采油廢水處理技術探討

李秀霞

[摘 要]采油廢水是油田開發(fā)開采過程中不可避免的問題，采出地面的原油經(jīng)過脫水工藝，得到的這部分含有污染性以及各種化學藥劑的水，就是采油廢水。隨著注水開發(fā)的進行，采油廢水也會逐漸增多，如何處理這部分采油廢水，使其經(jīng)濟效益和生態(tài)效益達到最大化，是需要我們不斷研究并解決的問題。

[關鍵詞]采油廢水；處理方法；回注；水質(zhì)標準

中圖分類號：TE991.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）27-0370-01

1 采油廢水的來源和特點

原油在采出地面以后，需要經(jīng)過脫水處理，這部分處理過的水中會含油油、硫化物、固體顆粒以及注水開發(fā)過程中投放的一些化學藥劑。而且，隨著開發(fā)的不斷深入，油層的壓力逐漸減小，需要通過補充水源來使地層保持正常的壓力，以達到穩(wěn)產(chǎn)的作用。注水的增加，使得采出原油的含水率上升，這些采出水就是采油廢水。油田的高含水期，會產(chǎn)生大量的采油廢水。

采油廢水是原油經(jīng)過處理后的水，因此，廢水中會含有部分的原油，而且，廢水中一般會含有大量的有機物。有機物也成為了細菌微生物生存的有利條件，廢水中的細菌會對地層以及地下的設備造成嚴重的破壞。此外，在注水開發(fā)過程中，經(jīng)常會注入一些化學藥劑，在原油采出地面以后的脫水過程中也會使用一些化學藥劑，這些化學藥劑存留在廢水中，很大程度上會造成廢水對環(huán)境的極大污染。廢水的特征也會隨著地區(qū)、開發(fā)方式、原油性質(zhì)、注水水質(zhì)的不同而有所差異，有些廢水的礦化度高，有些因為原油的高溫工藝而導致廢水溫度較高。

廢水如果不加以處理利用，一方面是對資源的極大浪費，另一方面也會對環(huán)境造成很大的危害。以大港油田采油三廠專采作業(yè)區(qū)為例，采油廢水中發(fā)現(xiàn)一些還原細菌，這種細菌為厭氧細菌，繁殖速度快，會對地下金屬設備造成嚴重的腐蝕。而且，采油廢水的高礦化度，也會增大水的到點能力，造成地下金屬設備的腐蝕。廢水中的化學藥劑，如果不加以處理，直接排放或回注地層，會對地表或地下水體造成嚴重的污染。

2 采油廢水處理方法

經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐，根據(jù)廢水的來源和組成特征，可以將廢水的處理方法分為物理方法、化學方法、生物方法以及一些其他方法。采油廢水成份復雜，因此，需要將各種方法綜合應用，來達到排放或者回注的標準。

2.1 物理方法

采油廢水處理的物理方法主要包括過濾法、氣浮分離法以及旋流分離法等。而過濾法又可以分為壓力過濾和重力過濾兩種類型，其中，壓力過濾較為常用，并且效果較好。目前國內(nèi)油田所使用的過濾器有核桃殼過濾器、石英砂過濾器以及纖維球過濾器等，濾料有雙層，也有多層。通過物理的分隔作用，可以去除部分顆粒物。氣浮分離法就是向廢水中通入空氣，這樣廢水中會產(chǎn)生氣泡，廢水中的微小懸浮顆粒、浮油或乳化油等會吸附在氣泡上，從而達到凈化目的。目前油田常用的氣浮裝置有電解式、真空式、溶氣式等，對固體懸浮物及一些表面浮油的處理效果較好。旋流分離法是通過旋流器旋轉產(chǎn)生離心力，密度較小的油會從密度較大的水中分離出來，而且可以去除顆粒直徑大于10μm的懸浮顆粒。

2.2 化學方法

廢水處理的化學方法主要有混凝法、氧化法、堿化法等?；炷ㄊ窃诓捎蛷U水中加入混凝劑，混凝劑會導致膠體粒子表面電荷發(fā)生靜電反應，使膠體粒子失去穩(wěn)定性，從而發(fā)生絮凝吸附在一起，再通過沉降作用與廢水分離，達到去除懸浮物、污染物的目的。氧化法又可分為NaClO氧化法、Fenton氧化法、H2O2氧化法和O3氧化法、光化學氧化法和光催化氧化法等。采用NaClO氧化劑，可以降解聚丙烯酸酯等陰離子水溶液聚合物，氧化處理采油廢水，可以收到良好的效果。Fenton氧化劑就是雙氧水和亞鐵鹽組合而成的一種氧化劑，其原理是過氧化氫在亞鐵離子的催化作用下可以形成羥基自由基，羥基自由基可以降解廢水中的有機物，近年來，研究人員將紫外光、氧氣等融入到Fenton氧化劑中，可以很大程度上增強Fenton的氧化能力，以達到更好的效果。當然，F(xiàn)enton氧化劑也存在一定的局限性，影響其發(fā)揮作用的因素較多，溫度、溶液的PH、亞鐵鹽以及過氧化氫等成分的濃度等，都會對氧化程度造成影響。光化學氧化實際上是利用臭氧和過氧化氫的在光照條件下的氧化性，使污染物氧化分解，從而達到去污的效果。光化學氧化所需的條件較為簡單，在常溫常壓下就可發(fā)生，并且沒有附加的污染作用。光催化氧化就是由催化劑的光化學氧化作用，一般以二氧化鈦作為氧化劑，光催化氧化作用同樣是一種清潔處理方法，可以講廢水中的有機物完全降解為水、二氧化碳等物質(zhì)，不會產(chǎn)生二次污染。

2.3 生物方法

采油廢水的生物處理方法主要有活性污泥法、厭氧生物法、生物膜法等。某些厭氧生物可以降解廢水中的一些有機污染物，將有機污染物轉化為水、二氧化碳、甲烷等物質(zhì)，以改變廢水的特性。一些油田采用生物膜技術進行采油廢水的處理凈化，通過生物濾池，層層過濾，纖維酯膜可以除去大分子有機物，聚苯乙烯生物濾池可以濾掉有機碳和苯酚，最終達到很好的除污效果。

3 回注水基本要求

采油廢水想要回注，需要經(jīng)過嚴格的處理，必須達到一定的標準條件，否則會對地下儲層以及流體造成危害，影響油田的正常開發(fā)開采。不合格的注入水會影響儲層的吸水能力，導致產(chǎn)量的下降，而且，注入水中的污染物、微生物等會對地下設備、金屬管柱造成腐蝕傷害，有些甚至會結垢堵塞油層，影響正常的生產(chǎn)。因此，對注入水有如下的要求：首先，注入水的水質(zhì)要滿足不與油層混合后產(chǎn)生沉淀物質(zhì)，其次，注入水注入地下儲層中，不易使儲層中的粘土礦物發(fā)生水敏作用，形成沉淀或破壞儲層質(zhì)量，再次，要控制水中微生物的種類和含量，避免微生物對地下金屬設備的腐蝕。

4 結論

通過分析采油廢水的來源、特征以及對環(huán)境的危害，明確了廢水處理的必要性，從物理、化學、生物三方面總結了采油廢水處理的技術方法，提出了回注水的基本要求，為油田的順利生產(chǎn)提供了指導意義。

參考文獻

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