棗大站水質(zhì)腐蝕加劇原因分析及治理對(duì)策

1、棗大站水質(zhì)腐蝕加劇原因分析及治理對(duì)策一、棗大站水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果及發(fā)現(xiàn)情況：從2010年12月開(kāi)始，棗大站現(xiàn)場(chǎng)掛片監(jiān)控腐蝕數(shù)據(jù)開(kāi)始偏高，至今，加藥后腐蝕數(shù)據(jù)一直不合格。從2011年3月初開(kāi)始，我們對(duì)棗大站水質(zhì)情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)及分析，主要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如下：1. 六項(xiàng)離子表1 六項(xiàng)離子結(jié)果： 單位（mg/L）水樣日期Na+K+Mg2+Ca2+Cl-SO42-CO32-HCO3-總礦化度3.8979369942166442710201279203.1791246498815633197037926386從六項(xiàng)離子分析數(shù)據(jù)看，棗大站水質(zhì)屬于高礦化度水質(zhì)，主要是氯離子含量高。2. 結(jié)垢率表2 現(xiàn)場(chǎng)加藥前水質(zhì)結(jié)垢情況

2、：水樣日期12小時(shí)結(jié)垢率，%24小時(shí)結(jié)垢率，%4.195.87.3分析結(jié)垢數(shù)據(jù)可以看出，棗大站現(xiàn)場(chǎng)結(jié)垢并不嚴(yán)重。3.細(xì)菌表3 細(xì)菌含量：水樣日期SRB 個(gè)/mLTGB 個(gè)/mLFB 個(gè)/mL備注3.8空白25006004.19空白2000250表3中顯示，棗大站水質(zhì)中硫酸鹽還原菌的個(gè)數(shù)偏高，并且含有少量腐生菌。4. pH值表4 pH值跟蹤結(jié)果：水樣日期pH值備注3.87.643.177.633.247.903.307.473.30 7.28加藥后水樣4.67.364.127.624.197.50停藥約20天后，摻水開(kāi)始加阻垢劑4.267.33從pH值的跟蹤結(jié)果可以看出，pH值的波動(dòng)范圍比較大，

3、最高到7.90，最低到7.28。水質(zhì)波動(dòng)情況比較大。5. 現(xiàn)場(chǎng)加藥后水質(zhì)監(jiān)測(cè)表5 現(xiàn)場(chǎng)加藥前及加藥后腐蝕速率室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果mm/a 取水樣日期加藥前腐蝕速率mm/a加藥后腐蝕速率mm/a3.170.07880.08573.240.11000.09493.300.10670.02944.10.14010.01644.80.10910.00924.140.19560.0374.190.11460.032從表5數(shù)據(jù)可以看出，3.17及3.24日期間加藥后腐蝕數(shù)據(jù)幾乎和加藥前一樣，甚至高于加藥前。3.30日開(kāi)始，腐蝕速率逐漸降低。6. 室內(nèi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（1） 4月2日，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員我們了解到：近幾個(gè)月措

4、施井增多，棗大站油處理系統(tǒng)波動(dòng)一直比較大，系統(tǒng)加破乳劑藥量增多。下圖為3月4日我們進(jìn)行緩蝕垢劑篩選時(shí)室內(nèi)腐蝕試驗(yàn)的掛片現(xiàn)象：圖1 2011.3.4緩蝕阻垢劑選試驗(yàn)室內(nèi)7天腐蝕掛片后水質(zhì)現(xiàn)象其中：左邊廣口瓶為提升泵后水樣（即為加藥前水樣）從圖1可以看出，加藥前水樣經(jīng)過(guò)7天室內(nèi)后有一層黃色膠狀物質(zhì)生成。破乳劑屬于有機(jī)嵌段聚合物，有機(jī)嵌段聚合物經(jīng)80度高溫加熱后便形成膠狀物質(zhì)。我們判斷，廣口瓶底部的膠狀物質(zhì)是由于過(guò)量破乳劑產(chǎn)生的。根據(jù)我們對(duì)大港南部油田各個(gè)大站污水加藥前室內(nèi)腐蝕掛片試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，加藥前的污水經(jīng)過(guò)七天室內(nèi)沉降后應(yīng)產(chǎn)生黑色腐蝕產(chǎn)物沉淀。見(jiàn)圖2。圖2 棗大站系統(tǒng)正常時(shí)提升泵后水室內(nèi)7天沉降后

5、水質(zhì)現(xiàn)象（2） 4.8日，工藝所取現(xiàn)場(chǎng)掛片。我們收集了一部分現(xiàn)場(chǎng)掛片附著物進(jìn)行室內(nèi)分析。下圖為經(jīng)過(guò)石油醚清洗后的附著物，上層為石油醚，下層為附著物沉淀。圖1 經(jīng)石油醚清洗后現(xiàn)場(chǎng)掛片上的附著物取30mL鹽酸溶液（1:1），加入經(jīng)石油醚清洗后的黑色附著物中，迅速產(chǎn)生大量氣泡。大部分沉淀被溶解，剩下的為不溶于鹽酸的黑色懸浮物，約有4mL。從上圖我們可以看出，附著在掛片上的物質(zhì)除了可溶于鹽酸的垢鹽，還有部分非水溶的有機(jī)物。從表觀上看，上層有機(jī)物呈顆粒狀態(tài)，搖動(dòng)即分散開(kāi)來(lái)。我們分析該有機(jī)物為油系統(tǒng)過(guò)來(lái)的有機(jī)雜質(zhì)。7. 現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)懸浮物監(jiān)控根據(jù)今年14月份現(xiàn)場(chǎng)的污水水質(zhì)跟蹤表可以看出，沉降罐來(lái)水含油及懸浮物

6、一直很高，含油最高可達(dá)120mg/L和懸浮物最高達(dá)到150mg/L左右。二、室內(nèi)藥劑篩選結(jié)果：1.舊配方KYHZ-6不同加藥濃度下的腐蝕速率表6 舊配方KYHZ-6不同加藥濃度腐蝕速率 mm/a加藥濃度 mg/L腐蝕速率 mm/a取水樣日期空白0.12344.8600.0342800.01301000.00831200.0070因現(xiàn)場(chǎng)加藥前水樣腐蝕情況加劇，以前的加藥量不能滿足現(xiàn)場(chǎng)處理的要求，所以我們對(duì)藥劑配方進(jìn)行了調(diào)整，增多了緩蝕成分的劑量，新配方KYHZ-6劑于4.15日送去現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)始加藥。新藥劑室內(nèi)評(píng)價(jià)腐蝕速率為0.0126mm/a（加藥濃度60mg/L），現(xiàn)場(chǎng)掛片腐蝕效果待評(píng)價(jià)。2.加

7、殺菌劑后掛片的腐蝕速率表7 現(xiàn)場(chǎng)加藥后水樣再加殺菌劑KYSJ-1(40 mg/L)取水樣日期現(xiàn)場(chǎng)加藥后水樣腐蝕速率mm/a現(xiàn)場(chǎng)加藥后水樣+殺菌劑KYSJ-1(40mg/L)腐蝕速率mm/a3.240.09490.05054.190.03200.0114室內(nèi)評(píng)價(jià)掛片效果見(jiàn)圖3：圖3 棗大站現(xiàn)場(chǎng)加藥后水再加入KYSJ-1（40mg/L）后室內(nèi)掛片效果其中：左瓶為現(xiàn)場(chǎng)加藥后水樣，中瓶為現(xiàn)場(chǎng)加藥后水樣再加入40mg/LKYSJ-1后效果，右瓶為提升泵后水（即為空白水樣）。從圖3可以看出，加入殺菌劑后，水質(zhì)明顯變好；從表7看出，加入殺菌劑后腐蝕速率也大大降低。三、原因及結(jié)果分析經(jīng)過(guò)一個(gè)月的跟蹤分析，我們

8、認(rèn)為造成現(xiàn)場(chǎng)加藥前及加藥后腐蝕加劇的原因主要有以下幾個(gè)方面：1、 水質(zhì)變化的影響。表8 2007年及2008年棗大站水質(zhì)六項(xiàng)離子結(jié)果污水站檢測(cè)時(shí)間K+NaCa2+mg/LMg2+ mg/LCl-mg/LSO42-mg/LHCO3-mg/LCO32-mg/L -總礦化度mg/LPH值棗大站2007.08.1711603.5881.7672.9619095.14264.17631.56032549.096.992008.01.1112311.9876.7548.6420241.648.03674.88034201.86.59 對(duì)比表1及表8，我們可以發(fā)現(xiàn)棗大站污水水質(zhì)礦化度由07-08年的3420

9、1mg/L降低至26386mg/L左右，而pH值由6.59升高至最高7.9，水質(zhì)變化明顯。棗大站水質(zhì)屬于高礦化度水質(zhì)，高礦化度及腐蝕性氣體（主要是硫化氫）是造成腐蝕腐蝕的主要原因。含鹽量高的污水電導(dǎo)率高，從而能加速腐蝕，腐蝕速度通常隨鹽濃度的增加而增加。這是因?yàn)楹}量增加，鹽水導(dǎo)電性增加，腐蝕性增大。另外，氯離子含量高，占總含鹽量的60%。氯離子濃度高，也加劇腐蝕。2、垢下腐蝕。雖然棗大站水樣結(jié)垢率不高，但是積累在金屬表面上的垢隨著時(shí)間推移越積越多，易造成垢下腐蝕，從而加速金屬的腐蝕性。3、污水經(jīng)沉降罐沉降后含油及懸浮物含量均很高。大量懸浮物和有無(wú)會(huì)給回注水系統(tǒng)帶來(lái)很多危害：（1）油膜粘附在金

10、屬壁上，阻止了緩蝕阻垢劑與金屬表面的接觸，使保護(hù)膜不能形成或保護(hù)膜不完整而導(dǎo)致的局部腐蝕；（2）懸浮物和油污是回注水系統(tǒng)中微生物的營(yíng)養(yǎng)源，加快了微生物的繁殖；（3）懸浮物和油污粘結(jié)在一起，吸附沉積在系統(tǒng)內(nèi)壁形成污垢，形成垢下腐蝕。4、提升泵后的水質(zhì)SRB菌數(shù)偏多，達(dá)2500個(gè)/mL，腐生菌有少量。表9 2008年棗大站污水細(xì)菌含量污水站檢測(cè)時(shí)間SRBTGBFB棗大站2008.02比表3及表9，我們發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，污水中不同種類(lèi)細(xì)菌的數(shù)量發(fā)生了明顯變化。SRB由110個(gè)/mL上升至2500個(gè)/mL，TGB由0上升至60個(gè)/mL, FB由1000個(gè)/mL降

11、低為0。硫酸鹽還原菌在其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起到去極化作用，可加速金屬腐蝕，在菌團(tuán)的周?chē)偷撞恳桩a(chǎn)生坑蝕和點(diǎn)蝕。其腐蝕產(chǎn)物通常是帶有難聞氣味的硫化氫及黑色的硫化物。硫化物含量過(guò)高的水也可能導(dǎo)致水中懸浮物增加。硫酸鹽還原菌所具有的氫化酶能移去陰極區(qū)氫離子，促進(jìn)腐蝕過(guò)程的陰極去極化反應(yīng)。反應(yīng)如下： (陽(yáng)極反應(yīng)) （水電離） （陰極反應(yīng)） （細(xì)菌引起的陰極去極化） （腐蝕產(chǎn)物） （腐蝕產(chǎn)物）整個(gè)腐蝕反應(yīng)是： 5、油系統(tǒng)波動(dòng)比較厲害，破乳劑加藥量增多，過(guò)量的破乳劑進(jìn)入到水系統(tǒng)，對(duì)緩釋阻垢劑在金屬表面成膜造成了一定的影響。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)掛片表面附著物，我們認(rèn)為水質(zhì)的變化（礦化度降低、pH值升高、SRB細(xì)菌含量大幅度增加及懸浮物的增多）及油系統(tǒng)的波動(dòng)是造成腐蝕加劇的主要原因。從現(xiàn)場(chǎng)掛片數(shù)據(jù)可以看出加藥前掛片的腐蝕速率大大增加，比系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)候增加了23倍。四、下一步工作計(jì)劃1、繼續(xù)篩選適合棗大站水質(zhì)的緩蝕阻垢劑，爭(zhēng)取在一個(gè)月內(nèi)讓棗大站水質(zhì)腐蝕達(dá)標(biāo)；2、更換藥劑的同