化學驅(qū)含油污水外排處理技術研究綜述

江 旭

（大慶油田第三采油廠規(guī)劃設計研究所，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

石油是我國重要的礦產(chǎn)能源，是我國發(fā)展戰(zhàn)略能源的核心組成部分。近年來我國生態(tài)環(huán)境日漸惡化，各類因工業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染已經(jīng)威脅到國家的生存基發(fā)展，為此石油行業(yè)未來發(fā)展的核心問題是在最大限度降低對環(huán)境破壞的前提下確保石油產(chǎn)量。石油生產(chǎn)污水排放一直是重要的生產(chǎn)污染源頭之一，對含油污水的處理一直是業(yè)內(nèi)最為重視課題之一[1]?；瘜W三采階段，含油污水中污染物含量更為復雜，需要進一步提高污水處理技術，才可以實現(xiàn)對污水的達標處理。

1 化學驅(qū)油技術與含油污水特點

根據(jù)油田的開發(fā)現(xiàn)狀以及產(chǎn)量需求，我國大部分油田已經(jīng)進入了三次采油階段。水驅(qū)已經(jīng)不能為油藏提供足夠的驅(qū)油動力，化學驅(qū)油技術、熱力驅(qū)油技術、微生物驅(qū)油技術逐漸成為了主力驅(qū)油技術。其中化學驅(qū)油技術是通過向油藏中加入表活劑等化學制劑，改變原油物性，提高原油活性和流動性，從而提高原油的采收效率?；瘜W驅(qū)油技術在應用中需要向地下注入大量的化學藥劑，導致含油污水成分十分復雜，并存在粘度高、乳化程度高的不良現(xiàn)象。同時化學驅(qū)油技術產(chǎn)生的污水，其成分受到油田地理位置、采油工藝以及輸油工藝的影響呈多樣性。從而導致含油污水處理方法無法大面積適用。

2 化學驅(qū)含油污水外排現(xiàn)狀與標準

目前我國多數(shù)油田已經(jīng)進入開采末期，原油含水量的不斷增高無法逆轉(zhuǎn)，許多油田都面對污水處理壓力不斷增大的生產(chǎn)問題，污水回注曾經(jīng)是解決部分污水的工藝方法，但近年來采出水量與回注水量的平衡關系被打破，大量的含油污水必須經(jīng)過處理后外排，污水處理困難或處理效率較低等問題已經(jīng)成為制約油田發(fā)展的重要瓶頸。

一直以來我國對于環(huán)保問題都十分重視，尤其在工業(yè)行業(yè)中，對污水的排放有這更為嚴格的標準，我國政府頒布的《污水綜合排放標準》文件中，對各類型污水的處理后排放標準有著嚴格的要求。同時許多地方政府為了應對自身管轄區(qū)域內(nèi)日漸惡化的生態(tài)環(huán)境，針對本地企業(yè)在國家排放標準的前提下制定了更為嚴格的排放制度。如我國二排放標準中要求污水中石油含量需要低于10mg/L，而陜西、遼寧、天津的地方標準中，最低要求污水石油成分應低于5mg/L。指標的逐步嚴格直接反應了我國政府以及各級地方政府對環(huán)境保護的決心，以及做出了具體努力[2]。因此改進污水處理工藝，優(yōu)化污水處理藥劑以及成為石油行業(yè)生存發(fā)展所必需的面對的課題。

3 化學驅(qū)油含油污水處理技術

3.1 油水分離技術

石油在污水中有多種存在形態(tài)形式，根據(jù)不同狀態(tài)下油滴粒徑大小以及存在形式，可以分為漂浮油、分散油；乳化油和溶解油等幾種。油水分離技術是根據(jù)不同形態(tài)油的物理化學特性進行油水分離，達到處理污水的目的。其中懸浮油一般以油膜以及漂浮油塊的形式存在與污水中，分散油以油滴的形態(tài)懸浮與無水腫，乳化油和溶解油是最難去除的油污，其油粒徑大小可以達到納米級。分散油和乳化油可以通過離心分離的方法實現(xiàn)油水分離，通過在高速旋轉(zhuǎn)下油水密度差進行物理分離。分散油可以通過粗粒畫法進行分離，將含有污水加壓通過裝有粗粒濾材的容器中，讓油滴與粗粒濾材充分基礎，并吸附至過濾材料上，實現(xiàn)油水分離。過濾法針對漂浮油效果良好[3]。

3.2 含油污水codcr去除方法

Codcr也是含油污水中存在的有害物質(zhì)之一，我國對污水中codcr的含量也有明確的要求，codcr主要由有機物以及亞硝酸鹽等物質(zhì)組成，亞硝酸亞對動物以及人類有明顯的殺傷力。目前對codcr的去除主要使用武力吸附法。庫用多孔材料作為濾材，實現(xiàn)對codcr的吸附，常用的吸附材料有活性碳、沸石、活性氧化鋁等等。上述材料均具有豐富的空隙結(jié)構(gòu)，屬于典型的疏水吸附劑。

其中活性炭造價低廉獲取難度低是應用最為廣泛的活性材料之一，同時可再生，具有更高的環(huán)保價值。沸石是一種天然礦物，相比活性炭空隙結(jié)構(gòu)更為豐富，具有更高的過濾性能，但其對污水中帶靜電的污染物存在天然排斥，應用空間較為狹窄。

化學法也是重要的codcr去除方法之一，常用的化學方法有氧化法、臭氧氧化法、催化氧化法等幾種。其中直接氧化具有選擇性，主要是臭氧與含有雙鍵的有機物發(fā)生反應，因此對芳香烴類化合物和不飽和脂肪烴作用效果明顯；而間接氧化主要是只由臭氧分解生成無選擇性的羥基自由基OH，進而與有機污染物反應，去除CODCr。通過臭氧氧化，污水中有機物可降解為小分子的CO2和H2O，同時可將水中有色物質(zhì)氧化，達到除色的效果。芬頓試劑是指由Fe2+和H2O2組成的氧化體系，在Fe2+的作用下H2O2反應生成羥基自由基OH和Fe3+，OH可降解污水中的有機污染物和硫。同時，生成的Fe(OH)3膠體吸附能力強，對水中污染物可起到絮凝效果。

3.3 生物法

生物法是最新的污水處理技術之一，利用水中大量的有機成分作為碳源，通過微生物代謝作用對污水中有害物質(zhì)進行分解，微生物分解代謝過程對氧氣含量有明確的要求，分為厭氧法和好癢其法兩種，其中好氧法根據(jù)氧氣基礎方式可以分為生物池法、活性污泥法、硫酸鹽法等等。生物法去除codcr需要注意以下幾點，第一，提高污水的再生性；第二，培養(yǎng)高效的降解細菌；第三，深度開展氧化污水處理技術；第四，在有條件的地區(qū)采用生物法處理后水質(zhì)相對穩(wěn)定，但采用生物法所需設備體積，前期一次性投資大，需要專人操作維護。

4 結(jié)束語

本文對探討了含油污水處理的對生態(tài)環(huán)境保護的意義和我國以及各級人民政府對含油污水處理的標準，并深入分析了化學三才階段，含油污水的處理方法，從油水分離、codcr、生物降解三個技術角度，深入探討了污水處理的技術要點。但研究層級較潛，僅從技術層面探討處理的可行性，沒有處理技術的經(jīng)濟可行性、操作可行性等進行更為細致的分析，需要進一步的研究和完善。