采油廢水處理工藝研究

于金辰 劉歡 梁旺華

摘要：本文通過對采油廢水的特征、來源和危害進行簡要介紹，并對廢水處理技術進行分析，利用現有廢水處理工藝技術改變水質，提高資源利用的效率，減少油田采油的生產成本，并避免生態環境遭到破壞，保證油田的可持續發展。

關鍵詞：采油廢水;資源利用;特征;處理技術

一、采油廢水的來源

石油的開采會導致油層壓力不斷下降，油田為保證原油的開采，需經常向油層注水補充油層壓力，因此采出原油的含水率不斷上升，這些經原油集輸站脫油、脫蠟處理后的含油廢水為油田采出水。采出水的成分比較復雜，通常含有油類、固體顆粒物、細菌以及硫化物，同時用于油水分離的破乳劑、絮凝劑以及殺菌劑的添加使廢水處理難度加大，這些廢水統稱為采油廢水。同時石油的開采過程中，絕大部分處于中、高含水期，通常石油開采的無水期較短，所以在油田生產的后期產生了大量的含油廢水。

二、采油廢水特征

采油廢水的成分比較復雜，其中含有多種雜質，不僅有原油還有地層中的一些鹽類、氣體和懸浮固體。同時，在原油運輸的過程當中，還摻進了一些化學制劑。另外，采出水含有的有機環境又適宜滋生大量細菌。因此采油廢水的雜質非常多。

廢水雜質含量使得采油廢水的特點具有：細菌含量高、有機物含量高、懸浮固體多等特點。但是從全國陸上的油田來看，各個地方的采油廢水差別還是很大的，廢水受時間、采油工藝、地點環境不同的影響，其雜質的含量也呈現不同的特點。

三、采油廢水危害

采油廢水對周圍環境的危害主要是石油、各種有機化學物質、鹽類、重金屬、放射性元素和化學處理劑等，具體表現在以下方面：

含油污水容易污染地下水，破壞水體資源。油類在進入水體后，主要以以浮油、乳化油、溶解油的形式存在，漂浮在水面的油膜阻斷空氣與水體間的氣體交換，導致水體溶解氧含量下降，水質惡化。含油廢水在進入農田后，不僅會污染土壤，還會覆蓋在土壤表面，阻斷氧氣供給，造成土壤溫度上升，對農作物的生長產生影響。同時，含油廢水中的揮發性物質也容易在外界作用下揮發進入大氣，造成大氣污染。

四、采油廢水處理措施

（1）氣浮技術

氣浮分離技術主要指的就是向采油廢水中通入一定量的空氣，并且以微小氣泡的形式從水中析出并且成為載體，使廢水中的微小的懸浮固體顆粒等污染物質粘附在氣泡上，其密度小于水會上浮從而達到凈化廢水的目的。

（2）膜技術

選擇合適的膜結構，可以一次性去除水中的固體顆粒，這種膜技術的去除率一般很高，不會造成二次污染，操作方便并且安全性較高。但是膜分離技術存在膜污染和濃差極化等問題，使得運行中滲透通量隨運行時間的延長而下降，而且膜技術造價成本較高。

（3）旋流分離技術

旋流分離技術適合處理油水密度差大于0.05毫克每升的含油污水，可以去除顆粒直徑大于10微米的懸浮固體以及分散油。處理設備旋流器具有重量輕、體積小、速度快、操作壓力范圍大、處理水量大等優點。但是旋流器不耐磨，運行不穩定，這也是該技術的一個缺點。

（4）混凝技術

在采油廢水中加入混凝劑，膠體粒子的表面電荷就會很容易發生靜電作用，減輕彼此間的排斥力和作用力，失去穩定性的膠體粒子可以通過吸附作用聚集，這樣就可以將廢水中的懸浮物除去。混凝劑的種類主要分為無機鹽類和高分子類，無機鹽類分為鐵鹽和鋁鹽;高分子類混凝劑主要應用較多的是聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵等。混凝技術在油田廢水的處理中，操作條件非常簡單，裝置較小，但是藥劑的成本比較高。

（5）電解懸浮技術

電解懸浮技術主要分離的是比重接近水的懸浮物質，比如油類和纖維還有活性污泥等。其主要是通過大量微小氣泡的產生與懸浮物質粘附，使廢水的水質得到較大的改善。由于這些氣泡較小并且數量很多，所以電解法對于微小顆粒物和懸浮物的去除效率非常高，可使得廢水的額回注處理達到較好的效果。

（6）微波處理技術

微波處理技術利用微波的量子能使得化合物中的一些化學鍵產生振動或者轉動，導致這些化學鍵的減弱，從而降低反應的活化能，促進化合物的分解。微波處理技術就是加熱的速度很快，并且反應比較均勻，節能高效，沒有什么污染產生，非常環保，設備也很簡單非常容易操控。微波并不能單獨應用于水處理中降解有機物質，而是需要和其他技術聯立，因此這也是其局限性。

（7）生物法

生物法主要是利用微生物的生長代謝過程，實現有機物的分解與轉化，目前針對含油廢水處理的方法有活性污泥法、接觸氧化法、厭氧生物法等。

其中活性污泥法具有運行管理方便、費用低的特點，但是最大的缺點是反應速度比較慢，必須保證足夠長的停留時間才能使出水水質達到較高的要求。生物接觸氧化、生物濾池等生物膜技術在采油廢水處理中也有應用。采用厭氧生物法可以使得廢水中難降解的有機污染物在厭氧菌的做一下轉化為二氧化碳、水和甲烷等容易降解的化合物，通過這種過程來改善廢水的生化性。

五、采油廢水處理工藝流程

（1）一體化處理

采油廢水處理工藝系統分為混凝沉降裝置和撬裝一體化處理裝置，一般采油廢水在混凝沉降罐內輪換完成進水、反應混凝、沉降分離，出水進入撬裝一體化處理裝置通過核心工藝渦旋向心氣浮去除污水中的浮油，通過核桃殼+石英砂二級過濾，去除污水中的細小顆粒和懸浮物，處理規模一般為5～10m3/h。投加藥劑為片堿 NaOH、絮凝劑 PAC、助凝劑 PAM。核心技術：該裝置將渦流混凝、氣浮、過濾等物理法水處理工藝技術融為一體，主要由油、泥、水分離裝置、一體化細過濾器和一體化精過濾器三部分組成。

（2）旋流分離工藝

旋流分離工藝裝置由氣浮單元、旋流分離單元（核心工藝）、過濾單元和加藥單元組成，處理規模一般為5m3/h。投加藥劑為片堿 NaOH、絮凝劑 PAC、助凝劑 PAM。其中氣浮單元采用不加藥氣浮工藝，氣源為氮氣，對懸浮物和油有一定的去除效果。過濾單元采用砂濾。核心技術：采油廢水混合液通過切向入口進入旋流分離器，促使混合液在分離器內旋轉在離心力的作用下利用兩相或多相間的密度差來實現相分離的。

結束語

對含油廢水的處理是油田實現其可持續發展和節約成本的一個重要方式，對采油廢水進行回注不僅可以滿足油田注水開采用水，同時也節約了水資源，并且為油田帶來了一定的經濟效益，有利于油田的發展。

參考文獻：

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