稠油污水深度處理回用注汽鍋爐技術(shù)

遼河油田公司“稠油污水深度處理回用注汽鍋爐技術(shù)”填補了國內空白，工業(yè)污水經(jīng)深度處理后可直接回用于鍋爐，實(shí)現污水零排放，具有巨大的環(huán)境、社會(huì )和經(jīng)濟效益。

入夏以來(lái)，東北老工業(yè)基地遼寧省遭受了百年一遇的大旱天氣。那些用水大戶(hù)急得團團轉的時(shí)候，遼河油田公司副總工程師劉喜林卻不用再為油田用水的事著(zhù)急了，因為一項由他所在的技術(shù)發(fā)展部門(mén)研發(fā)完成的“稠油污水回用注汽鍋爐工藝技術(shù)”剛剛通過(guò)中國石油天然氣股份公司的驗收，此項工藝技術(shù)不僅達到國際領(lǐng)先水平，還填補了國內一項空白。再過(guò)不久，經(jīng)過(guò)深度處理的污水就像清水一樣，可直接回用于整個(gè)遼河油田的注汽鍋爐，每日可節約清水5萬(wàn)立方米，將大大緩解耗能大戶(hù)用水緊張的局面。

污水過(guò)剩矛盾凸現

坐落在世界第一大蘆葦蕩中的遼河油田是國內最大稠油生產(chǎn)基地，年產(chǎn)原油穩定在1200萬(wàn)噸，其中，2/3為稠油、超稠油和高凝油，均需熱力開(kāi)采，每天需要使用大量清水，能耗是普通原油開(kāi)采的兩到三倍。據統計，遼河油田熱采爐日用清水約5萬(wàn)立方米，而每開(kāi)采1立方米稠油又產(chǎn)生2～4立方米稠油污水，日產(chǎn)含油污水達15萬(wàn)立方米，除用于開(kāi)發(fā)注水、摻水、作業(yè)等外，還有6.5萬(wàn)立方米的剩余污水。過(guò)去這些污水都直接回注到地下，造成的直接后果就是污染地下水層。隨著(zhù)遼河流域綜合治理的開(kāi)展，污水過(guò)剩的矛盾變得越來(lái)越突出。

另一方面，由于地表水水質(zhì)較差，所以遼河油田生產(chǎn)和生活用水不得不大量使用地下水，過(guò)量的開(kāi)采，使地下水位急劇下降。生產(chǎn)和生活用水量與日俱增，供水嚴重不足。污水回注成本又非常高，給環(huán)境污染和生產(chǎn)成本帶來(lái)了雙重壓力。

身為遼河油田公司技術(shù)發(fā)展處處長(cháng)的劉喜林表示，水資源日益緊張和污水過(guò)剩而外排超標等問(wèn)題，已嚴重影響和制約著(zhù)油田的正常生產(chǎn)。為了油田的可持續發(fā)展，也為了促進(jìn)水資源的循環(huán)再利用，如何合理處置這些數量巨大的稠油污水，成為擺在遼河油田公司面前非常嚴峻的經(jīng)濟和技術(shù)挑戰。

經(jīng)過(guò)科研人員長(cháng)時(shí)間的考察和研究，認為解決油田蒸汽鍋爐供水和稠油污水處理雙重矛盾最有效的方法就是將稠油污水經(jīng)過(guò)適當處理后回用于高壓蒸汽鍋爐。

回爐利用突破難關(guān)

“稠油污水深度處理回用注汽鍋爐技術(shù)”成為遼河油田以及中國石油“九五”和“十五”期間重大科學(xué)研究項目。遼河油田公司技術(shù)發(fā)展處油氣集輸科科長(cháng)武俊憲指出，“稠油污水深度處理回用注汽鍋爐技術(shù)”的突出特點(diǎn)就是變廢為寶，充分利用了稠油污水的水源和水溫，實(shí)現了污水的資源化，減少了清水資源的消耗，節約了清水軟化費、燃料費和污水無(wú)效回注費，并防止了對地下水體的污染，符合清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟的核心理念。從環(huán)境和社會(huì )效益看，既減少廢水外排污染環(huán)境，又節省了大量清水資源，代表了將來(lái)油田污水處理的基本方向，具有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。事實(shí)上，上世紀70年代以來(lái)，美國、加拿大等一些發(fā)達國家對稠油污水的處理基本上就是采用這種回用鍋爐的處理方式。

但是武俊憲也指出，盡管?chē)鴥韧鈱τ诔碛臀鬯�回用鍋爐的工藝技術(shù)研究已有很多年歷史，但多數處理工藝效果仍然不夠理想和穩定，而且那些技術(shù)流程長(cháng)、投資大、運行費用高、管理復雜，很難在我國推廣應用。況且遼河油田稠油污水黏度大、密度高、乳化嚴重、水質(zhì)水量變化大、生物可降解性能差，這些特殊性決定了不能照搬國外的技術(shù)，必須研究出具有遼河特色的污水處理技術(shù)，這是多年困擾遼河油田的一大難題。

 為此，遼河油田公司從自身特點(diǎn)出發(fā)，在廣泛借鑒國內外稠油污水處理研究成果和經(jīng)驗的基礎上，針對遼河油田稠油污水水質(zhì)復雜和變化較大的特點(diǎn)，尋求簡(jiǎn)捷、高效、實(shí)用的稠油污水處理新工藝技術(shù)，實(shí)現污水進(jìn)鍋爐的目標。在這一思想指導下，他們對稠油污水深度處理回用注汽鍋爐的關(guān)鍵處理工藝、處理設備進(jìn)行了大量的試驗研究和一系列專(zhuān)題攻關(guān)。

“除油、除懸浮物、除硅和軟化這四項技術(shù)，是稠油污水深度處理及回用中遇到的最大技術(shù)難題�！眲⑾擦终f(shuō)。

稠油污水水質(zhì)變化大的主要影響因素是水中的浮油，而稠油污水中的浮油所占比例最高，其次為乳化油和溶解油。因此，首要目標是通過(guò)水質(zhì)調節，將絕大部分的浮油去除，然后采用破乳絮凝等化學(xué)方法，將絕大部分的乳化油去除，而常規的物理方法和化學(xué)藥劑并不能將溶解油完全去除。高效凈水藥劑的研制和開(kāi)發(fā)成為稠油污水處理的基礎和關(guān)鍵，凈水藥劑的好壞直接影響稠油污水處理后的最終出水效果。

針對上述難題，科技人員通過(guò)實(shí)驗室試驗、室內試驗、現場(chǎng)中試，經(jīng)過(guò)6年的科研攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出先除油、再除渣、稠油污泥脫水、除硅和離子軟化方法對稠油污水進(jìn)行處理。通過(guò)現場(chǎng)中試，達到了熱采鍋爐用水指標，并已回用熱采鍋爐給水。實(shí)踐證明，稠油廢水回用熱采鍋爐技術(shù)上是可行的。

全面推廣三重效益

目前，遼河油田利用該項技術(shù)先期建成的歡三聯(lián)、洼一聯(lián)和曙四聯(lián)3座稠油污水深度處理站已分別正式投產(chǎn)運行，日處理能力已達到5.8萬(wàn)立方米，年回用污水1296萬(wàn)立方米，可創(chuàng )效6200余萬(wàn)元。洼一聯(lián)合站站長(cháng)姜杰稱(chēng)，通過(guò)一年多運行，經(jīng)水質(zhì)分析和爐管檢測，其出水水質(zhì)完全達到進(jìn)熱采鍋爐的給水指標，爐管結垢速率也在正常范圍之內，含油和雜質(zhì)等指標均達到了設計要求。實(shí)踐驗證，污水進(jìn)鍋爐對鍋爐沒(méi)有負面影響，而且安全、平穩、簡(jiǎn)單，成本大大降低，使污水資源在油田得到應用，得以良性循環(huán)，有效解決了污水出路和生產(chǎn)成本的問(wèn)題，為油田稠油工業(yè)生產(chǎn)污水實(shí)現零排放提供了可靠技術(shù)保障。

現在，遼河油田公司已建立起一套完整的稠油污水處理工藝技術(shù)，確定了稠油污水處理的基本原則，提出了稠油污水回用于注汽鍋爐新的工藝流程及設計參數。

劉喜林還特別提到，他們已成功地研制和開(kāi)發(fā)出高效的凈水藥劑。該藥劑具有投藥量小、處理效率高、耐沖擊負荷能力強等優(yōu)點(diǎn)，對相同或類(lèi)似的污水有很大的推廣應用價(jià)值。

此外，深度污水處理工程還形成了六項創(chuàng )新技術(shù)，即先除油后除懸浮物技術(shù)、化學(xué)除硅技術(shù)、射流氣浮和溶氣氣浮技術(shù)、精細過(guò)濾技術(shù)、大孔弱酸陽(yáng)離子軟化技術(shù)、污泥脫水技術(shù)。

這六項技術(shù)的突破，使困擾遼河油田多年的稠油污水處理難題得以解決，并形成了具有遼河稠油污水特色的一套先進(jìn)技術(shù)流程，為遼河油田稠油污水綜合治理打下了基礎。同時(shí)，也將對我國油田采出水處理技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用，填補了國內空白，達到了國際領(lǐng)先水平。今年3月21日，遼河油田公司污水深度處理工程通過(guò)中國石油天然氣股份公司的驗收，這標志著(zhù)遼河油田工業(yè)污水經(jīng)深度處理后可直接用于鍋爐。

能耗大戶(hù)走在節能減排前列。劉喜林透露說(shuō)，這項技術(shù)下一步準備在油田全面推廣，代替整個(gè)油田注汽鍋爐所用的每天5萬(wàn)立方米清水，它的環(huán)境、社會(huì )、經(jīng)濟效益將是巨大的，如果在中國石油內部推廣，效益將更巨大。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)