油田污水處理中油田化學劑的應用分析

摘要：不斷擴大的生產(chǎn)生活需求，讓我國的油田開發(fā)和生產(chǎn)越來越旺盛，在當前，國家對環(huán)境污染治理非常看重，油田污水處理是關鍵。油田污水中含有較多的化學成分，會對周邊的江河湖泊、農(nóng)田及環(huán)境造成一定的損害和污染，影響企業(yè)的經(jīng)濟效益和當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。化學劑是油田污水處理的主要方法，合理使用會讓油田污水污染度降到最低，甚至變得清潔和可循環(huán)利用，不僅節(jié)約資源又提升效益，是可持續(xù)發(fā)展觀的體現(xiàn)，應積極研究和提升油田化學劑的使用水平，減少油田污水的污染。

關鍵詞：油田;污水;化學劑;應用

一、在油田污水處理中使用化學劑的重要性

在油田開采過程中，水污染最主要的來源是開采時油田注水所產(chǎn)生的回流水，由于油田開采步驟較為復雜，因此，回流水中的成分也非常復雜，通常含有石油烴、石油破乳劑、含硫化合物、酚類物質(zhì)等常見污染物，這些污染物不溶于水，部分污染物還具有揮發(fā)性，對大氣、土壤和水源都會造成污染，因此，含有這些污染物的污水必須在經(jīng)過處理并檢驗達到標準后才能夠排放。在過去的污水處理中，有過濾法、重力分離法、浮選法、化學劑等方式處理污水，其中最為有效的是化學劑，通過在污水中加入化學劑，將污水中結構較為復雜的有害物進行分解，將其轉(zhuǎn)化為結構簡單且無害的物質(zhì)后再進行排放，最大程度減少環(huán)境污染。

二、化學試劑在油田處理中的應用

2.1第一階段：殺菌與緩蝕

油田產(chǎn)生的污水中含有大量的微生物，最主要的是細菌，細菌的生命活動以及代謝的物質(zhì)都會給油田帶來很大的影響。同時在油田開發(fā)時，由于物理化學的作用會產(chǎn)生很多的硫化氫、二氧化碳、硫酸根離子、氯離子等具有腐蝕性的物質(zhì)，這些物質(zhì)會溶于水中，對管道進行腐蝕，造成很大的破壞，因此就需要應用到殺菌劑和緩蝕劑。

殺菌劑的種類主要包括氧化型和非氧化型兩種，兩種不同類型的區(qū)別主要表現(xiàn)在其組成和功能的不同上。氧化型的殺菌劑維持的時間很短，極易在空氣中氧化，且使用量大很容易造成環(huán)境的污染。因此很少應用到油田污水的處理過程中。而非氧化型的殺菌劑沒有這些不利因素，在油田污水處理中得到了廣泛的運用。非氧化劑可以根據(jù)作用機理和殺菌種類的不同，分為有機醛類、雜環(huán)化合物類、季銨鹽類等。在使用殺菌劑的過程中，我們發(fā)現(xiàn)了其高效、穩(wěn)定性強以及經(jīng)濟實用的特點，隨著油田工作的開采，目前主要致力于研發(fā)多功能的殺菌劑，通過研發(fā)一劑多能的殺菌劑，能夠提高污水處理的效率，降低的殺菌劑的使用成本。緩蝕劑根據(jù)其化學組成的不同也可以分為有機緩蝕劑和無機緩蝕劑兩大類，其中通用性強的緩蝕劑能有效控制金屬的腐蝕，因此在油田污水處理中得到了廣泛的運用。有機緩蝕劑主要有咪唑啉緩蝕劑、季銨鹽類緩蝕劑、多功能性緩蝕劑等，無機緩蝕劑相對于有機緩蝕劑的種類較少，并且只能在高濃度的情況下工作，例如鉻酸鹽由于對黑色金屬有很強的緩蝕作用得到了廣泛的應用，但是由于對環(huán)境具有一定的危害使其的使用受到了限制。目前應用的對環(huán)境危害較小的無機緩蝕劑是鎢酸鹽、鉬酸鹽及稀土化合物。

2.2第二階段：絮凝、阻垢及除硫

在進行殺菌和緩蝕處理后，在油田污水的處理還需要使用到絮凝劑、除垢劑和除硫劑，這是由于油田污水中還很有一些可溶性顆粒，這些物質(zhì)呈疏水性，不能與水相融，因此無法用水去除這些物質(zhì)，導致在污水排放時，不溶于水的物質(zhì)會積累、沉淀下來，堵塞管道，不利于污水的排放。這些可溶性的顆粒主要包括化學試劑、懸浮顆粒、金屬顆粒等，在運用除垢劑時還會伴隨潤滑劑的使用，有利于疏通管道，便于污水的排放。絮凝劑的作用主要是減少污水中油性物質(zhì)的產(chǎn)生，主要包括無機絮凝劑、有機絮凝劑以及復合絮凝劑三大類。由于有機絮凝劑作用時間短、污染少、高效的特點，常被用于污水的處理中，對污水處理有很大幫助。有機絮凝劑是目前油田絮凝劑研究的主要方向。油田處理中最常見的問題就是結垢。由于油田廢水的排出量多，結垢現(xiàn)象也越發(fā)明顯，造成結垢的物質(zhì)中含有很多化學成分，包括了鎂、鈣和鋇離子的沉淀物，危害十分巨大，會造成油田產(chǎn)量的降低、管道開裂，油井不理想等后果，在一定程度上降低了油田的經(jīng)濟效益。最常的處理結垢的方法就是使用化學的除垢劑。隨著科技的發(fā)展，阻垢劑從無機轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C化合物，從含磷到環(huán)境友好型。阻垢劑的研究正不斷深入，目前國內(nèi)使用多的就是綠色阻垢劑，它的主要成分是聚環(huán)琥珀酸和天冬氨酸。天冬氨酸可以減少鈣離子與鋇離子的結垢性，還能抑制碳酸鈣的增長，實踐表明，聚環(huán)琥珀酸分子質(zhì)量在400～800之間時，效果最佳。

除硫劑的使用主要是用于去除油田污水中與硫離子相結合的化學有害物質(zhì)，包括了硫化氫氣體和腐蝕性極強的硫酸銨和硫酸鹽。具有強腐蝕性的物質(zhì)會造成管道出現(xiàn)破裂，降低油田的產(chǎn)量。目前使用的除硫劑可以分為沉淀型和氧化型兩種，其中沉淀劑的效果比較明顯，其作用的原理是與污水中的硫離子發(fā)生反應，形成絮狀沉淀，再通過絮凝、過濾的方法除去沉淀物，這是利用化學手段處理水中硫離子的方法，由于其可操作度高，效果明顯，因此得到了廣泛的使用。

三、結語

隨著石油需求量的增加，石油開采工藝和水平都得到了更大的進步，在對油田污水處理問題上，使用化學劑的能力和水平也得到提高。油田污水的處理力度和處理效果，涉及到周圍環(huán)境和生態(tài)，涉及到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及經(jīng)濟效益的提高，針對不同的污水水質(zhì)和水體，進行合理分析和化學劑的投入，將垢、有毒物質(zhì)、細菌及寄生物等進行科學無污染、無危害的處理，是資源與生態(tài)平衡、經(jīng)濟與環(huán)境和諧發(fā)展的要求和體現(xiàn)。開發(fā)和處理油田污水，是當前油田開采業(yè)的重點工作，應該加大技術投入和研發(fā)投入，提高化學劑的使用效果和科技含量，確保油田污水處理的高效性和安全性，提高油田開采的效率，減少對環(huán)境的損害。

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作者簡介：劉淼（1987.4.21），性別：男;籍貫：遼寧盤錦;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：工程師;職務：注水及污水處理設計技術;研究方向：注水及污水處理 給排水及消防。

（中油遼河工程有限公司環(huán)境工程所?124010）