油田污水处理杀菌技术应用探讨

[摘 要]将油田采出水回注是一种提高原油产量经济、有效的方法。由于废水中含有大量有害的硫酸盐还原菌，它不仅腐蚀设备，而且还会造成土壤和环境危害为此，采用杀菌装置进行杀菌，能够解决了滤后水硫酸盐还原菌指标的达标问题。通过杀菌装置进行杀菌处理，可以使油田污水达到注入水水质标准。

[关键词]油田；污水处理；杀菌装置

中图分类号：[R123.3] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0159-01

目前，油田采油厂在用的杀菌技术主要有两种：一是物理杀菌技术，即LEMUP杀菌技术与紫外线杀菌技术；二是化学杀菌技术，主要采用的化学杀菌剂为常规杀菌剂HLX―102与强氧化剂二氧化氯。在喇嘛甸油田污水杀菌系统中，提出深度污水处理站采用以物理杀菌技术为主、化学杀菌技术为辅的杀菌模式，普通污水处理采用物理杀菌技术与化学杀菌技术联合使用的杀菌模式，聚驱污水处理站采用以添加二氧化氯杀菌剂为主的杀菌模式，实现杀菌系统低耗、高效运行，保证井口处水质达标。

1.物理杀菌技术

1.1 紫外线杀菌装置杀菌原理

紫外线杀菌是以现代杀菌紫外技术、光化学、电子学、光动力学及流体力学为基础的杀菌技术，可使水中的各种细菌、病毒、水藻以及其他病原体中的DNA组织结构受到光化学破坏，失去复制能力， 从而在不使用化学药物的情况下达到杀菌的目的。通过对紫外线杀菌装置运行情况进行跟踪，对装置前后的水样进行化验，得出装置的杀菌率在90%以上，处理后污水满足出站水质要求。但污水在输送过程中存在二次污染，紫外线杀菌装置属于即时杀菌，对于管道输送过程中产生的细菌不能有效治理，很难满足井口处水质标准；同时水质对紫外线杀菌装置的杀菌效果影响较大，试验表明，当污水中含油量增加到20mg/L时，紫外线透光率由100%降至45%，限制了紫外线杀菌装置适应的水质条件。由此可见，紫外线杀菌装置仅适用于水质条件优越的深度污水站，只能满足出站水质达标，不能解决水质在输送过程中细菌滋生问题。

1.2 变频杀菌装置

变频杀菌器在运行时，周期性、有规律地产生各种频率（40～60kHz）的直流脉冲电磁场。在这种脉动电磁场作用下，水中产生一些极性离子，这种离子的微弱电能在反抗外加脉冲电场的过程中相互碰撞，从而得以消耗，各种离子的运动强度和运动方向被束缚。由于金属管壁接阴极，管内水体为阳极，水体中的各个质点与管壁形成一个脉冲电场。在这个脉冲电场作用下，水中各种离子分别组合成脉动的正负离子基团，使之产生电极反应，同时水的pH值、活性氧及OH-等的含量也发生了变化。水在直流脉冲电场作用下，迅速发生微弱的氧化还原反应，在阳极区附近产生一定量的氧化性物质，这些氧化性物质与细菌及藻类作用，破坏其正常的生理功能，使细胞膜过氧化而死亡，达到杀菌灭藻的目的。

2.化学杀菌技术

无论是紫外线杀菌技术还是变频杀菌，都仅满足于污水站内杀菌要求，不能达到污水处理直至注水井口的杀菌目的。因此，还需要采用化学杀菌技术进行弥补。化学杀菌技术随着加药量的增加，污水中药剂有残留，不但对加药点处的细菌可进行治理，还能保证管线在输送过程中的杀菌作用，实现污水杀菌的全过程治理。

2.1 常规杀菌剂HLX―102

在污水处理站进行常规杀菌剂处理效果的现场试验。注水站为树状管网流程，不与其他注水站相混合，而注水站的污水来源于深度污水站，因此可以通过井口处水质状况直观反映出杀菌剂的杀菌效果。为了全面、直观地检测杀菌剂的杀菌效果，对注水站所辖的配水间、注水井进行分析，综合考虑到管线长度、管线使用年限等因素，选取了水井作为取样井。此单井管线长度为500～3000m，单井管线使用年限在4～11年之间。试验期间，杀菌剂的添加浓度为30mg/L，连续8天对所选取的井口进行取样分析。从试验结果可以看出，加药浓度为30 mg/L时，出站水质满足杀菌要求，但只有3口井水质达标，且波动较大，井的井口达标率为30.4%。综上所述，常规杀菌剂HLX―102在添加浓度为30mg/L的情况下，也不能保证井口处水质完全达标，且存在着长时间使用同一种杀菌剂导致细菌抗药性增强的问题。

2.2 二氧化氯杀菌剂

为了验证二氧化氯杀菌剂的杀菌效果，在深度污水站进行了现场试验。按7种药剂浓度进行添加，加药点在总来水汇管处，通过检测加药点前后水质情况确定二氧化氯杀菌剂的添加浓度。从化验结果可以看出，在投加二氧化氯药剂浓度为30mg/L的情况下，杀菌率在98%以上，满足污水出站处理要求。为了考察井口处杀菌效果，同样以添加常规杀菌剂所选取的单井为分析点，二氧化氯的添加浓度为30mg/L，加药点设置在滤后水汇管处，连续6天对井进行跟踪化验。从化验数据可以看出，二氧化氯杀菌技术对硫酸盐还原菌具有较好的杀菌效果，单井满足井口达标要求，井口达标率为81%。井口处细菌含量超标，从化验数据可以看出，该井无论是添加常规杀菌剂还是二氧化氯杀菌剂均不能满足指标要求。经分析认为，由于该井距离污水站管线较长，污水在输送过程中受到二次污染，杀菌剂的余量不足以杀灭新滋生的细菌。由于二氧化氯具有氧化性，对管道有一定的腐蚀作用，因此对其腐蚀性开展挂片试验，分析腐蚀速率。腐蚀挂片设置点分别是一次过滤罐滤前水汇管、二次过滤罐滤后水汇管，3个月后取出挂片对其称重，并计算挂片的腐蚀速率。通过计算，挂片平均腐蚀率为0.073 mm/a，在

3.结论

（1）对于污水杀菌系统，常规的杀菌方式已不能满足杀菌要求，需要多种杀菌方式择优组合，或加深杀菌工艺研究，来解决油田污水杀菌问题。

（2）在污水杀菌系统中，提出深度污水处理站采用以物理杀菌技术为主、化学杀菌技术为辅的杀菌模式，普通污水处理采用物理杀菌技术与化学杀菌技术联合使用的杀菌模式，聚驱污水处理站采用以添加二氧化氯杀菌剂为主的杀菌模式，实现杀菌系统低耗、高效运行，保证井口处水质达标。

（3）优化加药点，针对常规化学杀菌技术，加药点由一点集中加药向多点全面加药转变，通过优化加药浓度、加药量，提高杀菌效果，降低药剂运行成本。针对二氧化氯杀菌剂，可以将加药点前移或后移，加药点前移主要是对游离水脱出器、电脱水器放水进行除硫和降黏，降低污水处理难度，同时抑制容器内的细菌滋生；加药点后移，移至注水站来液汇管处，主要目的是一次性处理污水中的细菌，保证井口处水质达标。

参考文献

[1] 赵星.物理杀菌装置在污水处理中的应用[J].油气田地面工程.2007（07）.

[2] 刘德俊，申龙涉，刘雨丰.紫外线-变频技术联合杀菌在油田水处理中的应用[J].水处理技术.2007（04）.