石油開采廢水處理技術研究與應用

閆雪芳

摘要：在我國石油開采過程中，企業(yè)常采用的方式是注水輸油，但產(chǎn)生的廢水中含有大量的懸浮物、浮油、分散油等有害物質(zhì)，威脅到人類的生命安全，同時，現(xiàn)有的開采技術已經(jīng)不能滿足當前社會的需要，需要進一步擴大開采量，為了迎石油開采量的日益擴大的趨勢，要開采人員在石油開采工作開展過程中應嚴格遵從“節(jié)約、環(huán)保”理念，對石油開采中石油廢水進行有效處理，繼而將懸浮物、乳化油等物質(zhì)含量降至最低，達到最佳的廢水處理效果，滿足當前水資源應用需求。

關鍵詞：石油開采；廢水處理技術；基本內(nèi)容；應用；展望

石油開采過程中所產(chǎn)生的廢水如果處理不當將嚴重污染地表水和地下水，進而通過作食物鏈最終危害人體以及動植物的生長健康，因此，在要對石油開采的過程中產(chǎn)生的廢水進行有效的處理，保證人類及動植物的生長健康。本文論述了石油開采廢水處理技術的基本內(nèi)容、石油開采廢水處理中存在的主要問題以及石油開采作業(yè)中廢水處理技術的具體應用，希望對石油開采企業(yè)的廢水處理工作提供幫助。

1.石油開采廢水處理技術的基本內(nèi)容

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。

1.1重力除油

1.1.1一級重力除油

將開采出的石油與水的混合物引入立式儲油罐中，根據(jù)石油和水的比重不同以及浮油與水在廢水中的比重分層不同進行自然分離，分離石油和水。在操作過程中，油水的運動是不可控制的，所以設計師在設計裝置時，會以重力流程為依據(jù)，不斷的完善、測評除油效果。

1.1.2二級重力除油

斜板式隔油池是二級重力除油的主要場所，通過一個成型的斜坡板分割浮油和油粒，它能夠有效去除半徑在25μm左右的油粒，進行系統(tǒng)處理。而在斜板式隔油池內(nèi)設有波紋斜板和漏網(wǎng)中裝有混凝破乳除油，可以乳化廢水中的油脂，起到最大程度的除油效果。

1.2混凝破乳除油

經(jīng)過重力除油后，廢水中的浮油和分散油已基本去除，混凝破乳除油主要是為了除去廢水中直徑更小的乳化油，其對于乳化油的去除效果非常明顯。混凝破乳除油主要利用混凝破乳劑，將廢水中的油脂乳化，凝結(jié)廢水中的乳化油，提升乳化油的浮力，運用乳化油的性狀來實現(xiàn)除油。在具體操作中有兩種混凝破乳劑，分別是有機混凝破乳劑和無機混凝破乳劑。近年來廢水除油工藝不斷取得發(fā)展，在乳化油除油工作中也出現(xiàn)了有機高分子混凝破乳劑，并且得到了廣泛應用。

1.3除懸浮物

石油開采廢水中的懸浮物的去除工作較為簡單，主要是通過過濾的方式來進行，通常有壓力式濾罐和重力式濾罐兩種，壓力式濾罐可在工廠預制，具有安裝方便，占地面積小，操作運行方便等優(yōu)點，因此在油田中應用較多。在實際工作中，壓力式濾罐又分為立式和臥式兩種。相比立式濾罐而言，臥式濾罐由于過濾斷面懸浮物負荷不均勻，沒有得到廣泛的利用。當前，許多油田為保證出水品質(zhì)，一般采用二級過濾處理，第一級為雙層濾料過濾，通常選用石英砂和無煙煤作為濾料，第二級進行精細過濾，采用纖維素濾料，以保證出水中的含油量、懸浮物濃度達到要求，能夠進行回注水操作。

2.石油開采廢水處理中存在的主要問題

2.1聚合物驅(qū)采廢水

當前，大多數(shù)油田都在使用聚合物化學驅(qū)采技術，該技術比傳統(tǒng)工藝復雜了許多，油水混合物中加入了大量的表面活性劑和聚合物，使得原油能夠以乳化油的形式存在，同時提高了乳化物的穩(wěn)定性，導致在重力除油階段效果大打折扣。除此以外，聚結(jié)材料的種類較少，聚結(jié)效率不高，使得粗?；劢Y(jié)工藝的除油效果不高。

2.2污染物成分復雜

隨著石油開采規(guī)模的擴大和石油開采技術的改進，我國一部分油田進入了3次采油階段，開采出來的原油中含有大量的污染物，如懸浮物、驅(qū)油劑等。驅(qū)油劑的成分是特別復雜的，它包含聚合物和活性堿等成分，表面存在的活性劑會降低油水間的界面張力，使污染物在水中更加穩(wěn)定。

2.3蒸汽驅(qū)采稠油廢水

由于開采作業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有二氧化硅等污染物，部分油田在開采中將稠油廢水注人鍋爐中，達到廢水凈化目的。但此種廢水處理方法呈現(xiàn)出二氧化硅、硬度等處理效率較低等問題，且耗時長、速度慢，因而應引人新型廢水處理工藝。

3.石油開采作業(yè)中廢水處理技術的具體應用

3.1物理處理技術

在石油開采作業(yè)環(huán)境下，為了實現(xiàn)對石油廢水的有效處理，要求開采人員在實際工作開展過程中應注重做好物理處理工作，即在膜分離方法應用過程中需通過微濾、納濾方式，處理廢水中懸浮物質(zhì)，將廢水中懸浮物質(zhì)攔截于多孔材料外部，達到高效廢水處理效果。廢水處理工作中可以借助油、水密度的不同，通過靜置的方式沉淀懸浮物，實現(xiàn)油水分離的目的。在過濾器分離作業(yè)中，應當根據(jù)石油開采的要求配置過濾器，開啟過濾器截留、沉降功能，分離廢水中顆粒狀物質(zhì)，達到廢水處理效果。此外，在石油廢水處理工藝活動開展過程中，亦可將廢水注入到容器內(nèi)，借助容器高速旋轉(zhuǎn)功能，對密度不同的物質(zhì)進行離心分離，提升整體廢水處理水平。

3.2化學處理技術

化學處理技術是指通過添加化學試劑，與有害物質(zhì)發(fā)生反應，從而將有害物質(zhì)分離的技術?；瘜W處理技術主要包括合法、離子交換法、沉淀法和膜吸法等，這些方法能夠?qū)⑽鬯械哪z體和被溶解成分分離出來。例如，可以用化學處理技術分離廢水中的乳化油。目前，混凝沉淀法、中和法和化學氧化法的使用次數(shù)最多，其中混凝沉淀法主要是先利用混凝劑吸附靜電中的膠體粒子等，再利用絮凝劑去除污水中的可溶解性污染物質(zhì)、懸浮物等。

3.3生物處理技術

生物處理技術也可以應用在石油廢水處理過程中，這就要求工作人員在實踐工作當中，利用微生物中的酶吸收廢水中細菌和重金屬等物質(zhì)，通過微生物產(chǎn)生的酶分解物質(zhì)，將污染物轉(zhuǎn)化為自身需要的物質(zhì)，達到污染物降解目的。生物處理方法在應用過程中呈現(xiàn)出效率高、處理量大等優(yōu)勢，為此，當代石油化工企業(yè)在開采作業(yè)環(huán)節(jié)開展過程中應強調(diào)對生物處理技術的引進。

4.石油開采廢水處理工作的展望

石油開采廢水處理技術已經(jīng)落后于驅(qū)油技術，并成為驅(qū)油技術大規(guī)模推廣的限制因素，因此，發(fā)展石油開采廢水處理技術已迫在眉睫。我國石油開采廢水處理技術應當結(jié)合實際，針對其存在的問題提出有效的對策，推動廢水處理技術的不斷發(fā)展。今后應重點在以下幾個方面進行研究和開發(fā)：第一，研制更為有效、快速的混凝破乳劑，強化除油效率，以減輕后續(xù)處理設施的負擔，為石油開采廢水的深度處理回用提供可靠保證；第二，深入研究聚結(jié)除油原理，尋找更為有效地聚結(jié)材料，以提高物理法除油效率。

5.結(jié)論與認識

綜上所述，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國石油產(chǎn)業(yè)也在快速發(fā)展，使得石油開采廢水污染問題日益嚴重，因此，各大油田應當順應開采技術的發(fā)展，積極研發(fā)新的廢水處理技術，提高廢水處理效率，確保石油開采業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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