油田污水處理技術現狀與發展趨勢

何樹升（中石油長城鉆探工程有限公司鉆井液公司，遼寧 盤錦 124010）

在原油生產的過程中會產生大量的污水，如果這部分污水不經過處理就排放到外界環境中，會給外界環境產生極大的污染。在另一方面，目前我國政府十分重視環境保護以及水資源保護工作，在這一背景下，油氣生產公司只有采取一切措施對污水進行處理才符合我國的相關要求，處理后的污水不但可以排放到外界環境中，而且還可以用于油井回注，由此可見，污水處理可以為油氣生產企業帶來一定的經濟利益[1]。目前，油田污水處理技術已經取得了較大的進步，但是各種污水處理技術仍然存在一定的缺陷，針對此問題，本次研究首先對污水處理的重要性以及發展現狀進行簡單分析，在此基礎上，提出污水處理技術的未來發展趨勢，為推動污水處理技術的進一步發展奠定基礎。

1 油田污水處理重要性分析

我國屬于世界石油大國之一，經過多年的發展，石油已經成為我國經濟發展的動力，目前，新能源正在如火如荼的發展，但是仍然無法動搖石油資源的地位。對于石油產業而言，其產業鏈相對較長，產業鏈的任何一部分都會對社會產生較大的影響。我國的石油產業已經進入到了成熟階段，大多數油田已經進入到了開發的中后期階段，在原油開發的中后期階段中，原油的含水量相對較高，原油被開采出地面以后需要對其進行油水分離，進而會產生大量的污水，污水的組成十分復雜，部分污水中含有大量的重金屬離子，這部分離子會對土壤產生極大的破壞[2]。在原油生產過程中，還有一定污水稱之為含油污水，所謂含油污水主要指的是含有原油的污水，這部分污水的排水量相對較大，也會對周圍的環境產生較大的破壞。為了推動我國能源的可持續發展，同時達到環境保護的基本目標，對油田的污水進行處理十分重要。

2 油田污水處理技術現狀

油田污水處理主要指的是采取一切方法將污水中的有害成分除去，或者將有害成分的含量降至某一標準，使得污水可以得到循環利用或者可以達到排放標準。目前，我國油田在進行污水處理的過程中所采取的方法相對較多，針對污水中有害成分的不同，可以采取不同的污水處理方法。

物理分離是油田常見的污水處理方法，該種方法就是采用物理手段將污水中的水分和懸浮物分離，一般情況下，物理分離方法所使用的設備都相對較為簡單，設備的操作難度相對較低，其中，重力分離技術、氣浮分離技術都屬于物理分離技術。重力分離技術主要是利用水分子與油分子密度的不同，進而將兩者分離，該種分離方法可以對油田污水進行大量處理。氣浮分離技術主要是在污水中充入一定量的氣體，進而使得污水中產生一定量的氣泡，原油可以附著于氣泡上，然后被氣泡攜帶出水面，該種方法進行油水分離的效果相對較好[3]。

由于物理分離技術很難將污水中的有害物質全部除去，因此，大多數油田也引進了化學處理技術，所謂的化學處理技術就是向污水中添加一定量的化學試劑，通過化學反應的方式將污水中的有害物質除去，常見的化學處理技術有絮凝技術、緩蝕技術、阻垢技術以及電脫技術。絮凝技術主要是對污水進行過濾之前，向污水中加入一定量的試劑，進而可以使得有害物質呈現出絮狀結構存在于污水中，此時受到重力的影響，絮狀物將會下沉，然后通過污水過濾就可以將其除去，該種方法還可以用于污水中的細菌處理。污水中含有部分腐蝕性物質會對金屬產生腐蝕，腐蝕產物也屬于有害物質，通過向污水中加入一定量的緩蝕劑，能有效避免污水的腐蝕作用，防止污水中的有害物質增加，該項技術就是緩蝕技術。通過對污水中的成分進行分析后發現，污水中含有大量的碳酸鹽，這部分物質會在物體的表面形成垢，通過向污水中加入一定量的阻垢劑能有效避免出現結垢現象。電脫技術主要是通過電化學的方式對污水中的有害成分進行處理，其主要原理就是向污水中增加電流，通過氧化還原反應的方式將污水中有機物或某些重金屬離子除去。

隨著社會的不斷發展，物理分離方法和化學處理方法已經不再滿足社會發展的需求，因此，生物處理方法應運而生，生物處理方法的優點眾多，最重要的應用優勢就是不會產生二次污染。生物處理方法的基本原理就是為污水中的微生物創造出生存條件，微生物會以污水中的有害成分為營養源，在微生物生產的過程中消耗有害成分，產生無害的氣體，進而達到污水處理的效果，目前，國外很多油田都已經引進了該種技術，證明了該種技術具有很強的應用優勢，但是利用該種方法對污水進行處理所需要的時間相對較長，且需要在污水中培養何種微生物需要通過對污水成分進行合理分析后才能確定。

3 油田污水處理技術發展趨勢

3.1 物理、化學處理技術發展趨勢

通過以上分析可以發現，目前在我國油田污水處理過程中，物理分離方法和化學處理方法的應用相對較為廣泛。未來我國油田開發將進入更高的含水階段，污水中的有害成分可能會增加，如果只通過簡單的物理分離很難將污水中的有害成分除去，同時，目前油田企業的設備都在向小型化的方向發展，而物理分離所需要的設備體積相對較大，這說明簡單的物理分離方法已經不再滿足社會發展的要求。但是近些年來物理分離技術中的膜分離方法成為了研究的重點，也是一種新型技術，該種技術主要是利用濃度差或者電位差的原理，使用具有一定透過性的膜，將污水中的有害成分除去，該種方法可以用于對處理效果要求較高的企業。盡管使用化學處理方法對污水進行處理的效果相對較好，但是部分化學試劑屬于有害試劑，加入這部分試劑對污水進行處理的過程中，確實可以除去部分有害成分，但是會引起其它的有害成分，由此可見，該種技術也將不會得到長遠的發展。目前，研究學者對化學處理方法中的阻垢技術進行了深入研究，提出了一種聚天冬氨酸阻垢劑，該種類型阻垢劑的降粘效果相對較好，未來將會有很大的發展前景。生物處理技術是目前最為先進的污水處理技術，該種技術的應用優勢明顯，應用范圍相對較廣，發展和推廣速度相對較快，目前，國內外很多企業都已經開發出新產品進行污水處理，取得的效果也相對較好，由此可見，生物污水處理技術為油田污水處理領域未來的重點發展方向。

3.2 一般污水處理技術發展趨勢

油田所處的區塊不同，產生的污水中成分也將存在差別，原油和水的比例也將不同，一般情況下，污水中不只有油和水，還有其它的成分，依靠單一的方法很難將污水處理干凈，因此，未來需要推廣和使用多級分離技術，通過多級分離，使得污水達到相關的處理要求。

4 結語

通過本次研究可以發現，目前的油田污水處理技術在逐漸走向成熟，常見的污水處理技術越來越多，其中物理分離中的膜分離技術、化學處理中的聚天冬氨酸阻垢劑處理技術以及生物處理技術是未來的發展重點，同時，單一的技術很難將污水中的有害成分全部除去，因此，未來還需要發展多級分離技術，應用多種分離方法將污水中的有害成分全部除去。