油田污水處理技術(shù)優(yōu)化措施分析

楊孝全

摘要：隨著石油工業(yè)的發(fā)展，我國的石油開采總量也在逐步上升，油田數(shù)量與油田規(guī)模都在持續(xù)發(fā)展。油藏一般都存在邊水或底水，且基本都需要采用注水進(jìn)行開發(fā)，于是在油田生產(chǎn)過程中不可避免的會產(chǎn)生含油污水。油田污水中一般含有原油、鹽、懸浮物、化學(xué)添加劑等，成分復(fù)雜。如果不進(jìn)行處理就排放的話會對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成巨大影響，企業(yè)將承擔(dān)法律責(zé)任。油田污水處理達(dá)標(biāo)后，不僅可以直接排放，還可以回注到油層中進(jìn)行水驅(qū)油。雖然現(xiàn)階段已經(jīng)有不少的污水處理方法，但各種污水處理方法都還存在著一些缺陷，油田污水的處理與再利用成為油田企業(yè)重點(diǎn)攻關(guān)的內(nèi)容。針對這個問題，本文首先對現(xiàn)有的污水處理方法進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)想未來油田污水處理的發(fā)展趨勢，為以后的油田污水處理技術(shù)改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：油田污水;處理技術(shù);優(yōu)化

1.油田污水的特點(diǎn)

油田污水成分復(fù)雜，污水隨原油從地下開采出來后，經(jīng)過了采油、集輸和原油脫水、脫硫處理的整個過程，在此期間還加入了各種化學(xué)劑。油田污水中不僅含有原油，而且含有各種鹽類，礦化度較高;在原油開采至地面后，需要進(jìn)行集輸，在集輸過程中還會加入一些化學(xué)藥劑。另外，油田污水有適宜微生物生長的環(huán)境，因此還會繁殖大量的細(xì)菌?？偟脕碚f，油田污水是成分極其復(fù)雜的廢水，其一般具有含油量高、礦化度高、含有細(xì)菌、含溶解氧和少量的鐵、殘存一定數(shù)量的破乳劑等特征。

2.油田污水處理的傳統(tǒng)工藝

2.1物理法

物理處理法是指通過物理方法分離和去除油田污水中不溶于水的懸浮物的方法。物理處理法分離效果好，使用也較為廣泛。根據(jù)分離方式的差異，可以分為重力分離法、篩濾截流法、離心分離法，這些都是利用不同的設(shè)備對油田污水進(jìn)行初步處理。其中重力分離技術(shù)、氣浮分離技術(shù)都屬于物理分離技術(shù)。污水重力分離技術(shù)是利用重力將污水中的懸浮物與水分離而凈化廢水，是常用也是最基本的污水處理方法。氣浮分離技術(shù)是指用某種方式使得水中產(chǎn)生大量的微小氣泡，并在一定的條件下使呈表面活性的待分離物質(zhì)吸附或粘附在氣泡表面，并且隨著氣泡的上升以達(dá)到凈化廢水目的。。

2.2化學(xué)法

化學(xué)處理法是指通過向污水中加入化學(xué)藥劑以創(chuàng)造出適宜的化學(xué)反應(yīng)環(huán)境使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到凈化污水的目的。目前主要的化學(xué)處理方法為絮凝技術(shù)、電化學(xué)氧化法、電滲吸法等。近年來，絮凝技術(shù)由于其適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，可用于去除乳化油和溶解油以及部分難以生化降解的復(fù)雜高分子有機(jī)物而被廣泛應(yīng)用于油田污水的處理。絮凝技術(shù)是指向污水中加入絮凝藥劑使得懸浮物形成絮凝物下沉，并且此過程還能有效的處理污水中的細(xì)菌。油田污水處理的絮凝劑主要分為無機(jī)、有機(jī)和生物絮凝劑三類。相對于無機(jī)絮凝劑，有機(jī)絮凝劑具有絮凝能力強(qiáng)、用量小、效率高、產(chǎn)生浮渣量小的優(yōu)點(diǎn)，但是藥劑費(fèi)用比無機(jī)絮凝劑要昂貴，且以丙烯酰胺為基礎(chǔ)的人造高分子聚合物在使用時會有毒物質(zhì)釋放，這些短板使其推廣應(yīng)用受到了一定的限制。因而，研發(fā)新型高效的絮凝劑成為了近年來眾多科學(xué)家的研究方向和重點(diǎn)。近年來通過生物發(fā)酵提取出的新型生物絮凝劑具有無毒、高效可降解的特點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的處理方法。

3.油田污水處理的新興技術(shù)

3.1吸附再生法

對含有較多懸浮物的油田污水，可以利用吸附法凈化污水。用活性物質(zhì)去除油田污水中的懸浮有機(jī)物一般只需要幾分鐘的時間，然后再經(jīng)過固液分離階段就能將污水全部凈化。有些活性物質(zhì)還可以進(jìn)行二次回流，通過氧化分解增加活性物質(zhì)的活性以提高污水的處理效率。吸附再生法的優(yōu)勢是能夠快速的去除污水中的懸浮雜質(zhì)，并且能夠二次回流，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

3.2膜過濾技術(shù)

膜技術(shù)是利用人工合成膜或天然膜，以外界能量差作為動力，將污水進(jìn)行分離、提純。但是要注意的是，膜技術(shù)的缺點(diǎn)在于污染問題，即需要反復(fù)清理膜表面以保證能夠正常的工作。近年來，多種膜過濾技術(shù)聯(lián)合工藝相繼應(yīng)用于油田污水處理，取得了良好的效果。但是在實(shí)際應(yīng)用中也會遇到膜表面易堵塞導(dǎo)致污染嚴(yán)重，膜不易清洗等諸多問題。要想使得膜技術(shù)在油田污水處理領(lǐng)域得到廣泛利用，需進(jìn)一步開發(fā)新型膜材料，結(jié)合其他技術(shù)研發(fā)新工藝，進(jìn)一步優(yōu)化處理效率，降低成本。

3.3微生物技術(shù)

生物處理技術(shù)在污水處理技術(shù)上已經(jīng)得到了廣泛的利用，但是由于油田污水的特殊性，就出現(xiàn)了生物技術(shù)在處理油田污水方面的局限性。油田污水與生活污水具有巨大的性質(zhì)差異，油田污水礦化度高，溫度高，pH偏堿性，導(dǎo)致普通的微生物無法在油田污水中存活，油田污水中存在的油污等等又嚴(yán)重影響了微生物的存活率以及繁殖能力。但目前國內(nèi)外已經(jīng)研究出新型的污水生化處理技術(shù)，如活性污泥加厭氧接觸法、自然凈化處理法、特種微生物+膜處理、特種微生物+過濾處理工藝等。目前已經(jīng)采用的生物技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別對應(yīng)著不同的污水處理?xiàng)l件?？梢愿鶕?jù)油田污水的具體情況，靈活的選擇不同的微生物污水處理技術(shù)。

4.油田污水處理技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

4.1新型的混凝劑技術(shù)

混凝劑技術(shù)作為當(dāng)下主流的油田污水處理技術(shù)，具有破乳時間短，去除油污快，操作簡單成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，在今后的污水處理中有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來，由于無機(jī)絮凝劑的種種弊端，有機(jī)絮凝劑隨之出現(xiàn)。兩性有機(jī)高分子絮凝劑，能顯著提高原油處理效率和廢水回收率。絮凝劑會從現(xiàn)在的單一型向未來的復(fù)合型發(fā)展，從無機(jī)絮凝劑到有機(jī)絮凝劑是當(dāng)今絮凝劑研究的主要方向。

4.2微生物+生物膜污水處理技術(shù)

由于油田污水成分復(fù)雜，單一的處理方法一般效果都不理想，所以未來的污水處理方式必定是兩種或者多種方式的結(jié)合。微生物技術(shù)跟生物膜技術(shù)都是當(dāng)今主流的油田污水處理技術(shù)，如果能夠?qū)⑦@兩種技術(shù)結(jié)合起來并加以好好利用的話，油田污水處理技術(shù)將會得到一個很大的提升。

微生物+生物膜污水處理技術(shù)可以利用膜的選擇性分離功能來增強(qiáng)膜的分離、過濾能力。與傳統(tǒng)的膜相比可以通過控制孔隙的大小以及膜的材料對污水進(jìn)行分級過濾，并且在此期間投放微生物種群，使得污水中的大分子組能夠得到有效的降解，從而有效地降低大分子沉積而造成的過濾效率降低，使得對膜有負(fù)面影響的污染物大大減少，減少膜的清洗周期，增長膜的使用壽命。微生物+生物膜模式的綜合應(yīng)用能夠?qū)τ吞镂鬯械奈廴疚镞M(jìn)行有效降解，為后續(xù)膜的分離、過濾提供更好的進(jìn)水條件。最近研制出的仿生膜技術(shù)是一種高效能的污水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的膜技術(shù)相比，解決膜污染的問題，能夠減少膜的清洗量。膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，不需要進(jìn)行破乳，可以直接進(jìn)行油水分離，易于操作，工藝簡單，處理效率高，能源損耗小等優(yōu)點(diǎn)，是以后油田污水處理的一個大方向。

5.結(jié)語

目前的油田污水處理方法各有千秋，需根據(jù)油田企業(yè)的實(shí)際情況選擇最佳的污水處理方法?，F(xiàn)階段的油田污水處理技術(shù)應(yīng)該立足于當(dāng)下的主流處理方式，對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對未來污水處理趨勢技術(shù)進(jìn)行深入研究，以便于有效完成油田污水處理工作。