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[摘 要]油田注汽锅炉外排污水的回收利用可有效的降低稠油生产运行成本，减少环境污染。本文结合油田注汽锅炉外排污水的生产实际，介绍了几种污水处理机理，运用可自动控制的过滤装置和水质监测系统，通过更改部分流程，解决了注汽锅炉外排污水环境污染及水资源浪费问题，实现了绝大部分污水能够循环利用的目的，对稠油热采配套技术的完善具有现实意义。
[关键词]注汽锅炉；外排污水；回收利用
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0066-01
1 前言
注汽锅炉的正常运行要求供水水质必须达到规定标准，与之配套的水处理装置就是为了满足这一要求而设置的。注汽锅炉的水处理过程包括反洗、沉降、进盐、置换、正洗五个步骤，完成这一过程，单台锅炉需外排污水40 m3左右，一天需再生三次，外排污水每天均在100 m3以上，以辽河油田某采油厂为例，所有锅炉水处理加上站内取样，冷凝等过程的用水外排，总量可达到1200 m3以上。合理回收利用这部分污水，不仅每年可节约近40万方的锅炉用水，而且还能减轻环境污染，减少外排污水费用，有较高的经济效益和社会效益。
2 室内机理研究
通过对注汽锅炉的水处理运行跟踪监测，参见表1，得出水样分析结果如下：
由水处理再生过程及取样化验分析可知，注汽锅炉外排污水中除含有大量杂质及悬浮物以外，主要含有钙、镁、钠、钾等离子成份，含盐浓度可达3×104 mg/L，因此去除悬浮物及杂质，降低含盐量是污水回收利用技术的关键。解决这一问题，目前国内外较为成熟的污水处理技术主要有化学除盐法、逆渗透RO物理除盐技术、电渗析法等。
2.1 化学除盐法
其作用机理为，首先是用过滤装置进行过滤，然后采用在污水贮集罐内定期加入化学药剂的方式，使Ca2+、Mg2+等离子以沉淀的方式进行清除。
2.2 逆渗透RO物理除盐技术
逆渗透除盐是目前国内外较为先进的水质处理技术，它是在压力差的推动作用下，利用特定膜的过滤性能，实现分离水中离子、分子或胶体等微粒。它的膜是一种只允许水通过而不允许溶质透过的半透膜，配合加药处理，可有效去除水中的高含盐成分，达到回收利用污水的目的。
2.3 电渗析
电渗析技术也是目前较为先进的一种水处理技术，它利用电场作用下，阴阳离子迁移，进而从水中分离出各种带电离子的原理，进行污水的净化除盐处理。
以上几种污水处理方法中，化学除盐法虽然工艺流程改造较少，一次性投资不高，但除盐效果较差（除盐率最高仅能达到50%），定期加入化学药剂，还使污水处理成本增加，经济效益变差。逆渗透RO物理除盐技术除盐效果较好，但其进水含盐要求为20000 mg/L以下，不能全部处理注汽锅炉的外排污水，并且该项技术一次性投资较大，前期仅设备费用就达50万元左右。电渗析除盐方式在运行过程中耗电较高，易结垢，运行规模小，运行管理较为复杂，不适合油田现场生产的实际要求。
通过进一步分析水样结果发现：在整个外排污水过程中，真正高盐、高硬度的污水不到总水量的五分之一，即进盐、置换时的外排水（进盐2m3，置换3-5m3），而占总水量87.5%的反洗（包括沉降）、正洗时的排放水（反洗15-20 m3、正洗10-15 m3）含盐、含硬度指标均低于锅炉生水用水指标，据此制定适合注汽锅炉现场使用的污水处理方案如下：对现有的排放污水流程进行部分改造，增加一套自动控制的过滤装置和水质监测系统，将低含盐、低硬度占87.5%的反洗、正洗水分离出来，经过滤装置处理后，直接返回到供水系统中循环利用，进盐、置换两部分污水因含盐量大、硬度大，所占比重小，暂且排放，待技术成熟，资金充足再作处理，这样整套系统污水处理量可达到87%，设备投资较少，技术难度降低，运行过程中操作简单，没有增加其它运行费用。
3 现场应用
该采油厂先后在11台23 m3/h注汽锅炉上开展了现场应用。每台锅炉各安装一套污水回收装置，相互独立，互不干扰。装置经改造后在该采油厂注汽锅炉上推广使用已近4年，目前设备运行状况良好，节水效果显著。由于正反洗水的硬度较低，与水罐中的生水混合后，供水总硬度降低，使原先水处理运行过程每天再生三次降低到二次，软水器运行时间延长4～6小时，每天节约用水100 m3以上，单台锅炉平均运行12000小时，已累计节水6×104 m3以上。以下是污水处理前后水质化验分析对比表：
4 结论
1、该项目的试验成功，有效地解决了注汽锅炉外排污水环境污染及水资源浪费问题，实现了绝大部分污水能够循环利用的目的。
2、整套设备流程工艺新颖，结构紧凑，自动化程度高，操作简单，维修方便。
3、该工艺在不影响锅炉正常运行的同时，可有效降低水处理再生次数，由3次/天降为2次/天，对锅炉运行十分有利。
本文提出的热注锅炉外排污水回收利用技术将为注汽锅炉节约用水，降低成本，减少环境污染提供一条新的研究途径，具有较好的推广应用前景。
参考文献
[1] 王丽萍.辽河油田热注锅炉燃料结构调整试验研究[J].石油规划设计，2007，18（4）：30-32.
[2] 阮林华，王卓飞，赵建华等.提高注汽锅炉热效率配套技术研究及应用[J].节能技术，2006，28（5）：45-47.
[3] 雷乐成，陈琳，何锋.油田稠油污水深度处理后回用于热采注汽锅炉的试验研究[J].给水排水，2003，29（3）：52-55.
[关键词]注汽锅炉；外排污水；回收利用
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0066-01
1 前言
注汽锅炉的正常运行要求供水水质必须达到规定标准，与之配套的水处理装置就是为了满足这一要求而设置的。注汽锅炉的水处理过程包括反洗、沉降、进盐、置换、正洗五个步骤，完成这一过程，单台锅炉需外排污水40 m3左右，一天需再生三次，外排污水每天均在100 m3以上，以辽河油田某采油厂为例，所有锅炉水处理加上站内取样，冷凝等过程的用水外排，总量可达到1200 m3以上。合理回收利用这部分污水，不仅每年可节约近40万方的锅炉用水，而且还能减轻环境污染，减少外排污水费用，有较高的经济效益和社会效益。
2 室内机理研究
通过对注汽锅炉的水处理运行跟踪监测，参见表1，得出水样分析结果如下：
由水处理再生过程及取样化验分析可知，注汽锅炉外排污水中除含有大量杂质及悬浮物以外，主要含有钙、镁、钠、钾等离子成份，含盐浓度可达3×104 mg/L，因此去除悬浮物及杂质，降低含盐量是污水回收利用技术的关键。解决这一问题，目前国内外较为成熟的污水处理技术主要有化学除盐法、逆渗透RO物理除盐技术、电渗析法等。
2.1 化学除盐法
其作用机理为，首先是用过滤装置进行过滤，然后采用在污水贮集罐内定期加入化学药剂的方式，使Ca2+、Mg2+等离子以沉淀的方式进行清除。
2.2 逆渗透RO物理除盐技术
逆渗透除盐是目前国内外较为先进的水质处理技术，它是在压力差的推动作用下，利用特定膜的过滤性能，实现分离水中离子、分子或胶体等微粒。它的膜是一种只允许水通过而不允许溶质透过的半透膜，配合加药处理，可有效去除水中的高含盐成分，达到回收利用污水的目的。
2.3 电渗析
电渗析技术也是目前较为先进的一种水处理技术，它利用电场作用下，阴阳离子迁移，进而从水中分离出各种带电离子的原理，进行污水的净化除盐处理。
以上几种污水处理方法中，化学除盐法虽然工艺流程改造较少，一次性投资不高，但除盐效果较差（除盐率最高仅能达到50%），定期加入化学药剂，还使污水处理成本增加，经济效益变差。逆渗透RO物理除盐技术除盐效果较好，但其进水含盐要求为20000 mg/L以下，不能全部处理注汽锅炉的外排污水，并且该项技术一次性投资较大，前期仅设备费用就达50万元左右。电渗析除盐方式在运行过程中耗电较高，易结垢，运行规模小，运行管理较为复杂，不适合油田现场生产的实际要求。
通过进一步分析水样结果发现：在整个外排污水过程中，真正高盐、高硬度的污水不到总水量的五分之一，即进盐、置换时的外排水（进盐2m3，置换3-5m3），而占总水量87.5%的反洗（包括沉降）、正洗时的排放水（反洗15-20 m3、正洗10-15 m3）含盐、含硬度指标均低于锅炉生水用水指标，据此制定适合注汽锅炉现场使用的污水处理方案如下：对现有的排放污水流程进行部分改造，增加一套自动控制的过滤装置和水质监测系统，将低含盐、低硬度占87.5%的反洗、正洗水分离出来，经过滤装置处理后，直接返回到供水系统中循环利用，进盐、置换两部分污水因含盐量大、硬度大，所占比重小，暂且排放，待技术成熟，资金充足再作处理，这样整套系统污水处理量可达到87%，设备投资较少，技术难度降低，运行过程中操作简单，没有增加其它运行费用。
3 现场应用
该采油厂先后在11台23 m3/h注汽锅炉上开展了现场应用。每台锅炉各安装一套污水回收装置，相互独立，互不干扰。装置经改造后在该采油厂注汽锅炉上推广使用已近4年，目前设备运行状况良好，节水效果显著。由于正反洗水的硬度较低，与水罐中的生水混合后，供水总硬度降低，使原先水处理运行过程每天再生三次降低到二次，软水器运行时间延长4～6小时，每天节约用水100 m3以上，单台锅炉平均运行12000小时，已累计节水6×104 m3以上。以下是污水处理前后水质化验分析对比表：
4 结论
1、该项目的试验成功，有效地解决了注汽锅炉外排污水环境污染及水资源浪费问题，实现了绝大部分污水能够循环利用的目的。
2、整套设备流程工艺新颖，结构紧凑，自动化程度高，操作简单，维修方便。
3、该工艺在不影响锅炉正常运行的同时，可有效降低水处理再生次数，由3次/天降为2次/天，对锅炉运行十分有利。
本文提出的热注锅炉外排污水回收利用技术将为注汽锅炉节约用水，降低成本，减少环境污染提供一条新的研究途径，具有较好的推广应用前景。
参考文献
[1] 王丽萍.辽河油田热注锅炉燃料结构调整试验研究[J].石油规划设计，2007，18（4）：30-32.
[2] 阮林华，王卓飞，赵建华等.提高注汽锅炉热效率配套技术研究及应用[J].节能技术，2006，28（5）：45-47.
[3] 雷乐成，陈琳，何锋.油田稠油污水深度处理后回用于热采注汽锅炉的试验研究[J].给水排水，2003，29（3）：52-55.