淺談海洋平臺污水處理技術

楊健

摘 要：在海洋油氣田生產工作過程中，油氣經開采出后，需分離成油、氣、水不同成分進行處理，使其穩定，然后才能進行儲存和向外輸送作業。在此過程中產生的生產污水需要經過一定的處理。文章對目前海洋污水處理的主要技術和常用處理設備進行了研究，最后提出了一種新型的污水處理裝置—高精度油水分離器。

關鍵詞：海洋平臺；石油；污水處理

海洋平臺生產污水其來源主要來自四個方面：其一，脫水器中通過電化學反應分離產生的含油污水，完成油水的初步分離；其二，各工藝設備工作中產生并排放出的含油污水；其三，分離油氣水三相分離器作業時產生的污水，絕大部分是屬于原油中的游離水；其四，清洗維護設備及甲板時產生的含油污水以及甲板上堆積的雨水。

一、海洋平臺污水處理的主要技術

（一）生物法

生物法處理污水是利用微生物的生化反應，將污水中復雜的有機物轉化成簡單的物質。這種利用生物處理污水的方法，可以實現污水處理的高效環保，而且顯著的經濟和環保效益。此技術污染小、費用低、有很高的效率，可應用的范圍十分廣泛。

（二）化學法

化學法按原理主要可分為兩種：1、化學氧化法，該方法是利用強氧化劑作用使污染物發生氧化反應，分解成簡單物質，這種方法需要外加化學氧化劑，污染物處理的效果好，但是需要的成本高一些；2、混凝沉淀法，該技術是向含油污水中加入混凝劑，使得膠體粒子從污水中脫離處理。化學法適用于將污水中的難容物質降解、分離，從而實現除污。

（三）物理法

該技術主要分為粗粒化、過濾和重力分離等。粗粒化技術是利用油在通過粗粒化材質時會產生聚集現象，從而將累積的油滴濾出；過濾是利用各種過濾器對油水進行過濾處理，過濾物質主要有石英砂、核桃殼以及纖維材料等；重力分離技術是對含油污水進行長時間的沉淀處理，利用油水密度差將油分離出來。物理法適合于對一般的油、固體顆粒和礦物質的處理。

（四）物理化學法

該技術可分為氣浮法和吸附法。氣浮法是向污水中注入氣泡形式的空氣，通過氣泡的攜帶使污水中懸浮顆粒分離出來；吸附法是向污水中加入固體吸附劑，對污染物進行吸附處理。

二、海洋平臺常用的污水處理設備

陸地上油田的污水處理技術已經比較成熟，但海洋平臺受限于平臺面積以及運輸等條件，不是所有的都能適用。海洋平臺常用的污水處理設備主要有以下幾種：

（一）核桃殼過濾器

核桃殼濾芯具有親水性，使得核桃殼與水的接觸面積大，而與油的接觸面積小，從而實現對含油污水進行過濾處理。該設備的不足是在反沖洗時容易發生蹩壓、跑料及磨損等問題。

（二）溶氣氣浮

溶氣氣浮是氣浮的一種，它利用水在不同壓力下溶解度不同的特性，對全部或部分待處理（或處理后）的水進行加壓并加氣，增加水的空氣溶解量，通入加過混凝劑的水中，在常壓情況下釋放，空氣析出形成小氣泡，粘附在雜質絮粒上，造成絮粒整體密度小于水而上升，從而使固液分離。

（三）水力旋流器

水力旋流器是利用不同相之間的密度差導致了各相的離心力不同而對其進行分離作業。當污水進入到水力旋流器后，在水力旋流發生筒內，由于污水組成成分的不同，各組分的離心力不同，污水中的雜質成分就在離心力的作用下，被分離出來了。該設備廣泛應用于液體非均相混合物的分離作業，其占用空間小、效率高，可實現連續分離作業。

（四）序批式生物膜處理設備

該設備將序批式方法與生物膜技術結合使用，序批式是一種以間斷式曝氣方式運行的處理活性污泥的技術，生物膜技術是利用了生物處理方法與膜分離原理結合的污水處理技術。該設備的脫氮、除磷效果很好，整個裝置結構緊湊，占用空間小。

三、高精度油水分離器——一種新型污水處理設備

高精度油水分離器采用的基本處理單位是親油憎水聚結芯，在通過聚結芯的過程中，含油污水中的油會被濾芯表面所吸附，而水可以通過濾芯，并經由濾芯中心管進入濾芯管匯，隨著濾芯表面吸附油的不斷增加，逐漸形成油層、油膜、油珠，當油珠的體積增大到一定值后，其重力與附著力的合力將小于浮力，此時油珠將脫離濾芯表面上升到容器頂部。在容器頂部安裝的油水界面儀可對容器頂部的油層厚度進行實時監測，監測數據通過4-20毫安的電流信號傳送到現場控制箱，當容器頂部油層厚度達到了控制箱所設定的值時，排油電磁閥將被打開，容器頂部的油將被排除，當容器頂部油層厚度值達到設定的關閉值時，排油電磁閥將自動關閉，從而實現高精度除油，出水含油率的最高精度可達到0.5mg/L。

油水分離器可采用多級分離處理。一級分離器中進水管安裝在容器的下部，濾芯與上部的濾芯管匯采用螺紋連接，含油污水從容器下部進入，經一級濾芯處理后通過上部濾芯管匯從容器上部進入二級分離器。二級分離器中濾芯與下部管匯也采用螺紋連接，出水管安裝在容器下部，含油污水經過二級分離器處理后再進入下一個流程。

四、結語

海洋平臺受到平臺面積以及交通運輸等條件的限制，使得其污水處理設備的選擇受到了很大的制約。目前含油污水的各種處理技術都具有一定的局限性，在開發新技術時，應該充分考慮到目前技術的適用性和局限性，從而使含油污水的處理與排放達到國家標準。

參考文獻：

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