采油污水的處理現(xiàn)狀

吳文瓊（長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 湖北荊州 434023）

我國(guó)大部分油田已進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，各油田普遍采用注水開(kāi)發(fā)方式采油，采出液含水率不斷上升，隨之產(chǎn)生的采油污水也不斷增多。采油污水具有高含油量、高礦化度、高鹽度等特點(diǎn)，主要處理方法如下。

一、物理法

1.重力沉降

重力沉降是利用油滴與水的密度差而進(jìn)行油水分離的一種方法。停留時(shí)間和合理的水力設(shè)計(jì)是重力沉降的重要影響因素。重力沉降主要有自然沉降除油、斜板除油、粗粒化除油等方法，適用于污水的前處理，對(duì)于油水密度差值大的污水處理效果好，除油效率可達(dá)90%。

2.過(guò)濾

過(guò)濾法是利用顆粒介質(zhì)濾料截留及慣性碰撞篩分的表面黏附聚并等機(jī)理截留石油類和懸浮物的一種方法，一般用于污水處理的后階段。常見(jiàn)顆粒介質(zhì)有石英砂、核桃殼、高分子聚合物等。其中核桃殼過(guò)濾器質(zhì)地較輕、濾料親油性能好，得到廣泛應(yīng)用。隨著纖維材料的發(fā)展和應(yīng)用，其正逐漸用于油田污水的深度處理。

二、化學(xué)法

1.化學(xué)混凝法

混凝法是向水中投加助混凝劑，使難以沉淀的膠體顆粒聚合，直至能自然沉降。混凝劑主要分無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)高分子類混凝劑。化學(xué)混凝法操作簡(jiǎn)單、對(duì)溶解油和懸浮物的去除效果較好，但產(chǎn)生泥渣多、COD去除率不高，一般作為預(yù)處理。

2.化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法是利用氧化劑將廢水中溶解態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)毒或低毒物質(zhì)，或達(dá)到容易與水分離的狀態(tài)，方法主要有：臭氧氧化法、催化氧化法、UV/H2O2氧化法以及UV/O3氧化法等。劉春英等采用載銅活性炭和催化氧化法處理采油廢水，COD從400mg/L降至100mg/L以下。

3.電解法

電解法是指在直流電作用下，利用陰陽(yáng)極的氧化還原反應(yīng)，將難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可生化物質(zhì)，提高污水的生物可降解性，對(duì)于去除乳化油及高分子有機(jī)物效果良好。其主要包括電解氧化法、電解氣浮法、電解絮凝法以及脈沖電解法。電解法具有操作簡(jiǎn)便靈活、設(shè)備體積小、污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。

三、物理化學(xué)法

1.氣浮分離法

氣浮是固-液或液-液分離的一種技術(shù)，它將高速分散的微小氣泡作為載體粘附污水中的污染物，使其隨氣泡浮至水面加以處理。其處理對(duì)象主要為乳化油以及疏水性懸浮物。根據(jù)氣泡產(chǎn)生方式，氣浮分離法可分為：電解凝聚氣浮法、分散空氣氣浮法、溶氣氣浮法等。李志健等[1]利用電凝聚氣浮技術(shù)處理某采油廠廢水，電解氣浮20m in后，除油率最高可達(dá)89.6%。

2.吸附法

吸附法利用吸附劑多孔、比表面積大以及親油的性質(zhì)，使油類污染物吸附在其表面或空隙內(nèi)，以達(dá)到除油的目的。常用的吸附材料有煤炭、吸油氈、陶粒、石英砂等，對(duì)大分子有機(jī)污染物處理效果顯著。Ventures將膨潤(rùn)土制成改性有機(jī)粘土顆粒吸附劑，污水經(jīng)此吸附劑及活性炭吸附柱兩次吸附后，出水總石油類、油脂、苯類物質(zhì)含量均小于0.5g/L。

四、生物法

1.厭氧生物法

采油污水在進(jìn)行好氧處理前一般采用厭氧生物法進(jìn)行預(yù)處理。在無(wú)氧條件下，由厭氧菌降解有機(jī)物，產(chǎn)生CO2和CH4。厭氧消化分為兩個(gè)階段：(1)酸發(fā)酵階段，有機(jī)物在產(chǎn)酸菌的作用下，分解為低級(jí)脂肪酸及其他產(chǎn)物；(2)甲烷發(fā)酵階段，脂肪酸在產(chǎn)甲烷菌的作用下轉(zhuǎn)化成CO2和CH4。

2.好氧生物法

（1）活性污泥法

活性污泥法原理是：通過(guò)充分曝氣供氧，使微生物群體大量繁殖懸浮在水中，從而利用其降解污水中的污染物；停止曝氣時(shí)，懸浮微生物絮凝體沉淀與水分離，使污水得到凈化。GilbertT等采用活性污泥法處理某采油污水，在污泥停留時(shí)間為20d時(shí)，石油烴類去除率為99%左右。

（2）生物膜法

生物膜法是污水土地處理的人工強(qiáng)化法，微生物附著在載體上繁殖，并形成膜狀生物污泥。生物膜法的反應(yīng)器主要有生物濾池、生物流化床和生物接觸氧化等。Campos JC等將經(jīng)粗砂過(guò)濾與纖維酯膜(MCE)微濾處理后的采油廢水，再通入生物濾池內(nèi)進(jìn)行處理，處理后COD、TOC和苯酚類的去除率分別為65%、80%和65%。

3.自然處理法

（1）氧化塘法

在氧化塘中主要依靠微生物的代謝活動(dòng)以及水生植物的綜合利用，降解污水中的有機(jī)物，凈化污水。大港油田采用氧化塘法處理采油廢水，效果顯著，COD、石油類、SS去除率由43%、51%、-14%提高到77%、98%、26%[2]。

（2）人工濕地法

人工濕地主要通過(guò)植物吸收及沉淀作用、植物介質(zhì)表面附著的生物降解作用、介質(zhì)的吸附作用等來(lái)凈化污染物。吐哈油田利用蘆葦濕地處理含油污水后，BOD、氨氮去除率分別為85%，54%，出水水質(zhì)達(dá)到《綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》要求[3]。

4.生物強(qiáng)化技術(shù)

生物強(qiáng)化技術(shù)是指在生物處理系統(tǒng)中，投加具有特定功能的微生物、營(yíng)養(yǎng)物或基質(zhì)類似物，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)特定污染物的降解能力、提高降解速率、達(dá)到有效處理含難降解有機(jī)物廢水的目的。生物強(qiáng)化技術(shù)主要有三種：直接投加特效降解微生物、投加生物共代謝基質(zhì)及輔助營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及固定化生物強(qiáng)化技術(shù)。目前，應(yīng)用最為普遍的方式是直接投加具有特效降解能力的微生物。

結(jié)束語(yǔ)

采油污水是一種含有固體雜質(zhì)、液體雜質(zhì)、溶解鹽類和溶解氣體的復(fù)雜多相體系，通過(guò)單一的物理、化學(xué)等處理方法一般難以達(dá)到理想的效果，可根據(jù)需要將各種處理方法有效結(jié)合處理。

[1]李志健,付政輝,電凝聚氣浮技術(shù)處理采油廢水的研究[J],中國(guó)給水排水,2009,7(25):83～89.

[2]胡琦,大港油田氧化塘生物處理采油廢水[J],油氣田環(huán)境保護(hù),2006,1(16):21～23.

[3]陳坤,蘆葦濕地系統(tǒng)處理油田污水的研究[J].科技傳播,2011,1:89～91.