關(guān)于油田采油污水處理技術(shù)的應(yīng)用研究

李龍飛

【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)資源的需求日益提升，我國(guó)石油有著很大的開(kāi)發(fā)潛力。本文簡(jiǎn)要對(duì)采油污水進(jìn)行相關(guān)概述，詳細(xì)從渦旋混凝技術(shù)、粒子碰撞技術(shù)和污泥過(guò)濾技術(shù)研究油田采油污水處理技術(shù)的應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】油田采油 ?污水處理技術(shù) ?懸浮膠粒

我國(guó)是一個(gè)進(jìn)口原油大國(guó)，石油資源儲(chǔ)備豐富，由于技術(shù)和時(shí)間的限制，采油量不是特別理想。近幾年我國(guó)能源需求越來(lái)越大，開(kāi)始重視對(duì)于石油資源的開(kāi)發(fā)和開(kāi)采技術(shù)的研究。污水處理是石油開(kāi)采中的重要內(nèi)容，處理的污水包括原油中的污水和生產(chǎn)過(guò)程中的污水，下文詳細(xì)對(duì)油田采油污水處理技術(shù)進(jìn)行分析。

一、采油污水的相關(guān)概述

油田在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)伴隨原油出現(xiàn)很多種類(lèi)的液體污染物，這些污染物統(tǒng)稱(chēng)為采油污水，包含難以分解的液體和大量微生物。由于這些液體污染物會(huì)發(fā)生礦化現(xiàn)象，從而污染周邊環(huán)境中的水源，所以需要加大處理采油污水的力度，把對(duì)環(huán)境的影響降到最低。同時(shí)在石油開(kāi)采加工過(guò)程中會(huì)生成大量的廢水，包含了大量的細(xì)菌，也被劃分為采油污水。此外在石油分離過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生其它類(lèi)型油種，包括浮油、乳化油和分散油，它們的含量占比較大，而且短時(shí)間難以降解。針對(duì)這些特點(diǎn)，專(zhuān)家學(xué)者將其定性為采油污水。近幾年我國(guó)處理采油污水的技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，使凈化后的污水得以利用。例如：2018年長(zhǎng)慶油田采油二廠安裝了78臺(tái)污水處理設(shè)備，每天可處理污水1500方左右，年處理量約50萬(wàn)立方米，節(jié)約資金約300多萬(wàn)。采油污水中包含了大量有機(jī)物，進(jìn)入到自然環(huán)境中將會(huì)嚴(yán)重影響動(dòng)植物的正常生活，同時(shí)采油污水污染問(wèn)題處理難度較大，即使投入大量的人力、物力，也不會(huì)有明顯的效果，只能依靠自然環(huán)境降解。所以石油開(kāi)采企業(yè)需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)采油污水處理技術(shù)，從源頭上避免污染問(wèn)題的發(fā)生。

二、油田采油污水處理技術(shù)

（一）渦旋混凝技術(shù)

混凝包含聚凝和絮凝兩個(gè)過(guò)程，前者是指水中膠粒由于交替現(xiàn)象失去穩(wěn)定性的脫穩(wěn)過(guò)程，后者是指在膠體粒子脫穩(wěn)后，和水中其它懸浮物的聚集過(guò)程。由于無(wú)法將這兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行分離，所以在實(shí)際生產(chǎn)中用概念加以區(qū)分。對(duì)于采油污水可以使用懸凝劑和絮凝劑，前者可以中和污水中膠體粒子的靜電，從而使其脫穩(wěn)，后者可以使污水中的懸浮污染物絮凝并沉淀。在此過(guò)程中還可以加入少許金屬離子，使其發(fā)生聚合反應(yīng)，污水中的顆粒和污染物將會(huì)形成絮狀體，為后續(xù)的分離工作帶來(lái)便利。

近幾年懸凝技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，并逐漸演變成微渦旋混凝技術(shù)。采油污水的絮凝湍流中含有很多旋渦，這些旋渦在變化過(guò)程中遭到破壞，不斷變小，最后形成微小旋渦，微小漩渦可以使污水中的顆粒進(jìn)行碰撞和絮凝。渦旋混凝技術(shù)中的動(dòng)能來(lái)源是主流，根據(jù)渦旋尺寸決定主流流速大小，當(dāng)渦旋尺寸較小時(shí)，那么流速就會(huì)相對(duì)較大。渦旋越小，污水中顆粒和膠粒形成絮狀體的效果就越好，絮狀體沒(méi)有規(guī)則的形狀，如果沉降效果好，那么絮狀體的體積可能會(huì)增大到原來(lái)體積的幾倍?？梢酝ㄟ^(guò)觀察絮狀體的直徑來(lái)判斷絮凝的實(shí)際效果，為了減小旋渦的尺寸，提高凈化效果，需要提高反應(yīng)器中的主流流速。在石油污水處理中，絮凝池就是應(yīng)用這一原理，通過(guò)提高流速的手段，形成微小旋渦，提高污水中顆粒和膠體的碰撞概率，從而提高混凝效果。

（二）粒子碰撞技術(shù)

大多數(shù)污水處理技術(shù)都是通過(guò)膠體顆粒和藥劑的碰撞結(jié)合，從而達(dá)到凈化的目的。如果想實(shí)現(xiàn)膠粒聚集，那么需要先讓膠粒進(jìn)行碰撞，但是也絕非所有膠粒聚集都是依靠碰撞過(guò)程。污水中膠體顆粒的有效碰撞次數(shù)將直接影響膠粒凝聚速度，碰撞次數(shù)又與污水中的顆粒濃度成正相關(guān)，即顆粒濃度越高，碰撞次數(shù)就越多，膠粒凝聚速度也會(huì)越快。在膠粒碰撞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，總會(huì)發(fā)生同一種現(xiàn)象。污水在處理過(guò)程中不斷上升，從懸浮泥渣層進(jìn)入到過(guò)濾層，其水質(zhì)會(huì)有明顯變化，凈化后水質(zhì)較為穩(wěn)定。處理后的污水進(jìn)入排泥管中靜置十分鐘左右，此后就會(huì)有清水出現(xiàn)，清水下部分的泥比較粘稠和緊實(shí)，說(shuō)明此種技術(shù)凈化效果非常好。

（三）污泥過(guò)濾技術(shù)

目前大部分油田都將污泥過(guò)濾罐應(yīng)用到采油廢水的過(guò)濾工作中，但是實(shí)際排污效果不是很理想，無(wú)法從根本上解決污泥的問(wèn)題。同時(shí)污泥過(guò)濾罐在使用過(guò)程中會(huì)受到各種沖擊，導(dǎo)致內(nèi)部濾料流失，相關(guān)人員沒(méi)有注意到這種情況，不能及時(shí)對(duì)濾料進(jìn)行補(bǔ)充，所以?xún)艋男Ч麜?huì)大大降低。與此同時(shí)污泥過(guò)濾罐會(huì)配備很多輔助設(shè)施，這些設(shè)施的操作難度較大，提高了整體的技術(shù)難度。此外在后期維護(hù)工作中，還會(huì)投入大量的資金，增加運(yùn)行成本。人們?yōu)榱颂岣邇羲Ч?，開(kāi)始優(yōu)化污泥過(guò)濾技術(shù)，提高凈水性能。

污泥過(guò)濾技術(shù)主要包括物化工藝和懸浮污泥凈化裝置，使過(guò)濾的污水形成穩(wěn)定性較好的懸浮污泥過(guò)濾層，是一種單純使用化學(xué)法的污水凈化技術(shù)。懸浮污泥凈化器主要按照混凝的機(jī)理，首先通過(guò)增壓泵提高除油工作中的污水壓力，其次加入適量的凈水劑和絮凝劑，并將二者利用藥劑混合機(jī)進(jìn)行混合，最后將混合藥劑倒入懸浮污泥池中，開(kāi)始混凝過(guò)濾工作。在混合藥劑的作用下，污水中溶解的污染物和膠粒將會(huì)分解成更小的懸浮顆粒，并粘附到混凝劑顆粒的表面，混凝劑的體積越來(lái)越大開(kāi)始沉淀，以此完成凈水的目的。近幾年采油污水處理技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，各地都在加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)。例如：2018年遼河油田技術(shù)人員通過(guò)創(chuàng)新“兩級(jí)活性污泥+粉末活性炭”新工藝技術(shù)，使得經(jīng)過(guò)處理后的稠油污水COD值達(dá)到每升50毫克以下達(dá)標(biāo)外排，實(shí)現(xiàn)稠油污水處理零的突破。

三、結(jié)論

處理采油污水一直是油田采油項(xiàng)目中的重要話題，合理使用污水處理技術(shù)不僅可以提高石油品質(zhì)，還能夠降低污水對(duì)周邊環(huán)境的污染。上文分析了幾種常見(jiàn)的油田采油污水處理技術(shù)，希望能對(duì)油田采油企業(yè)有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

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