油田污水處理工藝設計芻議

郭偉 王會瑩 田樹樂 楊健

（中國石油天然氣管道局天津設計院，天津 300000）

一、關于含油污水的問題

（一）一般進行采油的時候，我們大多數都是采用注水的方法進行，這樣開發的油田勢必造成一個問題，那就是含油的污水吃力問題，從注水井我們將水注入到油層之中，然而這注入的水大部分都會隨著我們開采的原油一起回到地面，我們不斷這注水，這樣隨著我們的注水不斷的進行，持續的注入，出來的回到地面的原油的含水量就會不斷的增加，這樣高含水的油就會被稱為含油污水。

（二）目前國外在油田污水處理的問題上大同小異，都是主要有兩個步驟，那就是先除油然后再進行過濾，就拿美國的德克薩斯州來說，那里的油田一般都是先經過氣浮選，然后再試雙慮料的過濾器等等，在國外這些處理方法一般效果都比較的好，在設備方面各國都有著自己的特點。

在我國，現在在我國的大部分油田地區，在面對進行含油污水的處理問題上，都是采用的分級式的處理方法，首先我們大部分都是采用了旋流分離技術，然后在進行顆粒粗化，最后再依靠沉降的技術將粗化的顆粒進行沉降，然后再驚喜過濾，這樣經過一整套的流程來達到污水處理的問題。中國石油天然氣總公司曾經頒布了《碎屑巖油藏注入水水質推薦指標及分析方法》，在這一書中，中石油同意了高低中三種滲透層注入水水質的十一項指標，這樣一來，使得我國國內對于污水的處理問題方面有了比較統一的標準，污水處理工藝一般包括了混凝除油、緩沖、粗粒化、壓力過濾等幾個環節。這也是大多數油田在油田污水處理方面都進行的主要步驟，當然這些方法都是必不可缺的，通過這些的流程相信對于一般的污水處理，都沒有問題，但是怎樣達到更高的標準，怎樣讓污水的凈化更上一層樓，讓水質更好，對環境更和諧，這就是我們今天所討論的問題。

二、污水處理設計

（一）在油田污水經過沉淀池后，他的上層液體主要就是原質稠油、乳化油、膠質、瀝青質和多種的無機鹽等等，所以我們為了達到可以排放到自然之中的要求，就需要才有物理化學的方法來進行處理，首先在污水之中投入多種的化學藥劑，這要我們就可以有針對行除去大部分水中的雜質，即污染雜質還有各種的懸浮物體等等，我們先在污水中投入無機高分子，這是一種具有多核的具有高價電的陽離子，這樣的話我們對乳化的稠油水溶液就有了比較優秀的效果，這種無機高分子藥劑會和污水中的膠體還有乳化的油等結合，在它們的表面上吸附電荷，這樣就壓縮膠團的雙電層，這樣伴隨這雙電層的破壞之后，膠團的排斥電位就會消失掉了，膠團之間就會相互的碰撞，然后與水慢慢的分離開來，然后我們利用有機高分子聚合物助凝劑來進行剩下的環節，將污水中的雜質凝結成團狀的或者絮狀的凝聚體。之后我們在將剩下的污水通過高壓，加氣混勻釋放，使它們發生一系列的反應，然后通過一系列的吸附，阻截等等，將各種懸浮物還有凝聚體從水中分離出來，這樣我們就可以達到目的，對污水進行了凈化。經過上述工藝之后剩下的水中所含的污染物我們在進行第二輪的凈化。

（二）再次凈化的過程是這樣的:第一步我們采用磁力懸浮的工藝來進行這一次的凈化，首先我們設計一個大的污水處理罐，將第一輪的剩下的污水引入其中，然后在采用磁力懸浮技術來處理，大家都知道這磁力懸浮的技術都已經比較的成熟了，因為他在有色的金屬開采方面得到了廣泛的應用了，這種有效的方法經過這么長期的實踐，已經日趨完善，所以我們便將技術引用到油田污水的處理問題上來，磁力懸浮除污法就是利用了磁力的作用，我們在外場加以磁力的作用，借助磁力的作用，將部分的顆粒和有污染的離子等脫離污水區，讓它們沿著不一樣的方向做出運動，從而分離出一種兩種或者多種的污染物。具體的方法就是我們先將一些特定的化學藥劑投入到污水中，這樣一來，污水中的一部分的污染物便會與化學藥劑產生一系列的反應，當然我們都是測量過污水中的污染物的，這樣我們便可以知道反應后的大部分產物是什么，當化學藥劑和污泥還有原油等形成了懸浮物或者帶有磁性的油渣的時候，由于它的密度和水相比較，會小的多，所以可以可分離除去了。這些化學藥劑有氧化劑，他的作用是進行殺菌，和將二價的氧化鐵進行氧化，這樣以后我們在加入混凝藥劑等等，經過攪拌，形成凝聚體，這樣在磁場的作用下脫離出污水。

（三）經過這兩輪的污水處理流程，相信水質絕對可以達到可排放的標準，并且污水的質量比其其他的方法來說，一定高了很多，其次我們放棄了比較傳統的依靠污泥自身的重力來進行沉降的方法，勁兒改成了將污泥上浮，讓它在上浮的過程中進行排除，這樣的話我們就有了一個與傳統工藝來比很大的優勢，我們極大限度的將污泥的排除量降到了最低，并且我們還可以將產生的極少部分的殘余污泥進行凈化處理，而且上浮的污油我們還可以再次的分離出來，這樣的話我們就可一重復的利用，從而我們在根上處理的含油污泥的問題，這樣造成的結果就是我們可以實現生產的清潔性。而且我們還可以通過該工藝省下了污泥的處理費用的問題，這樣的話，在清潔成本上我們得到了降低。

結語

一般的單次的污水處理方法凈化效果一般，我們設計的污水處理解決了這一個問題，將污水多次處理，一定可以達到污水排放標準，而且前面我們介紹過，我們這種方法順便還解決了污泥處理的問題，大多數的傳統沉淀式的污水處理工藝，在沉淀池中留下的污泥日積月累，在處理上便會花費大量的時間與費用，而我們這個方法卻省去了這一問題，這中工藝有著明顯的優勢。相信在倡導低消耗，多環保的今天，它一定可以大道其行，為污水處理和凈化問題做出一定的貢獻，給人們多一種處理污水的選擇。

[1]陳國華.水體油污治理[M].北京:化學工業出版社,2002.