摘 要:石油是工業發展的基礎能源之一,隨著石油開采深度及難度的加大,石油污水的產出量也不斷增多,對周邊的土壤、水體、動植物等造成了嚴重的危害。文章對石油污水的危害性、來源進行了分類總結,并針對當前狀況提出了一系列污水處理的可行性建議,希望能對相關從業者提供一定幫助。
關鍵詞:石油開采;污水處理;環境危害
1 概述
石油是我國工業發展的基礎性能源之一,隨著工業的發展速度越來越快,對石油的需求量越來越多,給石油企業帶來巨大的挑戰,在新型油田勘測難度不斷加大的情況下,利用先進技術對老油田進行深度開采,已是石油企業當前采取的主要措施。開采深度不斷加深,原油中含水量不斷增多,水中所含有的大量油類、懸浮物、重金屬等成分對水體、農作物、土壤、人體等均具有較大的危害。
2 石油開發中污水對環境的危害
2.1 石油污水中污染物的危害。①石油氣及石油烴的危害。含油污水或原油中含油的石油氣或者烴類物質一旦泄露,會對土壤和水體產生嚴重污染,高于一定濃度值時,會影響土壤中農作物的生長或者使水體中魚類產生特殊味道,影響其經濟價值,若泄露過多,可能會給高等生物帶來危害。②可溶性鹽類物質的危害。石油采出水中含鹽量較高也會對環境造成污染。一般采出水中鹽類的含量遠遠高于海水中3.5%的含量,這就極大的影響了植物對土壤中水分和營養物質的吸收能力;高濃度鹽水可能改變土壤的力學結構,破壞植物根系對空氣和水分的運輸。③重金屬的危害。重金屬對于酶的活性具有極強的干擾能力,可限制或影響生物體內正常的生化活動,造成對生物內部組織器官、神經系統、造血組織等的嚴重傷害。④化學添加劑的危害。石油開發過程中,需要用到多種化學添加劑,以提高開采率。化學添加劑的危害性主要來自于可溶性化學物質,這是由于溶解后的化學添加劑易于被生物體攝入體內;易揮發物質同樣也會對生物體產生危害,引起急性中毒等惡性事件。對于不可溶的化學添加劑,則由于其緩慢的講解速度,可能產生長期性的二次危害。
2.2 石油污水的來源。①采出水。采出水是從原油和天然氣中分離出來的地層水,可以是基巖水或基巖水與注入水的混合水。采出水主要來自地面加工的脫鹽廢水或自來洗凈水。采出水約占石油開發中總污染物的98%,是主要的污水來源。采出水中含有的雜質會對生態環境帶來危害,如鹽類、重金屬類的可溶性固體、懸浮或溶解的原油、固體顆粒等其他一些具有危害性的化學物質;除以上天然雜質外,開采過程中使用的各種化學添加劑也是重要的污染物,如混凝劑、分散劑、除氧劑、表面活性劑、除垢劑等一系列為提高開采率而添加的化學試劑。②鉆井污水。鉆井污水的成分主要由被鉆巖石及采用的鉆井、洗井試劑的成分決定,主要包括鉆屑、石油、粘土控制劑及穩定劑、加重劑、穩定劑、潤滑劑、親和劑,以及特有的重金屬污染物,如鉛、錫、鉻、鋇等,重金屬部分是天然存在,另一部分是加入鉆井液體系的各種材料。③其他類型污水。石油開發是一項復雜、綜合的大型工程項目,在開發過程中含油污泥的堆放引起的滲透水、清潔設備后產生的洗滌水、油氣田地表徑流的雨水、由于安全防護措施不到位發生的事故性泄露和排放引起的水體污染以及生活污水等。
3 石油企業應采取的對策
3.1 建立HSE管理體系,依靠科學的管理減少污染物的排放。健康(Health)、安全(Safety)與環境(Enviromen)管理體系,簡稱為HSE管理體系,是集合了各國同行管理經驗優勢而形成的,可適用于各國石油、天然氣工業的管理體系。HSE管理體系的最大目標是追求企業生產過程中實現零事故、零傷害和零損失的管理目標,這一目標的實現有助于企業的安全生產及長遠發展,是符合我國當代綠色經濟發展要求的一項管理策略。石油企業應根據HSE管理體系的要求及國家的相關政策,建立完善的管理體系,明確各部門及各崗位工作人員的責任,依靠科學的管理和先進的技術,最大限度的降低企業生產的污水排放,為企業的可持續發展提供制度保障。
3.2 提高污水處理技術。高效絮凝浮選技術的研發及應用,大大提升了污水處理效果,可實現3s內徹底分離油水,且去油率高達90%以上;光催化技術解決了TiO2納米顆粒材料由實驗研究到工業應用的關鍵性技術難題;磁性分米凈化技術在活性污泥中加入少量磁鐵粉末后,可實現進一步循環利用;生物強化技術進一步優化了傳統生物法的凈化效果,降低了處理成本;NBR技術作為一種高效的廢水處理工藝,可實現對廢水中微生物有效截留,從而使水質達到排放標準;除以上方法外,生物法和物理化學組合技術,如電-生物耦合技術、化學模擬生物降解處理技術和超聲-電化學聯用技術也不斷應用到石油企業廢水處理工藝體系中,大大減少了污水的危害。
3.3 加強技術人員的培養。油田污水處理技術的研發及應用,需要具有專業理論知識、創新性思維及探索精神的人才,人才的引入和培養是企業進行技術創新,降低污水排放,提高經濟效益的關鍵。重視基層污水處理人員的作用,將基層工作人員的經驗及技術作為進行污水處理技術創新的基礎,為技術創新提供基礎保障及可靠支持;定期組織基層人員的培訓工作。通過培訓,使基層污水處理人員及時了解最新的處理技術。
3.4 研發石油污水深度處理與回收技術。石油企業生產面臨的困境之一是水資源短缺,石油企業生產中的新鮮水少部分蒸發流失,大部分則成為了工業廢水,造成了極大的水資源浪費。利用先進的處理技術,對生產污水進行深度處理,達標后可再次回收利用,成為企業的綠化、施工、清洗、冷卻水或脫鹽補水等,尤其是最后兩項,是企業生產不可或缺的工業用水。解決污水處理及回收利用的技術難題,可有效節約企業的生產成本,提高企業經濟效益。
4總結
石油污水對環境造成的危害是巨大的,若不對其進行有效處理,則在影響周邊環境的同時,也會影響企業的發展,從而危害到國家經濟的發展。對于石油企業來說,建立科學的管理體系,利用先進的科學技術提高污水處理效果,加強人才的培養是當前面臨的主要問題,也是利用技術創新進行污水處理,實現企業長遠發展的有力保障。
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作者簡介:
翁力強,男,1985年7月,漢族,西南石油大學,所在地為四川省成都市,研究方向:石油與天然氣開發。