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稠油污水深度处理回用热采锅炉技术
一、稠油污水深度处理问题的提出
稠油注蒸汽热力开采，其产出液通常含水在50％～60％，进入高轮次吞吐期或蒸汽驱开采阶段，其产出液含水就高达85％～90％以上，对于一个年产近100×104t稠油油田来说，将产生大量的稠油污水。通常情况下，处理稠油污水的办法有三个：一是经简单处理就近选择稀油油藏实施水驱注水，消耗掉部分污水；二是经简单处理实施自由排放；三是选择一个或多个开采几近枯竭的油藏或油层组，实施无效注水，处理掉大部分污水。后两种方法不仅消耗大量能源，也不利于能源的综合利用，使稠油开采成本居高不下，还将对环境造成严重影响。同时据统计表明：无效回注污水运行成本高达13.5元/m3，另一方面为维持稠油开采热采锅炉还将消耗掉大量清水。因此，将稠油污水深度处理后回用热采锅炉，实现水的循环利用具有重要意义。
二、稠油污水深度处理流程及主要处理设施
1.处理流程
主要分四部分，即除油部分、除悬浮物部分、除硅部分和软化部分。软化后污水进热采锅炉。工艺流程如下：
主流程：
原水→（破乳剂）调节水罐→（破乳剂）沉降罐→（净水剂）斜板除油池→（浮选剂）DAF浮选机→（除硅剂）除硅沉淀池→双滤料过滤→（助滤剂）多介质过滤→软化→进热采锅炉
次流程
系统产生各种污水→污水回收池→污泥浓缩罐→清水回收池→出水返回到主流程
系统排出含油污泥污泥池→（聚沉剂）污泥浓缩罐→污泥压滤机→泥饼
除硅池排出硅泥→污泥压滤机→泥饼
各单元处理工艺如下：
（1）调节、缓冲及沉降
稠油污水客观上存在水质、水量波动。在工艺设计过程中，必须充分考虑这些变化因素的影响，并尽量使处理工艺在相对均衡稳定的状态下运行。可供选择的对应措施包括适当的调节容积，均质均量。
重力除油和悬浮物一直是国内外含油废水处理首选的初级处理单元，其效率较高，运行稳定，操作方便。通过这一单元处理，可去除大部分浮油和分散油；加入适当的破乳剂，可去除部分乳化油。
调节罐和沉降罐共设置2座，功能可以互换，以备检修清泥。罐内设浮动收油设施和分区排泥设施。
（2）斜板除油
斜板除油装置形式上可分为立式和平流式两种。
立式除油罐或立式斜板除油罐在油田普遍使用。其优点是运行平稳，操作、管理方便。不足是当来水水质变差，难以发现和及时调整，对下段处理不利；采用反应筒混合反应，效果不好。
平流式斜板隔油池是在沉淀池基础上加斜板。其优点是，充分利用浅池原理，分离高度小，除油效率较高；运行平稳，操作管理方便；进水设反应混合装置，混合反应效果好；收油、排泥容易，利用刮油、刮泥方式收油排泥彻底；易于控制，当来水水质变差时，易于发现并能及时通过调整加药量控制出水水质。
平流式斜板隔油池设2座，出水含油小于100mg/L，悬浮物小于200mg/L。
（3）浮选
20世纪80年代末期，为适应稠油污水处理的要求，引进了国外诱导浮选机，并对其进行了测试和研究。试验和实践均证明，诱导浮选（IGF）适用于油水密度差小的稠油污水处理。近年来，溶气浮选（DAF）和涡凹浮选（CAF）也引入油田污水处理。该技术引进的是DAF浮选机。前段来水加浮选剂，经浮选处理后，出口含油基本小于5～10mg/L，悬浮物在10mg/L～20mg/L。溶气浮选最好在进浮选前设药剂混合和反应装置，国产浮选剂投加量一般50mg/L～100mg/L。
（4）除硅
目前国内外油田工程都采用化学除硅。除硅构筑物有沉淀池、澄清池或沉降罐等形式。该技术采用2座平流沉淀池，平流沉淀池结构简单，管理、操作方便，处理效果较好，排泥方便。出水二氧化硅含量小于80mg/L。
（5）过滤
过滤系统采用二级，一级采用双滤料过滤器，二级采用引进技术的多介质过滤器。
经浮选处理后，污水进入双滤料过滤器，进一步除油和悬浮物。全自动双滤料压力过滤器工作滤速13.3m/h，强制滤速16.6m/h。采用汽、水混合反洗方式。
双滤料过滤器出水后，加入助滤剂1～5mg/L进入全自动多介质压力过滤器进行微絮凝过滤，进一步去除悬浮物和油。多介质过滤器采用汽、水混合反洗方式。多介质过滤出水含油小于2mg/L，悬浮物小于5mg/L。
污水经二级过滤器处理后，进入软化处理部分。
（6）软化
根据稠油污水离子交换软化的工业试验和工程实践，总矿化度小于7000mg/L，硬度小于500mg/L时，采用：
a.001×7强酸阳离子树脂和大孔弱酸树脂D113技术，软化后可达热采锅炉水质指标。
b.树脂可承受一定量的有机物，暂时性污染对交换过程影响不大，但悬浮物不应过高（不宜超过10mg/L）
c.污水中COD小于300mg/L对树脂没有明显污染作用。
d.稠油污水001×7强酸阳离子树脂软化过程中，工作滤速按清水软化设计滤速设计；树脂装填高度应高出清水软化树脂装填高度200～300mm；再生液浓度和再