淺談采油污水處理及前景展望

程壯

【摘要】隨著油田的進一步的開發(fā)建設(shè)，采油污水的處理問題已成為制約油田發(fā)展的重要問題。本文分析總結(jié)了油田采油污水處理的基本方法，介紹了近年來國內(nèi)外采油污水處理的新技術(shù)，并展望未來油田污水處理中的良好發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】采油污水處理 處理方法 發(fā)展前景

環(huán)境問題是中國21世紀(jì)面臨的最嚴峻挑戰(zhàn)之一，保護環(huán)境是保證經(jīng)濟長期穩(wěn)定增長和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本國家利益。環(huán)境問題解決得好壞關(guān)系到中國的國家安全、國際形象、廣大人民群眾的根本利益，以及全面小康社會的實現(xiàn)。在油田開發(fā)過程中不可避免會產(chǎn)生大量采油污水，而且隨著石油開采時間的不斷延長，液含水率不斷上升，有的甚至達到90%以上，污水處理量增加較快，給環(huán)境保護帶來了巨大的壓力。目前，對大部分石油企業(yè)來講，采油污水處理工藝還是處于傳統(tǒng)的“老三套”時期，所謂“老三套”主要是指以混凝、沉降、過濾為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)污水處理方式，這是一種較為初級、單一的處理模式，雖然可以降低污染源中的有機化合物，但經(jīng)過處理后的水質(zhì)也很難達到國家外排標(biāo)準(zhǔn)和注水水質(zhì)要求，嚴重影響我國石油工業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展，因此搞好油田污水處理成了大多數(shù)石油企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

1 油田污水處理技術(shù)回望

由于地質(zhì)條件、開發(fā)方式、集輸工藝等的差異，我國各油田采油產(chǎn)生的污水性質(zhì)也有很大的差異。再加上其他如洗井污水及生活污水等的混入，使得采油污水的成分更加復(fù)雜。采油污水溫度較高，內(nèi)含豐富的原油、鹽類、各種有機物及細菌微生物等，同時懸浮有粘土顆粒粉砂和細砂等固體顆粒表面張力大，因此污水處理技術(shù)要求較高。目前，我國主要的采油污水處理技術(shù)有以下幾種：

（1）重力除油技術(shù)。20世紀(jì)90年代以前，重力除油技術(shù)在我國各油田得到普遍應(yīng)用。1969年在大慶油田首次使用并獲得成功，到目前為止依然是采油污水處理的主要工藝，占到我國采油污水處理設(shè)施的60%以上。主要由自然除油、化學(xué)混凝、過濾等處理技術(shù)組合而成，其特點是根據(jù)油、混合物和水等物質(zhì)存在的密度差，在重力的作用下進行油、懸浮固體和水的分離，一般情況下，污水停留的時間越長，污水處理的效果越好。重力除油技術(shù)簡單，油田開發(fā)初期就已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗和理論總結(jié)，目前已經(jīng)形成一套較為成熟完整的污水處理技術(shù)，最初的自然沉降到混凝沉降再到過濾出水的三段流程也得到一定的改造。如簡化工藝流程：由于原油托水站所采用的破乳劑質(zhì)量有所提高，所脫污水的含油量得以降低。因此原來的三段流程可以簡化為兩段流程，即混凝除油到過濾出水，不僅節(jié)約處理時間，而且出水質(zhì)量得到大幅度的提高。

（2）氣浮除油技術(shù)。主要原理是采油污水以及藥劑在絮凝反應(yīng)器中生成含有氣泡的“泡絮體”，流入池體內(nèi)部的混合接觸室過程中，完成凝聚和并大。含有“泡絮體”的污染污上浮匯聚至污染污濃縮區(qū)，在浮力和污過濾籬笆組件共同作用下，進一步分離區(qū)出“清水”。污水的含水率逐步變小，污染物質(zhì)越來越“干”?！拔勰唷敝袛D出的清水被池體中部的回收水管收集外排。

2 深度污水處理技術(shù)

隨著石油工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)污水處理技術(shù)相對落后，近年來采油污水深度處理技術(shù)得到發(fā)展，2008年勝利油田開展的一項“采出水處理后資源化利用” 試驗項目的研究，利用氣浮、精細過濾、反滲透等技術(shù)手段，對油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水進行深度處理，使之轉(zhuǎn)化成可利用的資源。這些轉(zhuǎn)化后的污水，通常被用做三次采油注聚調(diào)配和稠油熱采蒸汽鍋爐用水。如果經(jīng)過工程優(yōu)化，清水的轉(zhuǎn)化率預(yù)計能提高到40%。處理后的水質(zhì)也令人滿意，用這些水配制的聚合物黏度，明顯優(yōu)于用黃河水配制的聚合物黏度，與蒸餾水配制的聚合物黏度相當(dāng)。近年來主要應(yīng)用的深度污水處理技術(shù)主要有：

（1）吸附法。固體吸附劑多孔，表面積大且疏水親油，吸附法主要利用吸附劑的特殊吸附性能，去除或降低粘附在污水中的多種污染物質(zhì)的過程?；钚蕴?、粘土類吸附劑、高分子吸附劑等是較為常用的水處理用吸附劑。

（2）化學(xué)除油技術(shù)。這是一種近年來應(yīng)用得比較多的除油的方法，主要有絮凝處理法和微生物處理法兩種除油方式。絮凝法是通過投加化學(xué)藥劑，使水中的油類.氧化鐵皮等懸浮物經(jīng)混合反應(yīng)，在凝聚、絮凝的作用下沉降分離出來，從而達到凈化水質(zhì)的目的。微生物處理法主要是利用微生物活性制劑氧化分解污水中的原油和有機成分，達到水質(zhì)凈化的目的，其優(yōu)點是不會造成二次污染，自然凈化。

（3）膜分離技術(shù)。膜分離是在20世紀(jì)初出現(xiàn)，20世紀(jì)60年代后迅速崛起的一門分離新技術(shù)。膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，因此，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。

3 污水處理技術(shù)前景及展望

環(huán)保要求不斷提高，油田注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也逐漸上升，雖然近年來我國油田采油污水治理技術(shù)已經(jīng)得到明顯改善和提高，但總體來講，污水治理技術(shù)的進步遠遠落后于我國石油事業(yè)的蓬勃發(fā)展。實現(xiàn)采油污水技術(shù)的現(xiàn)代化目標(biāo)，首先要克服單一技術(shù)的限制，采用以一種先進技術(shù)為主，多種技術(shù)方式為輔的聯(lián)合整治的策略。其次，近年來國外油田使用生物化學(xué)方法治理采油污水，使得污水處理將朝著低污染、低成本、易操作、高效處理方向發(fā)展，這可以作為我國治理油田采油污水的借鑒方法。再次，高級氧化技術(shù)在采油污水處理中的研究處于起步階段，但取得不少進展。高級氧化技術(shù)又稱做深度氧化技術(shù)，以產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基為特點，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，可將其分為光化學(xué)氧化、催化濕式氧化、聲化學(xué)氧化、臭氧氧化、電化學(xué)氧化、Fenton氧化等。因此在環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面具有很大的優(yōu)勢，能夠使絕大部分有機物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景。

參考文獻

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