普光气田高含硫污水物化处理技术探究和应用

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1、普光气田高含硫污水物化处理技术探究和应用　　摘要本文以普光气田毛开1井污水处理站为例，对高含硫污水处理的技术方法进行研究，该方法通过脱硫、气浮、固液分离、吸附及精细过滤等工艺对高含硫污水进行处理，在实际中应用取得了良好效果：污水在处理后含硫量、含油量、悬浮物的平均去除率分别为99.77%、91.22%和99.69%，粒径中值的平均去除率达到39.81%。该处理技术的应用不仅解决了制约高含硫油气田的环保难题，同时具有良好的社会-环境-经济效益。关键词高含硫；回注；脱硫；污水中图分类号：X741文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）11-0000-0

2、07国内油气田生产过程中产出的污水，一部分就地处理后达标排放，而大部分处理难以达标排放的则用作水驱采油采气。中国石化普光气田地处山区，周边环境十分敏感，污水硫化氢含量高。天然气在集输和净化过程中的高含硫污水产出量不断增大，对环境产生严重污染，其硫化物含量远远超过排放和回注标准，能使动、植物细胞中毒，甚至导致死亡。所以，必须经过处理达标后才能输送至回注井回注地层。本文通过普光毛开1井污水处理站对普光主体及大湾区块含硫污水达标回注处理技术的研究，提出对高含硫污水处理的技术方法，解决了制约普光气田大规模开发的环保问题，为普光气田的高效生产提供了环保支撑。1高含硫污水处

3、理技术目前，国内外针对油气田含硫污水的处理方法种类较多，相对成熟的有物理化学法和生化处理法。物理化学法包含有电化学氧化法、空气氧化法、中和法、化学沉淀法、化学氧化法、汽提法、真空抽提法等，生化处理法有缺氧生物处理法和有氧生物处理法。生化处理法多适宜处理大水量、集中式、能达标排放的含硫污水，但是处理成本较高，受到其生化处理本身条件的限制，在实际油气田生产中大规模的应用还不成熟。物理化学法使用广泛，成本较低，可大规模应用，受到各大油气田亲睐。实际应用中物理化学法各处理方法在处理效果、运行投资等方面的特点见表1。2普光气田毛开1井高含硫污水水质普光气田毛开1井污水处理

4、站来水为混合水样，主要来自于气井生产过程中产生的凝析水、少量地层水以及净化脱硫及设备检修的产生含硫污水、气井和集输系统硫沉积解堵和缓蚀剂批处理产生的残液。污水水质见表2。7在油气田含硫污水中，随着污水pH的变化，硫化物的存在形态不同，当pH为6～9时，硫化物为H2S、HS-和S2-三种形态。毛开1井含硫污水的水质特点为：高含硫、高悬浮物、高含油，其生化性能差。由于其pH值在6至9范围内，主要的硫化物形态为二价硫离子，硫离子对生化系统有毒害作用，抑制系统微生物生长，不适合采用生化处理法。3普光气田毛开1井高含硫污水处理技术工艺普光气田毛开1井污水处理站处理能力40

5、0m3/d，实际日处理高含硫污水200m3/d～300m3/d。污水经处理后，出水水质指达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法SY/T5329-94》中的A3标准。高含硫污水物化处理工艺流程图如图1，其主要处理单元为：1）脱硫阶段。污水在脱硫阶段加入脱硫剂，使其与脱硫剂充分混合，脱硫安全高效，无恶臭味。2）气浮除油阶段。污水中的含油通过气浮产生大量微细气泡，将污水中的油分附着并携带至水面，实现油水分离，同时通过空气氧化残留的微量S2—，降解部分COD。3）破稳阶段。污水氧化脱后产生大量的硫单质，悬浮物总量增加，加之原污水矿化度高，脱硫氧化反应后整个污水体系较

6、稳定，需加入适量的破稳剂及混凝剂，破坏原胶体的稳定性，使泥水分离开来，便于固液分离。74）固液分离阶段。污水经过破稳后，使大部分结合水转化为自由水，在混凝剂的吸附、架桥及电中和作用下，胶体悬浮物聚结沉降，整个污水体系的电荷性明显减弱。污水进行固液分离，在0.3Mpa～0.6Mpa的过滤压力及纤维滤布的截留作用下，拦截悬浮物并压制成含水率低于80%的泥饼，清水进入后续处理单元。5）吸附及精细过滤阶段。该系统分为两部分，即活性炭吸附和微孔过滤。活性炭吸附借助活性炭做为滤料，吸附水中的残留悬浮物，控制悬浮物总量；再通过微孔过滤，截留2μm以上的颗粒物，使过滤后水的粒径

7、中值小于2μm，达到回注标准。4普光气田毛开1井高含硫污水处理技术应用4.1硫的去除作用毛开1井污水、含硫波动较大，采取闭式脱硫，将含硫全部去除后，在进入后续的处理单元进行深度处理。毛开1井污水含硫600mg/L～1100mg/L，经闭式氧化脱硫处理后，含硫明显降低，其浓度变化如图1所示。毛开1污水硫去除率达到99.56%以上。图1含硫去除效果4.2石油类污染物的去除作用该处理方法对石油类污染物的去除量如图2所示。石油类污染物的去除效果非常显著，去除率达到91%以上，且能连续稳定的控制回注水含油量达标，物化处理技术对高含硫污水中石油类污染物有很好的去除效果。图2

8、石油类去除效果74.3悬