油田污水處理工藝流程及對策

嚴 茹，楊珠普，楊紅麗

（1.延安職業(yè)技術(shù)學院，陜西 延安 716000；2.中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司，河北 唐山 063000）

現(xiàn)階段我國在油田開發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)取得了良好成績，油田開采技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位。石油開采總量不斷增加的同時，油田污水的處理問題逐漸顯露出來，如何提高油田污水的處理工藝，完善污水的處理工作，已經(jīng)成為限制我國石油企業(yè)發(fā)展的重要因素。

1 油田污水處理主要工藝技術(shù)研究

1.1 重力式工藝技術(shù)主要流程

油田污水處理的主要目的是令水質(zhì)達到排放的標準。由于油田中污水的成分較為復雜，因此需要采用多種方式，降低廢水中的有害成分，保證石油排放污水標準符合國家相關(guān)要求。重力式污水處理是一種較為傳統(tǒng)的污水處理工藝，其中主要包含自然出油、石油混凝沉降以及利用壓力過濾等三個流程。該工藝的主要特點是根據(jù)石油污水中的油、漂浮的固體以及水之間的密度不同，因此采用重力加壓的方式進行過濾。總的來說，該石油除油工藝主要有兩級，第一級主要指利用除油罐的自然沉降功能，除去石油污水中較大的固體顆粒，同時均勻水質(zhì)以及水量，便于二次沉降；然后通過二次沉降將污水中的油分離。該過程需要在廢水中加入凈化水質(zhì)的化學藥劑，從而形成相應的絮狀體，再利用重力將油體分離出來，反復多次，最終令水質(zhì)達到國家排放標準。由此看出，重力式工藝流程較為簡單，同時污水處理效果較為穩(wěn)定，運營成本較低，而且對處理水質(zhì)的要求不高，適應性較強，在廢水中投入凈化劑就能產(chǎn)生較好的效果，因此被廣泛使用。但是該種方式前期投資成本較高，適合對水質(zhì)要求不高的油田；同時一旦處理的廢水量較大，則工藝流程就會變得較為復雜，工人的工作量大幅度提升；而且由于系統(tǒng)自動化水平不夠，導致污水沉淀時間較長［1］。因此，如果企業(yè)對水質(zhì)要求不高時，可以采用重力式污水處理工藝，能夠有效提高污水的處理效率。

1.2 壓力式工藝技術(shù)主要流程

壓力式廢水處理工藝主要工作流程是利用立式的除油罐進行除油，然后通過聚集分離以及壓力沉降，實現(xiàn)利用壓力過濾廢水的目的。該種方式主要是將污水聚集后進行出油，然后利用斜管將水油分離，使用化學混凝的方式過濾污水，提升污水過濾的效率和質(zhì)量，此種方式重點強調(diào)前期的除油以及后期的過濾凈化工作?？偟膩碚f，壓力式過濾工藝主要特點是除油的質(zhì)量和效率較好，而且除油時間較短，系統(tǒng)的自動化程度較高，可以有效減低工作人員的工作量，減少企業(yè)的運營成本。該工藝可以有效去除污水中的油，降低分離難度，提高廢水的處理效率。但是該種方式對水質(zhì)的要求較高，適應能力較差，而且設備的構(gòu)造較為復雜，在聚集分離污水時，很容易導致系統(tǒng)堵塞、設備被覆蓋等問題，增加了企業(yè)的設備維護費用，降低其經(jīng)營效益［2］。

1.3 浮選式工藝技術(shù)主要流程

浮選式工藝污水處理的主要流程，是在接收氣浮灌中進行除油工作的，即通過射流進行浮選，最終實現(xiàn)過濾的功能。該工藝的主要原理是油水之間表面的張力要遠大于油氣之間的表面張力，而且氣體較為親水，油體不親水，從而將空氣引進污水中，并且投放浮選劑，將油體吸附在氣泡上，通過氣泡令油體懸浮，實現(xiàn)水油分離的目的。利用浮選法主要是為了去除污水中不含活性劑的油體。該種工藝方式占地面積較小，而且處理時間較短，同時該種方式投放了大量的浮選藥劑，因此浮油效果較好，另外，設備安裝簡單，系統(tǒng)自動化水平較高，可以有效降低工作人員的工作量［3］?？偠灾?，該種方法較為適用于海上采油站，其不僅具有費用低、處理周期短等特點，同時還具有良好的過濾效果。但是該種方式系統(tǒng)的零件較多，而且由于經(jīng)常在海上作業(yè)，污水中含鹽量較高，導致設備以及零件容易被腐蝕，因此該種方式的穩(wěn)定性不強。除此之外，該種污水處理工藝設備的損耗較大，導致企業(yè)的維護成本提高。

1.4 開式生化處理工藝技術(shù)主要流程

開式生化處理工藝的主要流程包括隔油、浮選外，還要通過生化講解、沉淀等過程過濾污水，最終實現(xiàn)吸附過濾的過程。該種工藝方式主要針對少數(shù)污水總量較大的油田，在其回用量不足的情況下才設計的。一般而言，利用此種方式對污水進行處理，其污水的排放標準可以達到國家相關(guān)標準，但是在油體排放時，必須經(jīng)過降溫處理工作，如果直接排放，由于高則會對周圍的生物產(chǎn)生不良影響，因此利用開化式的處理方式，需要對其進行淋水，降低溫度后再排放。除此之外，在對礦化程度較高的油田進行污水處理時，還應對其除鹽氧化工作，降低污水中的含鹽量，避免設備被氧化腐蝕。

1.5 精細過濾工藝技術(shù)主要流程

精細過濾工藝主要是在上述幾項工藝結(jié)束后才進行的，其主要是利用分子材料，制造成相應的多孔濾膜，由于濾膜的孔徑范圍較大，因此可以顯著去除污水中的懸浮顆粒以及大分子的生物，為后續(xù)的過濾工藝提供一定的保護基礎，增強污水的過濾效果，但是該項技術(shù)的購置成本較高，因此并未被大規(guī)模采用［4］。

2 提升污水處理工藝的具體對策

2.1 增強沉降系統(tǒng)的穩(wěn)定性

總的來說，現(xiàn)階段我國油田污水處理的主要問題：首先是成本過高、投入的藥劑量較大以及氧化腐蝕等問題，在污水中投放凈水劑，產(chǎn)生了大量的絮狀體，導致設備堵塞，始終難以有效解決該問題。其次，油田污水的黏度日益提升，傳統(tǒng)工藝方法的過濾能力已經(jīng)無法滿足當前的需求，導致污水處理的質(zhì)量與效率也在降低。再次，由于污水處理中需要利用大量的機械設備，因此，工作人員的工作強度較大。最后，油田的污水處理工藝中還存在一個較大的問題，即沉降系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，令污水處理的效果不佳。但是沉降系統(tǒng)在污水處理環(huán)節(jié)起著關(guān)鍵作用，主要目的是清楚污水中的浮油以及固體顆粒，因此沉降系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，致使污水處理后的標準無法達到相關(guān)的標準，而且部分沉降系統(tǒng)中設備老化問題較為嚴重，導致大量的顆粒懸浮在系統(tǒng)內(nèi)部，影響污水系統(tǒng)地處理效率。因此，為解決上述問題，首先，企業(yè)需要不斷完善沉降系統(tǒng)設備，定期對老化的零件以及設備進行維修和更換，及時尋找出系統(tǒng)老化的環(huán)節(jié)，提高油田污水處理的效率，保證污水處理的效果，符合當前國家的排放標準。其次，為完善沉降系統(tǒng)，石油企業(yè)還應嚴格遵守國家相關(guān)管理規(guī)定以及工業(yè)廢水的排放標準，同時定期組織工作人員對沉降系統(tǒng)內(nèi)部進行清理，在清理中應特別注意清理除油罐以及沉降罐，有助于污水處理工作的順利開展。最后，為了提升沉降系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可以在沉降罐的地步安裝負壓噴霧器，在保存沉降系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時，還能夠便于工作人員對其進行清潔，降低工作難度，同時還能夠提高沉降系統(tǒng)中懸浮顆粒的流動性，促進沉積物的排出。除此之外，由于污水處理中加藥自動化程度不高，導致現(xiàn)階段企業(yè)依舊采用傳統(tǒng)的人工方式向污水中投放藥劑，不僅增加了工作人員的工作量，同時還經(jīng)常發(fā)生藥劑配比比例不對的問題，致使過濾效果不佳。因此企業(yè)還應增加資金的投入，引進并安裝先進的自動化加藥設備，目前研制出的新型加藥裝置，可以根據(jù)污水量以及pH值自動進行加藥，不僅可以良好的控制水質(zhì)，還能減少工作量，降低企業(yè)的人力資本，增加企業(yè)的經(jīng)營效益。

2.2 完善濾床的吸附設備

濾床的吸附設備經(jīng)常出現(xiàn)問題，也是當前污水處理工藝存在的主要問題，這主要是由于濾床中的吸附裝置主要工作原理是利用核桃殼將污水中的微生物以及有機物進行吸附過濾，然而由于過濾罐中經(jīng)常出現(xiàn)漂浮物，很容易導致設備口堵塞，降低過濾效率。因此，石油企業(yè)應不斷完善濾床的吸附設備，科技不斷地發(fā)展進步，傳統(tǒng)的石油污水處理技術(shù)，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段對污水的處理要求，因此企業(yè)應提高污水處理的自動化水平，提高油田的污水處理工作，保障過濾沖洗過程中設備的穩(wěn)定性與效率，同時定期對過濾裝置進行清洗與改造，對濾床的吸附設備進行升級改造，進一步提升過濾效果。根據(jù)相關(guān)的研究顯示，過濾裝置的清洗周期通常在15天左右，因此為保證濾床的吸附設備的工作效益，企業(yè)應每隔15天清洗一次。另外，在組織工作人員清洗時，可以在過濾裝置中加入一定的破乳劑、洗潔精等化學藥劑，不僅可以改善污水的水質(zhì)，提高污水的質(zhì)量，同時還可以提高污水的處理效率。除此之外，工作人員在對濾床的吸附設備進行沖洗時，還應注意提升沖洗工藝以及方法，提高自身的專業(yè)技能，保證沖洗的標準符合國家的管理標準，不僅可以延長設備的使用壽命，而且還能保障過濾裝置的利用效率，最終實現(xiàn)環(huán)境保護的目的。例如，可以每天清洗一次核桃殼，每周再用熱水對其沖洗一次，降低設備內(nèi)部黏性，還應每周清洗一次管線，保障線路的暢通性，避免堵塞，同時工作人員還應每三個月檢查一次過濾原料，兩年必須更換一次濾料，保證過濾效果。針對當前沉降罐以及回收池中存在較多的沉淀淤泥，容易引發(fā)設備的堵塞的問題，為了解決該問題，企業(yè)可以引進淤泥的回收裝置，將其安裝在過濾罐以及回收池的地步，不僅有利于工作人員清理淤泥，同時還能有效延長設備的使用壽命，提高過濾效果。

3 結(jié)語

總而言之，在我國石油企業(yè)迅速發(fā)展的背景下，如何提高污水處理工藝，減少對環(huán)境地污染，是當前管理人員的重要工作內(nèi)容，因此，工作人員應加強對污水處理重要性的認識，不斷增加資金以及設備的投入，增強沉降系統(tǒng)的穩(wěn)定性，完善過濾系統(tǒng)的吸附裝置，令其排放的水質(zhì)達到國家排放標準，增強企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。