油田含聚污水的處理現(xiàn)狀與研究進(jìn)展要素探索

田樹樂(lè) 陳彬彬 信婧敏

（1.中國(guó)石油管道局工程有限公司天津分公司，天津 300000；2.上海建科造價(jià)咨詢有限公司，上海 200000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于石油資源的需求在不斷增加，對(duì)石油的生產(chǎn)提出了更高的要求。目前，我國(guó)在石油生產(chǎn)中主要采用的是注水開采技術(shù)，以提高石油產(chǎn)量。但是這種開采方式在石油生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗的大量的水資源，同時(shí)，其所產(chǎn)生的含聚污水還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此石油企業(yè)必須高度重視含聚污水的處理問(wèn)題。石油企業(yè)要根據(jù)本油田的實(shí)際情況合理選擇含聚污水的處理方式，不斷提高技術(shù)應(yīng)用的先進(jìn)性和有效性，以增強(qiáng)對(duì)含聚污水的處理能力，從而實(shí)現(xiàn)含聚污水的無(wú)害化處理和回收利用，達(dá)到節(jié)約水資源、減少污水排放量，避免污染環(huán)境的目的。此外，石油企業(yè)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新型污水處理技術(shù)以及相關(guān)藥劑的研發(fā)應(yīng)用，這也是石油行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的重要途徑。

1 油田含聚污水的處理現(xiàn)狀分析

1.1 含聚污水的油水分離處理技術(shù)

目前，在對(duì)含聚污水進(jìn)行處理時(shí)經(jīng)常采用油水分離的處理技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)階段使用的復(fù)合型高效破乳劑通過(guò)與凈水劑以及相關(guān)分離技術(shù)設(shè)備的相互配合，能夠有效降低原油的含水率。此外，還采用了凈化和氧化處理技術(shù)相結(jié)合的方式，進(jìn)一步提高了去除含聚污水中的懸浮物以及含油成分的能力，同時(shí)處理成本也明顯降低[1]。

1.2 含聚污水的重力除油處理技術(shù)

所謂重力沉降處理技術(shù)也就是利用油水之間的密度差，使油向水面上浮，然后進(jìn)行收集處理，以實(shí)現(xiàn)分離回收的效果。在采用重力除油技術(shù)對(duì)含聚污水進(jìn)行處理時(shí)，除油罐是最主要設(shè)備。含聚污水通過(guò)除油罐的中心筒和配水管后匯集到沉降區(qū)，然后使含聚污水中的懸浮油顆粒上浮到水層表面，同時(shí)無(wú)上浮能力的溶解油顆粒則將與水一起通過(guò)除油罐的集水管流出。該處理技術(shù)能夠?qū)土吭? 000 mg/L的含聚污水進(jìn)行有效的處理，特別是其中的懸浮油成分的分離效果更加明顯。

1.3 含聚污水的氣浮除油處理技術(shù)

所謂氣浮除油處理技術(shù)也就是利用空氣壓縮技術(shù)使含聚污水產(chǎn)生氣泡，同時(shí)將混凝劑和浮選劑等加入其中，從而細(xì)小氣泡能夠占著含聚污水中的懸浮物、乳化油或者懸浮油等成分，并帶動(dòng)這些成分一起向水層表面上浮，這樣就可以便捷的通過(guò)刮渣方式將其分離。該技術(shù)是對(duì)含聚污水進(jìn)行處理的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。應(yīng)用氣浮除油處理技術(shù)對(duì)含聚污水進(jìn)行處理具有處理成本低和占地面積少的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)該技術(shù)還能夠產(chǎn)生曝氣，使水質(zhì)得到有效的凈化處理，特別是能夠?qū)θ榛潭缺容^高的含聚污水進(jìn)行高效的除油處理[2]。但該技術(shù)也存在消耗電力能源比較大的問(wèn)題，在未來(lái)的發(fā)展中還應(yīng)進(jìn)一步控制技術(shù)成本，并增強(qiáng)細(xì)小氣泡攜油的性能。在應(yīng)用氣浮除油技術(shù)對(duì)含聚污水進(jìn)行處理時(shí)，為了提高處理效果，目前多采用與絮凝劑以及破乳劑配合使用的方法，使含聚污水中的乳化成分能夠更好地黏附在氣泡上。

1.4 含聚污水的微生物除油處理技術(shù)

目前，在對(duì)含聚污水進(jìn)行處理時(shí)開始越來(lái)越廣泛的采用微生物處理技術(shù)，通過(guò)馴化選擇細(xì)菌去除或者轉(zhuǎn)化含聚污水中的大分子成分，并對(duì)部分原油進(jìn)行回收。此外，一些微生物還具有對(duì)有機(jī)污染物的降解能力，能夠使含聚污水中的COD以及含油率進(jìn)一步降低。隨著微生物處理技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)在含聚污水處理中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。但是由于微生物需要較長(zhǎng)的馴化時(shí)間，同時(shí)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比較差，因此該技術(shù)的應(yīng)用目前還存在一定的局限性，未來(lái)需要使微生物增強(qiáng)抗沖擊能力，降低對(duì)進(jìn)水指標(biāo)的要求。

1.5 含聚污水的過(guò)濾除油處理技術(shù)

在對(duì)含聚污水進(jìn)行末端處理時(shí)，目前應(yīng)用比較多的是過(guò)濾除油技術(shù)，其主要是引導(dǎo)含聚污水流經(jīng)過(guò)濾器，通過(guò)濾料過(guò)濾來(lái)達(dá)到去除污水中的懸浮物以及油珠的目的。隨著我國(guó)纖維材料的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，在過(guò)濾處理時(shí)也開始采用高密度纖維材料來(lái)作為濾料，從而降低了補(bǔ)充濾料的頻率，同時(shí)該技術(shù)的反沖洗效果也十分突出。

2 油田含聚污水的研究進(jìn)展分析

目前，油田企業(yè)在處理含聚污水技術(shù)方面已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，未來(lái)還應(yīng)不斷加強(qiáng)新型絮凝劑以及處理技術(shù)工藝的研發(fā)，進(jìn)一步提高含聚污水的處理效果和質(zhì)量，并降低處理成本。

2.1 積極研發(fā)新型含聚污水的處理藥劑

在對(duì)含聚污水進(jìn)行處理時(shí)，所使用的藥劑大部分是根據(jù)PAM的陰離子特點(diǎn)而研發(fā)的復(fù)合型無(wú)機(jī)絮凝劑以及改性陽(yáng)離子無(wú)機(jī)絮凝劑，其雖然能夠?qū)畚鬯M(jìn)行有效的處理，但是與之相比，高分子有機(jī)絮凝劑具有更強(qiáng)的絮凝效果，因此，在未來(lái)的研究中應(yīng)以有機(jī)高分子藥劑為主要的研究方向，降低其經(jīng)濟(jì)成本，為其進(jìn)一步的推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利條件[3]。

2.2 積極研發(fā)新型含聚污水的處理技術(shù)

2.2.1 發(fā)展電滲析處理技術(shù)

在未來(lái)含聚污水處理技術(shù)的發(fā)展中，通過(guò)電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的電滲析膜分離技術(shù)是主要的研究方向之一，其能夠通過(guò)電極的自動(dòng)倒換來(lái)對(duì)電極表面以及離子交換膜進(jìn)行清洗，從而提高了污水處理質(zhì)量的穩(wěn)定性。但該技術(shù)在去除含聚污水中的細(xì)菌、有機(jī)物以及懸浮物等方面的效果相對(duì)有限，因此利用該技術(shù)處理后的含聚污水主要可以用于聚合物溶液的制備。

2.2.2 發(fā)展超聲波處理技術(shù)

隨著含聚污水處理技術(shù)的發(fā)展，新型的超聲波技術(shù)已經(jīng)成為研究的主要方向之一，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室成果也在不斷向?qū)嶋H應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。利用超聲波降解含聚污水中的有機(jī)物的基本原理是以自由基以及空化理論為基礎(chǔ)。所謂空化理論指的是利用超聲波來(lái)降解有機(jī)物時(shí)所依賴的動(dòng)力主要是聲空化，而非聲波的直接作用。而自由基理論則是指發(fā)生空化作用時(shí)，會(huì)使水分子在高溫高壓條件下裂解，從而形成自由基[4]。由于自由基的活性比較高，因此比較容易發(fā)生反應(yīng)。利用超聲波來(lái)對(duì)聚合物進(jìn)行降解時(shí)，主要是根據(jù)上述理論通過(guò)空化作用形成高溫高壓條件，使聚合物主鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂產(chǎn)生自由基，同時(shí)自由基相互反應(yīng)促使新化合物生成。

2.2.3 發(fā)展電解絮凝處理技術(shù)

電解絮凝技術(shù)也是含聚污水處理技術(shù)的主要研究方向之一，通常在利用電解絮凝技術(shù)進(jìn)行污水處理時(shí)，其陽(yáng)極大多采用鐵，其在發(fā)生電極反應(yīng)后生成的反應(yīng)產(chǎn)物在空氣中會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，其氧化物會(huì)絮凝并沉淀，從而達(dá)到去除分離的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)目前在石油生產(chǎn)中主要通過(guò)注水開采方式以及聚合物驅(qū)油技術(shù)等來(lái)進(jìn)行原油的開采，不僅消耗了大量的水資源，而且所產(chǎn)生的含聚污水量也在不斷地增加，因此對(duì)含聚污水進(jìn)行有效的處理以及回收利用已經(jīng)成為石油企業(yè)發(fā)展中的核心問(wèn)題。石油企業(yè)應(yīng)根據(jù)含聚污水的特點(diǎn)，結(jié)合本企業(yè)的技術(shù)能力和經(jīng)濟(jì)條件，合理地選擇處理方式，提高含聚污水處理的質(zhì)量和效率。同時(shí)，石油企業(yè)還應(yīng)積極研發(fā)新的含聚污水處理藥劑和技術(shù)工藝，增強(qiáng)對(duì)含聚污水的回收處理能力，從而實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。