主要为二价铁，常以Fe (HCO3) 2的形式存 在，二价铁极易水解，生成Fe (OH) 2,氧化后生成Fe (OH) 3,易堵塞 地层，对以注水形式的采油井，需要除铁。大量Ca (OH) 2会造成管线及设备的结构，降低Ca (OH) 2的含量可 以缓解现运行管线及设备的结垢问题，降低设备的检修周期，同时减少淤 泥的产生，排至干化池的污水中淤泥含量减少，降低干化池的清理周期， 减少加药量，节约成本。2. 药剂实验第一组实验：取500ml调储罐出口水，按照配比加入1
6、#、2#、3#药剂。依据前端排 量为500m3/h,水温为65C时的配比，计算500ml应加入的药剂量。根据 计算的到，质量分数为10%的1#药剂1. 98mL 10%的2#药剂0. 18mL 0. 2% 的3#药剂0. 28ml o按顺序分别加入1#、2#、3#药剂，实验现象如下：可观察到粗粒絮凝体凝结成团，形成大的絮凝体，静置片刻，絮凝体 沉降至烧杯底部，上层溶液变澄清，上层清夜稍带少许悬浮物。取上层清 液10ml,测溶液pH及Fe2+含量。测得上清液pH为7. 0；Fe2+含量为0. 2ppmo第二组实验：取500ml调储罐出口水，按照配比加入1#、2#、3#药剂、双氧水。依 据前端排量
7、为500m3/h,水温为65C时的配比，计算500ml应加入的药剂 量。根据计算的到，10%的1#药剂1. 12mL 10%的2#药剂0. 16ml, 0. 2%的 3#药剂0. 34mL 10%的双氧水0. 15mlo按照顺序分别依次加入双氧水、1#、 2#、3#药剂。实验现象如下：可观察到加入双氧水，水迅速变黄。絮凝体凝结成团，形成絮凝体， 静置片刻，絮凝体沉降至烧杯底部，上层溶液变澄清。取上层清液10ml, 测溶液pH及Fe2+含量。测得pH为7； Fe2+小于Ippm,与0lppm比色器 比色，测得含Fe2+为Oppm。第三组实验：取500ml调储罐出口水，按照配比加入1#、2#、3#
8、药剂、次氯酸钠溶 液。依据前端排量为500m3/h,水温为65C时的配比，计算500ml应加入 的药剂量。根据计算的到,10%的1#药剂0. 78mL 10%的2#药剂0. 16ml, 0.2%的3#药剂0. 36mL 10%的次氯酸钠溶液0.27ml。按照顺序分别依次加 入次氯酸钠溶液、1#、2#、3#药剂。实验现象如下：通过以上实验步骤，可观察到絮凝体凝结成团，形成絮凝体，静置片 刻，絮凝体沉降至烧杯底部，上层溶液变澄清，透光性好，上层清夜稍带 少许悬浮物。取上层清液10ml测溶液pH及含铁质浓度。测得pH为7； Fe2+ 小于Ippm,与0Ippm比色器比色，测得含Fe2+为Oppm。四
9、、结论通过以上三组实验，可以清晰的看出：第一组实验加入了大量的Ca(OH) 2,利用其将Fe2+氧化成Fe3+。虽然达到了除铁的目的，但是会生 成大量的CaCO3,不但会造成设备及管线的结垢，缩短检修周期，增加检 修成本。同时会增加淤泥的量，加大旋流分离器的反冲洗。第二组实验， 由于双氧水具有氧化性，可以将Fe2+氧化成Fe3+,所以在加入石灰乳之 前加入双氧水。加入后减少了石灰乳以及絮凝剂的使用量，并且处理效果 明显，同时降低成本。第三组实验：利用次氯酸钠代替双氧水，次氯酸钠 具有弱碱性，氧化性，从理论上可以使Fe2+氧化成Fe3+,同时通过其的 弱碱性调节PH值，降低石灰乳的含量。但在实验中发现，加入的次氯酸 钠溶液较多时可以达到这个目的。虽然降低了石灰乳的使用量，但增加了 助凝剂的使用量，同时处理后的污水上清液的透光度并没有第二组试验 好，同时增加药剂成本。通过以上对比可以看出，第二组实验优化水质， 同时降低了石灰乳的含量。
