辽河油田回注污水杀菌技术

摘 要：污水处理新技术新工艺在近年来出现在油田污水系统中得到大量的应用。本文主要介绍辽河油田公司采用的几种污水杀菌技术的工作原理、并对使用效果、成本和存在的问题以及相应的解决办法进行了说明，同时阐述了应用污水处理新技术发展方向。

关键词：污水处理 化学药剂 细菌 电解 紫外线 二氧化氯 臭氧

前 言

目前，辽河油田回注污水过程中，存在着各类细菌的含量普遍超标，油田污水细菌含量的达标率不足70%，多数污水处理站及联合站没有采取有效的杀菌处理工艺。在油田污水中，尤其以SRB超标现象十分普遍。其主要危害为对地面管网、井下注水管柱的腐蚀和对油层造成堵塞。结合油田污水处理工艺出现的问题，辽河油田开展了电解盐水杀菌、紫外线杀菌、二氧化氯杀菌和臭氧杀菌技术的应用与试验，并取得了一定成效。

一、细菌的产生和对污水处理产生的危害

1.硫酸盐还原菌

在无氧条件下能将硫酸盐还原成硫化物的细菌叫硫酸盐还原菌。其pH值范围较宽，在5.5～9左右。硫酸盐还原菌在油田污水处理系统中的分布很广，主要存在：污水管线的管壁、阀门闸板两侧、管路变径处、污水处理罐罐壁及罐底部，砂滤罐的滤料中等部位。硫酸盐还原菌在无氧条件下将水中的硫酸盐还原成硫化氢，对处理设备产生腐蚀，同时生产的硫化亚铁使污水水质变坏，极大的增加污水处理难度，于此同时，硫酸盐还原菌及硫化亚铁随水注入地层，这种硫酸盐还原菌和流化亚铁还会引起地层的堵塞，导致油井产能下降。

2. 粘泥形成菌与铁细菌

在有氧条件下，凡是能形成粘膜的细菌统称为粘泥形成菌，习惯称为腐生菌。当粘泥形成菌总数量大于105/ml时，必须采取杀菌措施。粘泥形成菌大量繁殖的结果是形成肉眼可见的菌膜和悬浮物，从而堵塞污水管线、水处理设备和地层。

二、目前常用的杀菌技术应用与正在进行的污水杀菌试验

现在油田污水杀菌技术有很多，新工艺、新技术得到大量的应用。最早我们使用投放化学药剂的方法。近年来，电解盐水杀菌、二氧化氯杀菌、紫外线杀菌等技术在国内各大油田污水现场都得到很好的应用；臭氧杀菌、微电流杀菌等技术也正在极积的探索当中。

1.化学药剂杀菌技术

油田回注污水杀菌采取的最早、最普遍的方法是添加化学药剂法。以茨榆坨要油厂龙一联合站为例，一直以来也是采取了化学药剂杀菌，但是由于药品成本太高和效果不明显等因素而无法坚持下去，同时杀菌剂具有毒性大、对环境污染十分严重，杀菌剂污染物常常将同围的植物杀死，而且这类杀菌剂降解困难，污染物难以消除。在一九九九年停止使用。

杀菌剂的杀菌机理：杀菌剂的主要杀菌机理为能渗透杀伤或分解菌体内电解质，抑制细菌的新陈代谢过程，如抑制蛋白质合成，氧化络合细菌细胞内的生化过程，从而杀灭细菌。加药方法可连续投加，也可间歇冲击投加，还可以两种方式结合投加。投加的位置一般设置在污水处理系统的入口或出口。加药的周期、加药浓度和加药时间，应先根据室内评价和现场细菌分析而定。

2.紫外线杀菌技术

紫外线杀菌就是调改紫外线照射来达到杀菌的目的。它对污水中的SRB、TRGB和铁细菌的杀灭率均在99%以上，细菌指标达到了油田回注水标准。

技术原理：紫外线杀菌技术是利用特殊设计的高效率、高强度的C波段紫外线光发生器产生的254nm波长的紫外光照射污水，强烈破坏细菌的DNA和RNA的结构，并且产生的自由基引起光电离，导致细胞死亡，从而达到杀灭细菌的目的。

工艺与设备：紫外线杀菌装置，控制电路，连接管道。

使用效果：在不受干扰（水质达标、流量稳定）的正常工况下，紫外线杀菌装置能够将污水中的细菌全部杀灭。

3. 二氧化氯杀菌技术

二氧化氯（ClO2）是一种很强的氧化剂，可与多种有机物、无机物发生氧化-还原反应，对细菌的细胞壁有很强的吸附和穿透能力，可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物，在2～10min即可杀灭各种细菌，而且不产生耐药性。

技术原理：二氧化氯作为强氧化剂，ClO2在酸性条件下具有很强的氧化性：ClO2能将水中少量的S2-、SO32-、NO2-等还原性酸根氧化去除，还可去除水中的Fe2+、Mn2+及重金属离子等。ClO2是一种光谱、高效的杀菌消毒剂，实验证实，它对细菌、芽孢、藻类、真菌、病毒等均有良好的杀灭效果。

工艺与设备：ClO2?的制备方法有化学反应法、电解食盐法、离子交换法等。其中化学法和电解法在生产上应用较多。

使用效果：二氧化氯杀菌效果好，处理后的油田污水中细菌含量完全达到现场要求。

4.臭氧杀菌技术

臭氧（O3）是一种具有特殊的刺激性气味的不稳定气体，常温下为浅蓝色，液态呈深蓝色。O3是常用氧化剂中氧化能力最强的，所以O3具有较强腐蚀性。

工艺与设备：生产O3的方法有无声放电法、放射法、紫外线法、电解法等。在实际应用中都采用无声放电法。

使用效果：臭氧杀菌效果最好，处理后的油田污水中细菌含量能够全部达到设计指标要求。

5.其他杀菌技术

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在油田污水杀菌处理工艺中，还有许多杀菌工艺与技术，如多相催化氧化技术、光电杀菌技术，微电流杀菌技术、电磁辐射杀菌技术，超高静压杀菌技术以及高压电弧放电杀菌技术等等，这些技术在国内油田的污水杀菌中还处于试验、研究阶段。

三、结论

通过在茨榆坨采油厂龙一联所做的有关实验得出以下的结论：在污水杀菌过程中应当首选考虑先采用大功的紫外线杀菌灯，同时配合其它杀菌技术综合作用，即可完全可以实现成本降低，杀菌效果达标的目的。杀菌技术的使用对于减少污水处理设备腐蚀提高设备完好率和避免地层污染堵塞有着至关重要的作用，因此必须坚持污水回注过程中进行彻底的杀菌。

参考文献：

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