油田含油污水處理技術(shù)分析

孟昭偉

摘 要：石油作為重要的戰(zhàn)略資源，而且當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，對(duì)石油需求量較大，這也對(duì)石油開(kāi)采加工提出了更高的要求。在石油開(kāi)采加工過(guò)程中，其對(duì)環(huán)境會(huì)帶來(lái)較大的污染，特別是石油工業(yè)對(duì)水資源所帶來(lái)的污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重。當(dāng)前我國(guó)大部分油田都進(jìn)入到了開(kāi)采的中后期，這也導(dǎo)致大部分地區(qū)的水質(zhì)日趨復(fù)雜化，油田開(kāi)采過(guò)程中的污水處理存在較大的難度。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效保護(hù)，需要運(yùn)用油田含油污水處理技術(shù)，在滿足油層開(kāi)發(fā)需求的同時(shí)，通過(guò)對(duì)含油污水的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的回收利用，確保油田經(jīng)濟(jì)效益的提高。文章從含油污水概述入手，分析了含油污水處理的現(xiàn)狀，并進(jìn)一步對(duì)含油污水處理技術(shù)和不同處理階段的方法選擇進(jìn)行了具體闡述。

關(guān)鍵詞：含油污水；處理技術(shù)；處理現(xiàn)狀；處理方法

中圖分類號(hào)：X741 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）27-0035-02

前言

在油田開(kāi)采的中后階段，需要利用高壓水來(lái)穩(wěn)定油層壓力，因此大部分油田都會(huì)采用注水的方法來(lái)進(jìn)行開(kāi)采，可以說(shuō)在石油開(kāi)采過(guò)程中，水作為重要介質(zhì)。因此在石油工業(yè)開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的污水，這就需要對(duì)這些大量的含油污水進(jìn)行有效處理，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效保護(hù)，實(shí)現(xiàn)污水的回收利用，在獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)。

1 含油污水概述

1.1 含油污水的來(lái)源

在油田開(kāi)采的中后期，需要利用注水的方式進(jìn)行石油的開(kāi)采，以此來(lái)減少死油區(qū)，提高石油的開(kāi)采效率。這樣在石油開(kāi)采過(guò)程中，水作為開(kāi)采的重要介質(zhì)，通過(guò)產(chǎn)生出大量的伴生水，然后將伴生水與油氣分離后來(lái)獲取到合格的油氣產(chǎn)品。在伴生水分離后，水中會(huì)含有大量的原油和雜質(zhì)，由于產(chǎn)生大量的含油污水。

1.2 含油污水的分類

在當(dāng)前油田開(kāi)采過(guò)程中，采出液呈現(xiàn)出水包油的乳狀液，而且水中分散的油珠大小不同，因此將油類在水中分散的粒徑大小和去除難易程度，將含油污水中的油類物質(zhì)大致劃分為四種形態(tài)：

第一種形態(tài)是浮油，其在污水含油量中占的比例大致在65%和70%之間，浮油油珠粒徑通常在100μm以上，通常會(huì)飄浮在水面上，并在水面上形成一層油膜或是油層。

第二種形態(tài)是分散油，這種分散油穩(wěn)定性較差，以靜止或是自然聚集的形態(tài)存在，有時(shí)還會(huì)以油滴的形態(tài)浮在水面上，相較于浮油的粒徑，分散油的粒徑相對(duì)較小，呈現(xiàn)出懸浮狀態(tài)分散。

第三類是乳化油，乳化油十分微小，其乳化表面存在活性劑，在水中分散也具有較好的穩(wěn)定性，而且不易上浮，其占污水含油量的比例相對(duì)較小，如果單純依靠靜止的方法很難將其去除掉。

第四類是溶解油，這種溶解油粒徑更小，在污水含油量中所占比例更小，用肉眼無(wú)法在水中觀察到，這種溶解油具有非常好的穩(wěn)定性，一般的方法無(wú)法將其去除掉。

2 油田含油污水處理的現(xiàn)狀

當(dāng)前油田多處于中后期階段，這也導(dǎo)致油口原油含水量不斷上升，油口開(kāi)采過(guò)程中含油污水產(chǎn)生量也不斷增加。但當(dāng)前各個(gè)油田現(xiàn)有的處理設(shè)備，注水井布局及注水量的不平衡等因素，導(dǎo)致一部分含油污水無(wú)法作為回注水加以利用，需要排放到自然環(huán)境中來(lái)。因此要對(duì)含油污水達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題給予充分的關(guān)注。避免對(duì)環(huán)境造成污染，影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

在對(duì)油田含油污水處理過(guò)程中，需要借助于各種有效的方法來(lái)去除掉污水中的有毒和有害物質(zhì)，或是將各種有毒有害物質(zhì)降至標(biāo)準(zhǔn)水平，實(shí)現(xiàn)污水的回用。具體如何對(duì)含油污水進(jìn)行處理，需要針對(duì)污水的不同利用目的來(lái)采用不同的處理方法。當(dāng)前我國(guó)大部分油田在對(duì)污水處理過(guò)程中，多是以能夠達(dá)到污水回注為目的，因此在實(shí)際工作中會(huì)采用一些較為先進(jìn)的處理技術(shù)，這樣經(jīng)過(guò)處理的含油污水通常都能夠達(dá)到回注的要求，但這樣處理過(guò)的污水可能還無(wú)法滿足配置聚合物的要求，會(huì)出現(xiàn)降粘問(wèn)題。

當(dāng)前針對(duì)于油田含油污水處理技術(shù)的研究工作不斷深入，無(wú)論是處理技術(shù)還是處理水平都有了較大程度的提高，當(dāng)前更致力于研究將含油污水中的懸浮物、有機(jī)物、硫化物、油類及細(xì)菌等全部去除。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)去除含油污水時(shí)，多采用氣浮法、電絮凝劑法、超聲波分離乳化液法及親油材料吸咐法等。近年來(lái)，多采用膜分離法來(lái)處理含油污水。但在實(shí)際處理過(guò)程中，含油污水處理難度較大，因此會(huì)采用多種方法組合來(lái)進(jìn)行處理，即將生物法、化學(xué)法和物理法等有效結(jié)合起來(lái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污水的有效處理，以便于達(dá)到較好的處理效果。

3 含油污水處理技術(shù)分析

在對(duì)油田開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的含油污水進(jìn)行處理過(guò)程中，主要是將采出水中的油質(zhì)和懸浮物進(jìn)行有效去除，使采出水達(dá)到回注的目的。達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)要求后，對(duì)于剩余的采出水，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理，并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。在對(duì)含油污水進(jìn)行處理過(guò)程中，需要去除掉含油污水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、某些溶解的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，另外，還要將一些特殊性質(zhì)的物質(zhì)進(jìn)行處理，使含油污水達(dá)到具體的排放標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)含油污水處理時(shí)，多會(huì)采用物理方法、化學(xué)方法、生物方法和物理化學(xué)方法等四種方法，不同的處理方法具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，具體應(yīng)用時(shí)需要針對(duì)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇，多會(huì)通過(guò)將不同的處理方法進(jìn)行組合使用，從而達(dá)到較好的處理效果。

3.1 物理法

對(duì)于含油污水中的油質(zhì)、固體懸浮液物及礦物質(zhì)去除過(guò)程中，如果采用物理方法時(shí)，又以重力分離法、粗粒化法、膜分離法和過(guò)濾法等為主。這其中重力分離法主要是根據(jù)密度原理，依賴于重力作用，利用水的浮力作用使油珠上升到水面，并對(duì)油珠進(jìn)行分離，從而達(dá)到水油分離的效果。而粗粒化法主要是利用相應(yīng)的機(jī)器設(shè)備，從污水中將乳化油和溶解油有效的分離出來(lái)。近年來(lái)膜分離法應(yīng)用較為廣泛，具體應(yīng)用過(guò)程中主要是利用膜選擇透過(guò)性原理，通過(guò)微濾、超濾、納濾及反滲透等來(lái)對(duì)乳化油和溶解油進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的有效提純，實(shí)現(xiàn)污染物與水之間的有效分離。

3.2 化學(xué)法endprint

在選擇物理方法之后，對(duì)于無(wú)法清除的溶解性物質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，可以通過(guò)加入化學(xué)藥劑來(lái)達(dá)到去除污染物的目的。最常用到的化學(xué)法主要以絮凝法和鹽析法為主。即在含油污水加入絮凝劑，利用正電荷膠團(tuán)與負(fù)電荷乳化油的中和人艇，實(shí)現(xiàn)乳化油油粒的有效聚集，使乳化油的粒徑變大，而且生在怕絮狀物對(duì)細(xì)小油滴具有較好的吸附作用，吸附后通過(guò)沉降或是氣浮來(lái)達(dá)到油水分離。在去除乳化油過(guò)程中，應(yīng)用最多的為鹽析法，具體操作時(shí)在乳化廢水中投入無(wú)機(jī)鹽類電解質(zhì)，以此來(lái)將乳化油珠外圍的水化離子進(jìn)行有效去除，將油粒壓縮到水界面處，以此來(lái)減少電荷，破壞雙電層，恢復(fù)油珠間的吸引力，實(shí)現(xiàn)油料的有效聚集。

3.3 生物法

由于微生物具有較好的生存能力和分解特性，能夠?qū)ξ鬯械挠袡C(jī)物進(jìn)行分解，將其轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。在利用生物法處理含油污水過(guò)程中，主要會(huì)應(yīng)用到活性污泥法和生物濾池法。對(duì)于難處理的水質(zhì)，通常會(huì)采用活性污泥法進(jìn)行處理。在具體處理過(guò)程中，微生物會(huì)形成大量的菌膠團(tuán)，其會(huì)對(duì)水中溶解的油脂進(jìn)行吸附，通過(guò)為微生物提供所需要的氧氣，從而這些菌體會(huì)將溶解油同化為自身的一部分，或是通過(guò)氧化作用生成二氧化碳和水，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。而生物濾池法對(duì)于大部分污水都具有較好的適用性，利用其來(lái)對(duì)含油污水進(jìn)行處理時(shí)，能夠?qū)⑺械娜芙庥陀行コ瑫r(shí)微生物還能夠分解和吸收污水中的有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化污水的目的。

3.4 物理化學(xué)法

主要有氣浮法和吸附法兩種，氣浮法也叫做浮選法，主要用于分散油和乳化油，將空氣通入含油污水中，產(chǎn)生氣泡后，水中的油珠就會(huì)粘附在大量氣泡上，隨著氣泡浮出水面。吸附法是利用某些材料的特殊性質(zhì)來(lái)吸附水中的油，主要用于吸附乳化油和溶解油，分為表面、離子交換和專屬吸附。

4 不同處理階段的方法選擇

在含油污水的處理過(guò)程中，根據(jù)污水的水質(zhì)、水量以及處理程度采用分級(jí)處理的方法。在我國(guó)分為三級(jí)處理，分別是采用基本方法預(yù)處理、懸浮物質(zhì)及可降解的有機(jī)物處理、難降解有機(jī)物以及有毒重金屬物質(zhì)處理。一級(jí)浮油處理方法有重力分離、沉降分離、浮選法二級(jí)分散油、乳化油。粗粒化法、過(guò)濾法、絮凝法三級(jí)。溶解油采用吸附法、反滲透、化學(xué)法。

5 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)油田多處于開(kāi)采的中后期，開(kāi)采難度增加。在油田開(kāi)采過(guò)程中，所產(chǎn)生的污水量也逐漸增加，對(duì)于這些污水需要進(jìn)行有產(chǎn)處理，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)污水回用，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源和環(huán)境的保護(hù)。油田生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水為含油污水，在具體處理過(guò)程中，需要將污水中的油質(zhì)和懸浮物有效去除，或是將其降于標(biāo)準(zhǔn)水平，達(dá)到回注及排放的要求。因此要針對(duì)不同的處理階段采取具體的處理方法，從而達(dá)到較好的處理效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境和資源的有效保護(hù)，同時(shí)也有利于油田經(jīng)濟(jì)效益的提高。

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