大慶油田用絮凝劑及殺菌劑評(píng)價(jià)
關(guān)淑霞1 邰永娜1 于海南1 宋春紅2
（1．東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，大慶163318;2．大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠，大慶163300）
摘要：在油田采出水回注和外排系統(tǒng)中，由于采出水的油含量、化學(xué)需氧量、懸浮物固體含量、濁度等嚴(yán)重超標(biāo)，并且含有大量細(xì)菌。如果直接外排會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；而作為注水水源時(shí)會(huì)對(duì)注水管線造成腐蝕，并且會(huì)惡化水質(zhì)，堵塞地層。本實(shí)驗(yàn)對(duì)大慶油田三廠和四廠將要推廣使用的絮凝劑和殺菌劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，絮凝劑HYY - 405的絮凝效果優(yōu)于H—806，對(duì)油含量的去除效果尤為明顯，但對(duì)COD的去除效果較差。殺菌劑608的殺菌效果優(yōu)于殺菌劑HHY—88、611E和HHY，對(duì)3種細(xì)菌的殺菌效率都達(dá)到100％，殺菌后采出水中細(xì)菌含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：油田采出水，絮凝劑，殺菌劑，評(píng)價(jià)
石油開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的污水，無(wú)論是用于回注還是外排，從環(huán)保和節(jié)約能源的角度考慮都必須對(duì)其進(jìn)行處理。由于油田采出水的油含量高、化學(xué)需氧量( COD)高、懸浮物固體含量高、濁度高等，而絮凝法具有工藝簡(jiǎn)單、見(jiàn)效快、成本低、產(chǎn)品性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，因此目前各大油田仍采用絮凝法進(jìn)行污水處理。
油田污水中危害最大的細(xì)菌主要有3種：硫酸鹽還原菌(SRB)、腐生菌(TGB)、鐵細(xì)菌(FB)。SRB為嚴(yán)格厭氧菌，能夠以金屬表面的有機(jī)物為碳源，利用細(xì)胞膜內(nèi)產(chǎn)生的氫還原硫酸鹽為H2S，在有亞鐵離子的環(huán)境中生成FeS，對(duì)金屬造成腐蝕[1]。TGB為異養(yǎng)型菌群，繁殖時(shí)產(chǎn)生粘液對(duì)油田注水井和過(guò)濾設(shè)備有堵塞作用，并會(huì)促進(jìn)SRB的繁殖，有惡化水質(zhì)、增加水體粘度、破壞油層和腐蝕設(shè)備等多重副效反應(yīng)[2]。FB氧化水中的Fe2+形成大量的Fe(OH)3，加速管壁上的鐵離解進(jìn)入水中，加速腐蝕過(guò)程[3]。因此，選擇合適的絮凝劑和殺菌劑對(duì)油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)至關(guān)重要。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)大慶油田采油三廠（以下簡(jiǎn)稱為三廠）和大慶油田采油四廠（以下簡(jiǎn)稱為四廠）將要推廣使用的絮凝劑和殺菌劑進(jìn)行評(píng)價(jià)，依據(jù)處理后的油田污水是否滿足標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)其絮凝效果和殺菌效果。
1絮凝劑評(píng)價(jià)
1.1實(shí)驗(yàn)部分
1.1.1試劑與儀器
污水水樣，取自三廠；絮凝劑HHY—405、絮凝劑H —806，濃度均為1.35 mg/L，乳白色粘稠狀液體，均為三廠自制；硫酸汞、硫酸銀，均為化學(xué)純；硫酸亞鐵銨、重鉻酸鉀、硫酸、硫酸肼、六次甲基四胺、石油醚、無(wú)水硫酸鈉、氯化鈉，均為分析純；試亞鐵靈指示劑。
紫外／可見(jiàn)分光光度計(jì)，722型可見(jiàn)分光光度計(jì)等。
1.1.2 絮凝劑理化性質(zhì)檢測(cè)[4]
對(duì)絮凝劑HYY—405和絮凝劑H—806進(jìn)行理化檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目包括外觀、pH值、固含量、絮凝劑與介質(zhì)配伍性等。外觀檢測(cè)是在非直射自然光下目視測(cè)定樣品的外觀，對(duì)于有機(jī)絮凝劑，如有明顯菌落或直徑超過(guò)1mm的明顯大顆粒固體不溶物，或有強(qiáng)烈惡臭氣味，則判定該產(chǎn)品外觀不合格；pH值采用pH計(jì)測(cè)定，平行測(cè)定3次，取平均值作為最終結(jié)果；固含量和絮凝劑與介質(zhì)配伍性按Q/SY DQ0824-2006測(cè)定。
1.1.3污水性質(zhì)分析
對(duì)從現(xiàn)場(chǎng)取回的污水水樣立即進(jìn)行分析，測(cè)定項(xiàng)目包括COD、含油量、懸浮固體含量、濁度和粒徑中值。
1.1.4絮凝效果檢測(cè)方法
水樣在混凝測(cè)試儀中以170 min-1的轉(zhuǎn)速，邊攪拌邊迅速加入絮凝劑，投加絮凝劑后，繼續(xù)攪拌l min，然后在20 min-1的轉(zhuǎn)速下攪拌10 min。攪拌結(jié)束后，將燒杯移到水溫為40℃的恒溫水浴箱中靜置4h，用吸管從燒杯中移取上層清液對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定項(xiàng)目與1.1.3相同。
油含量采用紫外分光光度法測(cè)定[5]，COD采用重鉻酸鉀法測(cè)定[6]，濁度采用分光光度法測(cè)定[7]，懸浮物固體含量采用濾膜過(guò)濾法測(cè)定[8]，粒徑中值按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5329-94進(jìn)行測(cè)定。
1.2絮凝劑絮凝效果評(píng)價(jià)
三廠自制的絮凝劑理化性質(zhì)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1可知，絮凝劑HYY—405和絮凝劑H—806的理化性質(zhì)均合格。
采油三廠污水性質(zhì)檢測(cè)結(jié)果及絮凝劑HYY—405和絮凝劑H—806對(duì)污水絮凝效果檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，處理前水樣的各項(xiàng)指標(biāo)都很高，尤其是COD和油含量，說(shuō)明采油三廠的污水污染嚴(yán)重，無(wú)論外排還是用于回注都達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。由表2還可看出，絮凝劑HYY —405和絮凝劑H—806對(duì)COD的去除效果都不好，去除效率分別只有11.85％和6.64％，與標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)。對(duì)濁度、油含量、懸浮固體含量、粒徑中值等各項(xiàng)指標(biāo)的去除效果，絮凝劑HYY—405好于絮凝劑H—806，且處理后各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2殺菌劑評(píng)價(jià)
2.1實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1試劑與儀器
污水水樣，取自三廠和四廠；復(fù)配殺菌劑611E，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％，無(wú)色液體；復(fù)配殺菌劑HHY—88，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％，無(wú)色液體；復(fù)配殺菌劑HHY—77，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％，無(wú)色液體；復(fù)配殺菌劑608，黃色液體。以上復(fù)配殺菌劑均為三廠自制。
DH5000A型電熱恒溫培養(yǎng)箱，天津市通利信達(dá)儀器廠；細(xì)菌測(cè)試瓶，北京華興化學(xué)試劑廠；1mL無(wú)菌注射器。
2.1.2殺菌劑的使用方法
將殺菌劑611E稀釋至6％、HHY—88稀釋至8％、HHY—77稀釋至10％。稱取稀釋的殺菌劑及殺菌劑608各100mg分別放人1000mL污水水樣中，攪拌混勻，與現(xiàn)場(chǎng)水溫相同條件下靜置1h后檢測(cè)。
2.1.3細(xì)菌含量的測(cè)定
采用二次絕跡稀釋法測(cè)定污水中的細(xì)菌含量[8]。將待測(cè)水樣用無(wú)菌注射器逐級(jí)注入到測(cè)試瓶中進(jìn)行接種，直到最后一個(gè)測(cè)試瓶中無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)為止，然后根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)情況和稀釋倍數(shù)，計(jì)算出水樣中細(xì)菌的數(shù)目。
2.1.4殺菌率的計(jì)算
根據(jù)殺菌劑加入前后水樣中的細(xì)菌含量(個(gè)/mL)計(jì)算殺菌率，并以此評(píng)價(jià)其殺菌效果。
2.2殺菌劑殺菌效果評(píng)價(jià)
采油三廠和四廠污水細(xì)菌含量以及用4種復(fù)配殺菌劑對(duì)污水殺菌處理結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，三廠和四廠的外排污水中3種細(xì)菌含量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出排放標(biāo)準(zhǔn)。由表3還可看出，目前三廠使用的殺菌劑HHY—88殺菌效果最差，對(duì)3種細(xì)菌都沒(méi)有殺菌效果；而三廠使用的殺菌劑611E對(duì)SRB的殺菌效果最好，達(dá)到97.6％，其次是對(duì)FB的殺菌效果，達(dá)到90.0％，而對(duì)TGB無(wú)殺菌作用；四廠使用的殺菌劑HHY—77對(duì)FB的殺菌效果最好，達(dá)到98.8％，其次是SRB，殺菌效果達(dá)到93.6％，而對(duì)TGB無(wú)殺菌作用；四廠使用的殺菌劑608的殺菌效果最好，對(duì)3種細(xì)菌的殺菌效果均達(dá)到100％，處理后污水的細(xì)菌含量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5329-1994。因此，可選用復(fù)配殺菌劑608對(duì)三廠和四廠污水進(jìn)行殺菌。
3結(jié)論
(1)三廠污水COD、油含量、濁度、懸浮固體含量、粒徑中值嚴(yán)重超標(biāo)，尤以油含量和COD最為嚴(yán)重；三廠和四廠污水中細(xì)菌含量偏高。
(2)絮凝劑HYY—405對(duì)三廠污水的絮凝效果優(yōu)于H—806，對(duì)油含量的去除效果明顯，但對(duì)COD的去除效果不佳，建議將絮凝劑HYY—405與其他絮凝劑復(fù)配使用去除COD。
(3)殺菌劑608殺菌效果優(yōu)于其他殺菌劑，經(jīng)殺菌處理后的三廠和四廠污水中細(xì)菌含量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可以推廣使用。
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