遼河油田公司“稠油污水深度處理回用注汽鍋爐技術”填補了國內空白，工業污水經深度處理后可直接回用于鍋爐，實現污水零排放，具有巨大的環境、社會和經濟效益。
入夏以來，東北老工業基地遼寧省遭受了百年一遇的大旱天氣。那些用水大戶急得團團轉的時候，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急了，因為一項由他所在的技術發展部門研發完成的“稠油污水回用注汽鍋爐工藝技術”剛剛通過中國石油天然氣股份公司的驗收，此項工藝技術不僅達到國際領先水平，還填補了國內一項空白。再過不久，經過深度處理的污水就像清水一樣，可直接回用于整個遼河油田的注汽鍋爐，每日可節約清水5萬立方米，將大大緩解耗能大戶用水緊張的局面。
污水過剩矛盾凸現
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基地，年產原油穩定在1200萬噸，其中，2/3為稠油、超稠油和高凝油，均需熱力開采，每天需要使用大量清水，能耗是普通原油開采的兩到三倍。據統計，遼河油田熱采爐日用清水約5萬立方米，而每開采1立方米稠油又產生2～4立方米稠油污水，日產含油污水達15萬立方米，除用于開發注水、摻水、作業等外，還有6.5萬立方米的剩余污水。過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。隨著遼河流域綜合治理的開展，污水過剩的矛盾變得越來越突出。
另一方面，由于地表水水質較差，所以遼河油田生產和生活用水不得不大量使用地下水，過量的開采，使地下水位急劇下降。生產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，給環境污染和生產成本帶來了雙重壓力。
身為遼河油田公司技術發展處處長的劉喜林表示，水資源日益緊張和污水過剩而外排超標等問題，已嚴重影響和制約著油田的正常生產。為了油田的可持續發展，也為了促進水資源的循環再利用，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濟和技術挑戰。
經過科研人員長時間的考察和研究，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過適當處理后回用于高壓蒸汽鍋爐。
回爐利用突破難關
“稠油污水深度處理回用注汽鍋爐技術”成為遼河油田以及中國石油“九五”和“十五”期間重大科學研究項目。遼河油田公司技術發展處油氣集輸科科長武俊憲指出，“稠油污水深度處理回用注汽鍋爐技術”的突出特點就是變廢為寶，充分利用了稠油污水的水源和水溫，實現了污水的資源化，減少了清水資源的消耗，節約了清水軟化費、燃料費和污水無效回注費，并防止了對地下水體的污染，符合清潔生產和循環經濟的核心理念。從環境和社會效益看，既減少廢水外排污染環境，又節省了大量清水資源，代表了將來油田污水處理的基本方向，具有顯著的經濟效益。事實上，上世紀70年代以來，美國、加拿大等一些發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，盡管國內外對于稠油污水回用鍋爐的工藝技術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，而且那些技術流程長、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，必須研究出具有遼河特色的污水處理技術，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出發，在廣泛借鑒國內外稠油污水處理研究成果和經驗的基礎上，針對遼河油田稠油污水水質復雜和變化較大的特點，尋求簡捷、高效、實用的稠油污水處理新工藝技術，實現污水進鍋爐的目標。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鍵處理工藝、處理設備進行了大量的試驗研究和一系列專題攻關。
“除油、除懸浮物、除硅和軟化這四項技術，是稠油污水深度處理及回用中遇到的最大技術難題。”劉喜林說。
稠油污水水質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，首要目標是通過水質調節，將絕大部分的浮油去除，然后采用破乳絮凝等化學方法，將絕大部分的乳化油去除，而常規的物理方法和化學藥劑并不能將溶解油完全去除。高效凈水藥劑的研制和開發成為稠油污水處理的基礎和關鍵，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，科技人員通過實驗室試驗、室內試驗、現場中試，經過6年的科研攻關，開發出先除油、再除渣、稠油污泥脫水、除硅和離子軟化方法對稠油污水進行處理。通過現場中試，達到了熱采鍋爐用水指標，并已回用熱采鍋爐給水。實踐證明，稠油廢水回用熱采鍋爐技術上是可行的。
全面推廣三重效益
目前，遼河油田利用該項技術先期建成的歡三聯、洼一聯和曙四聯3座稠油污水深度處理站已分別正式投產運行，日處理能力已達到5.8萬立方米，年回用污水1296萬立方米，可創效6200余萬元。洼一聯合站站長姜杰稱，通過一年多運行，經水質分析和爐管檢測，其出水水質完全達到進熱采鍋爐的給水指標，爐管結垢速率也在正常范圍之內，含油和雜質等指標均達到了設計要求。實踐驗證，污水進鍋爐對鍋爐沒有負面影響，而且安全、平穩、簡單，成本大大降低，使污水資源在油田得到應用，得以良性循環，有效解決了污水出路和生產成本的問題，為油田稠油工業生產污水實現零排放提供了可靠技術保障。
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，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發出高效的凈水藥劑。該藥劑具有投藥量小、處理效率高、耐沖擊負荷能力強等優點，對相同或類似的污水有很大的推廣應用價值。
此外，深度污水處理工程還形成了六項創新技術，即先除油后除懸浮物技術、化學除硅技術、射流氣浮和溶氣氣浮技術、精細過濾技術、大孔弱酸陽離子軟化技術、污泥脫水技術。
這六項技術的突破，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技術流程，為遼河油田稠油污水綜合治理打下了基礎。同時，也將對我國油田采出水處理技術的發展產生巨大的促進作用，填補了國內空白，達到了國際領先水平。今年3月21日，遼河油田公司污水深度處理工程通過中國石油天然氣股份公司的驗收，這標志著遼河油田工業污水經深度處理后可直接用于鍋爐。
能耗大戶走在節能減排前列。劉喜林透露說，這項技術下一步準備在油田全面推廣，代替整個油田注汽鍋爐所用的每天5萬立方米清水，它的環境、社會、經濟效益將是巨大的，如果在中國石油內部推廣，效益將更巨大。來源：谷騰水網
