試論油田污水回注處理技術

齊向謙

摘要：油田工程一直是我國的重點工程，所以油田的污染問題也是重中之中。油田污水必須經過一定的處理達到注水標準后才能進行回注。目前，處理油田污水的方法有很多，每種方法也都各有差異。處理技術的原理都是隔油除油，過濾以及混凝等。本文主要討論了油田污水回注處理的各種技術，分析各個技術使用的利弊。

關鍵詞：回注；油田污水；處理技術

前言

開采出的原油并不能直接使用，必須經過脫水工序。水中會含有各種成分，例如，油、硫化物、細菌、殺菌劑等。在油田的開采過程中，油層壓力會下降，需要通過注水來維持油層壓力。但是，大量的采出水排除不僅會污染環境，還會造成水資源的浪費。所以，油田污水處理技術不僅可以減少油田水的污染，還可以使油田水持續使用，節約成本提高經濟效益。

1、油田污水回注技術

油田污水回注技術主要是根據污水中油的存在形態來進行分類的，主要有以下幾種處理技術。

1.1隔油處理技術

隔油處理技術主要是去除污水中游離態和機械分散態的油，主要有以下三種建筑形式，平流式隔油池、平板式隔油池、斜板式隔油池等。平流式隔油池是利用重力原理進行油水分離，影響因素主要是水力設計和廢水停留時間，水力設計越合理和廢水停留的時間越長，除油的效果越好。平板式隔油池和斜板式隔油池的原理是在分離水槽中裝有傾斜平行板或者波紋斜板，可以有效縮短垂直上升的距離，增加分離面積。平板式和斜板式隔油池與平流式隔油池相比，其優勢在于占地面積小，油水的分離效果好，成本較低。目前，斜板式隔油池應用較多。

1.2氣浮法

氣浮法也稱為浮選法，主要原理就是在水中產生大量的微氣泡，形成水，氣以及油三相混合體。在界面張力，氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促進微細氣泡粘附在被去除的微小油滴后，最后的粘合體的密度小于水的密度因而上浮到水面，從而被去除。氣浮法可以分為布氣氣浮法、電氣浮法、生物及化學氣浮法，溶氣氣浮法。氣浮法的關鍵工藝是必須提供足量的微小氣泡，必須使廢水中的污染物形成懸浮狀態并產生粘附作用。氣浮法有時不是單獨使用，需要配合其他處理技術使用。例如。氣浮法結合凝絮過濾法的水質效果更好，可以滿足更嚴格的水質標準。

1.3凝絮過濾法

凝聚的主要原理是小油珠凝聚然后大油珠直接去除，達到去油的效果。凝聚過濾法特別適合含機械分散油類污水的處理，而且處理后的水質質量較好。當水中含有不同性質的油時，采用凝絮過濾法的效果差異較大。這時需要多種方法結合使用，才能使水質達到標準。凝絮法雖然工藝較為簡單，但是處理的效果并不理想。

1.4化學處理方法

化學處理方法是采用化學劑來分解油珠，主要用于去除乳化油。通常采用鋁鹽或鐵鹽作為無機混凝劑，投入油田污水中，再通過沉降或者氣浮法將分離的油污分離。化學處理技術反應較快，效果較好。但是化學處理技術可能會帶來二次污染，所以對反應后的化學劑要再次進行處理。

1.5電解法

電解法主要包括電解氣浮法和電解絮凝法兩種方式。電解氣浮法主要是利用電水產生氫離子和氧離子形成微氣泡，再利用氣浮法去除油污。但是氫離子和氧離子所產生的氣泡非常微小，所以只能去除較小的氣泡，去除油污能力有限。電絮凝法是外加電壓使兩極氧化釋放金屬離子，金屬離子的水解產物往往具有混凝的作用，再利用凝絮法將油污去除。電絮凝法需要被處理的廢水具有較高的導電性，電解池能夠持續工作。但是，此種方法所消耗的能量也較大，投入的成本較高。

1.6生物處理技術

隨著生物技術的發展，越來越多的生物處理技術被應用于油田污水回注處理技術，并取得了良好的效果。微生物的除油原理就是利用微生物的降解分散，使油污降解。生物處理技術的方法主要有活性泥法，曝氣池法，以及接觸氧化法等。活性泥法在以前使用較多，但隨著曝氣池法的發展，曝氣池法逐漸代替了活性泥法。與活性泥相比，曝氣池的生物濃度更高，占地面積較小，工藝簡單，成本較低。而且，隨著技術的發展，在生物處理技術中，采用超聲波也可以有效提高生物的反應速率，水質較好。

1.7吸附法

吸附法是最常見的一種方法，就是利用親油性材料來吸附污水中的油污。常用的吸附材料主要有活性炭，吸油氈，煤炭，石英砂等。活性炭的吸附效果是最好的，即使污水中含有的油污較少時，除油效果也高達90%以上。但是活性炭的處理成本較高，很難循環使用，所以只有在需要水質的標準較高時才會采用活性炭。目前，日本常常使用粒裝活性炭作為深度處理的吸附劑。我國也開展了粒裝活性炭在油污廢水中的處理研究。為了使吸附法能夠得到很充分的利用，首先就是需要研發比較合適的吸附劑，然后就是研究活性炭在吸附法中的應用，降低成本。

1.8膜分離技術

膜分離技術是近幾年才研究出來的一種技術。主要原理就是利用膜的選擇透過性進行分離和提純。膜分離技術常采用的主要有以下5種，反滲透、超濾、微濾、電滲析和納濾。膜處理技術抓要是根據廢水中油污粒子的大小，來選擇膜截留分子量。若污水中的粒子大小為微米級時，需要用機械方法進行前處理。膜分離技術的特點是高效節能、成本較低，污染小。微濾根據膜的特點，主要去除的大顆粒物質和固體懸浮物，微濾所需要的壓力較小，容易清潔，應用最為廣泛。

結論

各油田所處的環境是不同的，油田地質滲透率差別較大，所以對回注水的水質要求也是不一樣的，因此會選擇不同的處理技術。但以上的處理技術雖然都有效果，但也存在一些不足之處。例如，隔油池只能隔離較大顆粒的油污，不能去除乳化油和溶解油。氣浮法要加破乳劑活性炭的成本較高。膜處理技術效率高，耗能少，效果較為顯著。所以，膜處理技術將成為油田污水回注處理技術的重點研究方向。

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