氧化塘技術(shù)在勝利油田采油污水處理工程中的應用及其分析

韓　卓

摘要：根據(jù)采油廢水高鹽、高溫的特性，采用氧化塘技術(shù)可以有效地處理采油廢水使其達標排放。氧化塘相對于其他處理工藝，還具有建設投資費用、運行維護費用低的優(yōu)勢。文章對氧化塘技術(shù)在勝利油田采油污水處理工程中的應用進行了分析。

關(guān)鍵詞：采油廢水；氧化塘；達標排放

中圖分類號：X793 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）11-0140-02

一、概述

勝利油田經(jīng)過30多年的開發(fā)建設，大部分油田已經(jīng)進入開發(fā)后期，采出液綜合含水率高于90%。采油產(chǎn)生的廢水受地層結(jié)構(gòu)、開采工藝、注水條件的影響不能全部回注，部分需要外排的廢水約為7萬m3/d。這部分需要外排的廢水在經(jīng)過各聯(lián)合站的一級處理（物理法）后，再經(jīng)過各污水達標排放處理工程的二級處理（生化法）實現(xiàn)達標排放。油田的采油污水達標排放處理工程概況如下：

與其他工業(yè)廢水相比，勝利油田采油廢水具有水溫高（40℃～60℃）、氯離子濃度高、總鹽度高、可生化性差的特點。采用一般的生物法水處理工藝，處理效果初期可以滿足外排水的水質(zhì)要求，后期往往由于設備結(jié)垢等問題的出現(xiàn)，影響處理效果，甚至導致整個污水處理工程的停產(chǎn)。

經(jīng)技術(shù)檢測中心研究、設計的樁西氧化塘和電廠粉煤灰場氧化塘分別在處理樁西聯(lián)采油廢水和現(xiàn)河首站采油廢水中獲得成功，對排放口周圍生態(tài)環(huán)境的改善起到了積極的作用，產(chǎn)生了良好的社會效益。

二、勝利油田采油污水處理工程實例分析

（一）采用生物接觸氧化法的采油污水處理工程

勝利油田采用生物接觸氧化法工藝處理采油廢水的采油污水處理工程有王崗污水處理工程和孤島污水處理工程。

1．王崗污水處理工程。王崗污水站排放口是勝利油田采油廢水原五大排放口之一，其污水成分在油田也最為復雜，高溫、高礦化度、高結(jié)晶、污染嚴重是其主要特征，達標治理難度極大。王崗污水達標排放處理工程采用生物接觸氧化法，于2000年2月19日進行現(xiàn)場中試，第一、二階段中試水中礦物質(zhì)在填料上沉積了大量的結(jié)晶鹽，這對生化處理非常不利，容易造成填料堵塞、生化處理效率低下、填料更換頻繁等諸多后患，第三階段中試時向水中投加了阻垢劑，起到了明顯的阻垢作用，但由于水中礦化度很高，在填料上仍有少量的的結(jié)晶鹽沉淀。通過2002年4月22日的《王崗樣品生化指標監(jiān)測結(jié)果報告》中生物膜揮發(fā)與揮發(fā)性組分測定部分里的數(shù)據(jù)可以看到4＃點的生物膜的非揮發(fā)性組分為71.68％，這個數(shù)據(jù)說明生物接觸氧化池的生物膜上的有機成分很少，該結(jié)果表明生物膜上的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)因進水中的大量鹽分在生物膜上結(jié)垢而被破壞，使生物膜的生化功能大大降低，導致出水水質(zhì)波動較大。從勝利油田環(huán)境監(jiān)測總站監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，王崗廢水排量一直在18000～20000m3/d，比較穩(wěn)定，但污水排放達標率僅為9.5%，其中CODCr超標率為61.9%，氨氮超標率為85.7%，BOD5超標率為38.1%，石油類超標率為28.6%，揮發(fā)酚超標率為28.6%。外排水的CODCr波動較大，說明生物接觸氧化池內(nèi)生物膜上的生物量一直不穩(wěn)定，導致出水CODCr波動較大。目前，由于王崗污水達標排放處理工程外排水質(zhì)不穩(wěn)定，經(jīng)常超標，該設施已經(jīng)停用，油田已關(guān)閉該排放口。

2．孤島污水處理工程。孤五注排放口是勝利油田采油廢水原五大排放口之一，孤島外排采油廢水合計每天約1.8～2.2萬m3。孤五注污水站外排口污水中氯離子、總鹽量含量很高，溶解氧含量較低，這些因素加大了污水生化處理的難度。孤島污水達標排放處理工程采用生物接觸氧化法, 于2000年3月17日進行現(xiàn)場中試。根據(jù)勝利油田環(huán)境監(jiān)測總站監(jiān)測數(shù)據(jù)，進口水質(zhì)的監(jiān)測結(jié)果都以CODCr、石油類污染最重，監(jiān)測結(jié)果的超標率為100%，BOD5只有個別數(shù)據(jù)超標，孤島廢水排量13000~20000m3/d，CODCr超標率為66.7%，石油類超標率為100%。從數(shù)據(jù)中可以看出，生物接觸氧化法在處理孤島的采油廢水時，效果也不是很理想。在高溫、高鹽的環(huán)境里，生化系統(tǒng)不穩(wěn)定，生物量偏少，再加上水力停留時間相對較短，微生物對污水內(nèi)有機物的生化降解量也就少，從而導致外排水水質(zhì)超標。目前，由于孤島污水達標排放處理工程外排水質(zhì)不穩(wěn)定，經(jīng)常超標，該設施已經(jīng)停用，油田已關(guān)閉該排放口。

3．生物接觸氧化法在污水處理工程運用中產(chǎn)生的問題。根據(jù)上述內(nèi)容，生物接觸氧化法對處理具有高溫、高鹽特征的采油廢水，其效果顯然并不理想。另外，還有幾個值得注意的問題：

（1）由于采油廢水中的鹽分較大，因此在填料上會產(chǎn)生結(jié)垢問題，這直接影響到生物膜在填料上的形成，即微生物在填料上的生長和繁殖。進而影響到整個生化系統(tǒng)的處理效果。

（2）由于填料結(jié)垢后，需要投加除垢劑和定期更換填料，這樣就增加了運行以及人工費用。

（3）由于系統(tǒng)運行不正常，出水水質(zhì)經(jīng)常不達標，對周圍的生態(tài)環(huán)境遭成了污染，增加了排污費的交納。

（二）采用氧化塘的采油污水處理工程

勝利油田采用氧化塘技術(shù)處理采油廢水的采油污水處理工程有樁西聯(lián)污水處理工程和現(xiàn)河首站污水處理工程。

1．樁西聯(lián)污水處理工程及數(shù)據(jù)分析。樁西聯(lián)污水處理工程自2000年9月投產(chǎn)以來處理效果穩(wěn)定。處理設施由1個隔油沉降池、1個明渠、2個氧化塘組成，各設施通過水渠連接。原水由管線進入經(jīng)隔油沉降池進行預處理，然后依次經(jīng)兩個氧化塘進行生化處理，經(jīng)過生化處理、生化沉淀等物化、生化處理流程后從神仙溝入海。根據(jù)勝利油田環(huán)境監(jiān)測總站監(jiān)測數(shù)據(jù)，隔油沉降池進口水質(zhì)都以BOD5、石油類、硫化物超標，其它污染物達標；氧化塘出口水質(zhì)中主要污染物除揮發(fā)酚偶有超標外，其余污染物全部達標，其中CODCr總?cè)コ蕿?4.0%、石油類去除率為85.3%、BOD5去除率為78.4%、硫化物去除率為99.7%；揮發(fā)酚的去除率為42.0%。說明通過隔油沉降池、明渠、氧化塘的物化、生化處理，氧化塘出口水質(zhì)中的污染物全部達標排放。

2．現(xiàn)河首站污水處理工程及數(shù)據(jù)分析?，F(xiàn)河首站采油廢水是勝利油田的五個主要廢水污染源之一，廢水溫度高、礦化度高、CODCr高、氨氮高、DO值低是其主要特點，也是處理困難的主要原因。自工程投產(chǎn)至今，粉煤灰場外排口的外排水水質(zhì)全部達標。說明電廠粉煤灰場氧化塘運行平穩(wěn)，處理效果穩(wěn)定。電廠粉煤灰場氧化塘的工作原理簡述如下：電廠的沖灰水（約15000m3/d）與現(xiàn)河首站的采油廢水（約10000 m3/d）在混合渠內(nèi)混合后進入氧化塘，在吸附沉淀區(qū)里，通過沖灰水中的粉煤灰對采油廢水中的石油類、CODCr等有機物質(zhì)的吸附作用，可去除大部分石油類及部分有機污染物，經(jīng)沉淀后的污水再依次經(jīng)過兼性塘和好氧塘，通過兼性塘和好氧塘的生化作用，使現(xiàn)河首站的采油廢水達標排放。

（三）實例分析結(jié)論

通過上述對勝利油田王崗和孤島的污水處理工程的運行情況及數(shù)據(jù)分析來看，生物接觸氧化法在處理采油廢水的實際運用中有一定的局限性。由于填料結(jié)垢問題導致了外排水水質(zhì)不穩(wěn)定，經(jīng)常超標，從而給周圍的水環(huán)境帶來較大影響。由于采用生物接觸氧化法的王崗和孤島污水處理工程在長期的運行過程中并沒有完全達到污水達標排放的預期效果，目前均已停用。而采用氧化塘技術(shù)的樁西的氧化塘和電廠粉煤灰場氧化塘都運行穩(wěn)定，使樁西聯(lián)和現(xiàn)河首站的采油廢水都能達標排放，大大減輕了這兩個排放口對各自周圍水環(huán)境的影響，達到了工程建設預期目的。

三、氧化塘技術(shù)在油田運用的優(yōu)勢

勝利油田所在的東營市座落在黃河三角洲上，東臨渤海，大部分土地屬于鹽堿地，不適合經(jīng)濟作物的種植，荒地較多，人口稀少，因此氧化塘占地面積大的缺點反而變成優(yōu)點，如果采用氧化塘技術(shù)處理采油廢水，其工程基建投資將大大低于其他污水處理工藝。另外，氧化塘的運行、維護費用很低，可以降低單位污水處理成本。

氧化塘是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設施，東營的土壤環(huán)境決定了本地的植物多為耐鹽草本植物，地表水中的微生物也應具有耐鹽特性，針對油田采油廢水總鹽度高的特點，氧化塘工藝相對于其他生物法處理工藝具有很大的優(yōu)勢。

氧化塘占地面積大，動力消耗低，水力停留時間長，采油廢水水溫高的特性對其影響很小。氧化塘內(nèi)的微生物有充分的時間對污水內(nèi)的有機污染物進行降解。

四、結(jié)語

通過油田勝利油田分公司技術(shù)檢測中心這幾年來對處理采油廢水工藝的研究，以及從油田現(xiàn)有的污水達標排放處理工程實際運行中采集的數(shù)據(jù)分析來看，氧化塘比較適合于處理勝利油田采油廢水。

參考文獻

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