油田污水處理技術優化措施分析

楊孝全

摘要：隨著石油工業的發展，我國的石油開采總量也在逐步上升，油田數量與油田規模都在持續發展。油藏一般都存在邊水或底水，且基本都需要采用注水進行開發，于是在油田生產過程中不可避免的會產生含油污水。油田污水中一般含有原油、鹽、懸浮物、化學添加劑等，成分復雜。如果不進行處理就排放的話會對當地的生態環境造成巨大影響，企業將承擔法律責任。油田污水處理達標后，不僅可以直接排放，還可以回注到油層中進行水驅油。雖然現階段已經有不少的污水處理方法，但各種污水處理方法都還存在著一些缺陷，油田污水的處理與再利用成為油田企業重點攻關的內容。針對這個問題，本文首先對現有的污水處理方法進行分析，并在此基礎上，進一步設想未來油田污水處理的發展趨勢，為以后的油田污水處理技術改進奠定基礎。

關鍵詞：油田污水;處理技術;優化

1.油田污水的特點

油田污水成分復雜，污水隨原油從地下開采出來后，經過了采油、集輸和原油脫水、脫硫處理的整個過程，在此期間還加入了各種化學劑。油田污水中不僅含有原油，而且含有各種鹽類，礦化度較高;在原油開采至地面后，需要進行集輸，在集輸過程中還會加入一些化學藥劑。另外，油田污水有適宜微生物生長的環境，因此還會繁殖大量的細菌。總得來說，油田污水是成分極其復雜的廢水，其一般具有含油量高、礦化度高、含有細菌、含溶解氧和少量的鐵、殘存一定數量的破乳劑等特征。

2.油田污水處理的傳統工藝

2.1物理法

物理處理法是指通過物理方法分離和去除油田污水中不溶于水的懸浮物的方法。物理處理法分離效果好，使用也較為廣泛。根據分離方式的差異，可以分為重力分離法、篩濾截流法、離心分離法，這些都是利用不同的設備對油田污水進行初步處理。其中重力分離技術、氣浮分離技術都屬于物理分離技術。污水重力分離技術是利用重力將污水中的懸浮物與水分離而凈化廢水，是常用也是最基本的污水處理方法。氣浮分離技術是指用某種方式使得水中產生大量的微小氣泡，并在一定的條件下使呈表面活性的待分離物質吸附或粘附在氣泡表面，并且隨著氣泡的上升以達到凈化廢水目的。。

2.2化學法

化學處理法是指通過向污水中加入化學藥劑以創造出適宜的化學反應環境使其發生化學反應以達到凈化污水的目的。目前主要的化學處理方法為絮凝技術、電化學氧化法、電滲吸法等。近年來，絮凝技術由于其適應性強的特點，可用于去除乳化油和溶解油以及部分難以生化降解的復雜高分子有機物而被廣泛應用于油田污水的處理。絮凝技術是指向污水中加入絮凝藥劑使得懸浮物形成絮凝物下沉，并且此過程還能有效的處理污水中的細菌。油田污水處理的絮凝劑主要分為無機、有機和生物絮凝劑三類。相對于無機絮凝劑，有機絮凝劑具有絮凝能力強、用量小、效率高、產生浮渣量小的優點，但是藥劑費用比無機絮凝劑要昂貴，且以丙烯酰胺為基礎的人造高分子聚合物在使用時會有毒物質釋放，這些短板使其推廣應用受到了一定的限制。因而，研發新型高效的絮凝劑成為了近年來眾多科學家的研究方向和重點。近年來通過生物發酵提取出的新型生物絮凝劑具有無毒、高效可降解的特點，是一種很有發展前途的處理方法。

3.油田污水處理的新興技術

3.1吸附再生法

對含有較多懸浮物的油田污水，可以利用吸附法凈化污水。用活性物質去除油田污水中的懸浮有機物一般只需要幾分鐘的時間，然后再經過固液分離階段就能將污水全部凈化。有些活性物質還可以進行二次回流，通過氧化分解增加活性物質的活性以提高污水的處理效率。吸附再生法的優勢是能夠快速的去除污水中的懸浮雜質，并且能夠二次回流，節約了生產成本。

3.2膜過濾技術

膜技術是利用人工合成膜或天然膜，以外界能量差作為動力，將污水進行分離、提純。但是要注意的是，膜技術的缺點在于污染問題，即需要反復清理膜表面以保證能夠正常的工作。近年來，多種膜過濾技術聯合工藝相繼應用于油田污水處理，取得了良好的效果。但是在實際應用中也會遇到膜表面易堵塞導致污染嚴重，膜不易清洗等諸多問題。要想使得膜技術在油田污水處理領域得到廣泛利用，需進一步開發新型膜材料，結合其他技術研發新工藝，進一步優化處理效率，降低成本。

3.3微生物技術

生物處理技術在污水處理技術上已經得到了廣泛的利用，但是由于油田污水的特殊性，就出現了生物技術在處理油田污水方面的局限性。油田污水與生活污水具有巨大的性質差異，油田污水礦化度高，溫度高，pH偏堿性，導致普通的微生物無法在油田污水中存活，油田污水中存在的油污等等又嚴重影響了微生物的存活率以及繁殖能力。但目前國內外已經研究出新型的污水生化處理技術，如活性污泥加厭氧接觸法、自然凈化處理法、特種微生物+膜處理、特種微生物+過濾處理工藝等。目前已經采用的生物技術各有優缺點，分別對應著不同的污水處理條件。可以根據油田污水的具體情況，靈活的選擇不同的微生物污水處理技術。

4.油田污水處理技術的未來發展趨勢

4.1新型的混凝劑技術

混凝劑技術作為當下主流的油田污水處理技術，具有破乳時間短，去除油污快，操作簡單成本低廉的優點，在今后的污水處理中有著廣泛的應用前景。近年來，由于無機絮凝劑的種種弊端，有機絮凝劑隨之出現。兩性有機高分子絮凝劑，能顯著提高原油處理效率和廢水回收率。絮凝劑會從現在的單一型向未來的復合型發展，從無機絮凝劑到有機絮凝劑是當今絮凝劑研究的主要方向。

4.2微生物+生物膜污水處理技術

由于油田污水成分復雜，單一的處理方法一般效果都不理想，所以未來的污水處理方式必定是兩種或者多種方式的結合。微生物技術跟生物膜技術都是當今主流的油田污水處理技術，如果能夠將這兩種技術結合起來并加以好好利用的話，油田污水處理技術將會得到一個很大的提升。

微生物+生物膜污水處理技術可以利用膜的選擇性分離功能來增強膜的分離、過濾能力。與傳統的膜相比可以通過控制孔隙的大小以及膜的材料對污水進行分級過濾，并且在此期間投放微生物種群，使得污水中的大分子組能夠得到有效的降解，從而有效地降低大分子沉積而造成的過濾效率降低，使得對膜有負面影響的污染物大大減少，減少膜的清洗周期，增長膜的使用壽命。微生物+生物膜模式的綜合應用能夠對油田污水中的污染物進行有效降解，為后續膜的分離、過濾提供更好的進水條件。最近研制出的仿生膜技術是一種高效能的污水處理技術，與傳統的膜技術相比，解決膜污染的問題，能夠減少膜的清洗量。膜分離技術與傳統的分離技術相比，不需要進行破乳，可以直接進行油水分離，易于操作，工藝簡單，處理效率高，能源損耗小等優點，是以后油田污水處理的一個大方向。

5.結語

目前的油田污水處理方法各有千秋，需根據油田企業的實際情況選擇最佳的污水處理方法。現階段的油田污水處理技術應該立足于當下的主流處理方式，對現有的技術進行優化，對未來污水處理趨勢技術進行深入研究，以便于有效完成油田污水處理工作。