稠油通過熱采高壓注汽開采方式，需要大量的合格水供給注汽鍋爐，以產生注汽所需的蒸汽，將稠油開發過程中產生的污水經處理后回用注汽鍋爐，可替代大量的清水資源；可充分利用稠油污水溫度高的特點，節能減排，對于降低稠油開采成本具有重要意義。稠油熱采污水回用鍋爐前需經過強酸樹脂軟化除硬，樹脂再生時將會排放一定量的含鹽廢水，這部分廢水具有高礦化度、高硬度的特點，回注選不到合適的地層，直接排放不能滿足環保標準限值要求。

基于以上情況，需將軟化器再生排放的含鹽廢水除硬后回用軟化器，但目前國內沒有可借鑒的工程實例。為此，開展了高硬度含鹽廢水循環利用試驗研究，含鹽廢水經除硬后達到再生鹽水標準，實現再生鹽液循環利用，降低清水資源和工業鹽的消耗以及稠油開發成本。

1、現狀

目前油田原油處理過程中脫出的采出水進稠油聯合站處理系統，經除油、除懸浮物、軟化、除氧處理后，作為熱采鍋爐的軟化水水源。軟化裝置運行一段時間后需要進行再生處理，再生劑為NaCl溶液，凈化水軟化裝置是用凈化水清洗兩級鈉離子交換器。再生過程分為反洗、再生、置換、正洗（一洗、二洗），反洗、正洗排水稱為低含鹽廢水，再生、置換排水稱為高含鹽廢水，目前高低含鹽廢水工藝設計無法回用，又無存放點只能外排，外排廢水總量約5000m3/d。凈化水軟化器再生工藝流程見圖1。

2、水質

2.1 軟化器再生排含鹽廢水水質分析

對軟化器再生各步排水進行檢測，反洗排出污水石油類質量濃度高達120mg/L，其他階段排出污水石油類質量濃度在2mg/L左右。再生排含鹽廢水水質結果見表1。

2.2 外排水水質標準

陸上石油天然氣開采工業生產設施廢水排放需滿足國家標準GB8978—1996《污水綜合排放標準》中二級標準的要求。外排水質標準中污染物高允許排放質量濃度如表2所示。

外排含鹽廢水抽樣檢測石油類（20mg/L左右）、COD（350～500mg/L）、揮發酚（0.6～4mg/L）等污染物質量濃度均超標，沒有達到國家工業廢水二類排放標準。污水長期排放將會引起環境污染，破壞原自然生態環境，影響油田開發區塊的水體、大氣、土壤等。

3、含鹽廢水循環利用試驗

為了驗證“軟化器再生廢水循環利用技術”的可行性，2016年3月，某公司在18號供熱站進行小試試驗。試驗前將10#軟化水裝置（23m3/h）1組進行改造，軟化器經工藝改造后，于3月24日開始試驗，4月15日試驗結束。期間軟化器共再生4次，其中循環回用鹽水3次。現場使用設備如下：23m3/h軟化水裝置1臺，配電箱1套，泵4組，化學藥劑1組，1m3儲罐8個，分離器1臺，軟管若干（圖2）。

3.1 試驗過程

小試中，將軟化水裝置再生過程縮減為反洗、置換、正洗三個過程。根據再生流程分階段回收不達標（反洗階段）的低含鹽水以及水質較好（正洗階段）的低含鹽水；將置換排放高硬度含鹽廢水進行除硬后，高含鹽水回收至鹽液箱，作為鹽液投入到下一次軟化器的再生過程，從而實現軟化水裝置再生零排放，以解決軟化水裝置外排水帶來的環境問題。

1）反洗。

反洗水（凈化軟化水）由交換床底部進入一級罐，自下而上的進入樹脂層。反洗的目的一是松動被壓實的床層，二是洗去淤積在床層中的石油類、懸浮雜質和破碎的樹脂，還可以排除床層中的空氣。排放廢水為低含鹽水，此部分廢水中主要含有石油類、懸浮物、樹脂浸出物、揮發酚等污染物，不能達到外排標準的要求。廢水外排至低含鹽水池，由泵提升至采出水系統前段重新處理。

2）置換。

置換過程代替原裝置再生進鹽和置換兩級過程，使失效的樹脂恢復軟化能力。置換包括進鹽和小洗兩個過程。進鹽為鹽液進入軟化水裝置對樹脂進行還原；小洗為軟化水罐內鹽液排空后，對軟化水罐清洗，以降低正洗水硬度和礦化度。由于樹脂中殘留的有機物、石油類、揮發酚已經在反洗階段從系統清除，該階段主要是將樹脂中殘留的鹽液清洗出來，使軟化劑再生，含鹽量、硬度大幅度升高，排放廢水為高硬度含鹽水。

對置換階段排放出的含鹽水進行收集，經過加藥反應，加藥反應式如下：

將置換排放水中的CaCO3和Mg（OH）2沉淀分離，溶液中僅有NaCl，供軟化水裝置再生循環使用。

3）正洗。

正洗過程主要為沖洗一、二級軟化罐，清除殘留的鹽液，此部分排水含鹽量較低，稱為低含鹽水，水質良好