時間：2022-12-17 15:58:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇油田污水處理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：含油污水 處理 技術(shù)
1.油田含油污水的來源以及水質(zhì)和現(xiàn)有處理狀況
現(xiàn)如今，大多數(shù)油田已進(jìn)入石油開采中后期，石油量減少使開采難度增加，所以大多使用注水方法來開采原油，以降低開采難度。這樣一來，導(dǎo)致原油含水率逐年上漲，油田含水率高極高，因此，油田便面臨了含油污水的處理的嚴(yán)重問題。
1.1 油田含油污水的來源
油田含油污水的來源有很多，最主要的就是伴隨著原油的開采，經(jīng)原油脫水分離而來，其次，許多原油儲藏罐的罐底水和清洗原油后的含鹽量較高的污水或者進(jìn)入污水處理站的洗井廢水等等，也是其重要來源。
1.2 油田含油污水的水質(zhì)
由于需要處理的含油污水有著不同的生產(chǎn)工藝和來源，因此水質(zhì)比較復(fù)雜。大多含有石油類、固體懸浮物、分散油及懸浮油、化學(xué)藥劑等多種成分，與注水層不相溶的化學(xué)成分組成。
如果油田采出水沒有處理就進(jìn)行回注，就會很容易生成新的沉淀物，導(dǎo)致沉淀物堵塞注水層的微小裂縫和縫隙，不利于注水層的滲透，而降低了污水回注的速度。所以，為了提高注水效率，延長注水井的壽命，減少投資，降低成本，在回注前很有必要對油田采出水進(jìn)行處理。
1.3 油田含油污水現(xiàn)有處理狀況
目前一般采用除油段加過濾段的模式來處理采出水。而除油段的主要除油方法有以下幾種：(1)氣浮法：去除污水中所含顆粒，含油污水氣浮裝置過濾出水；(2)物理法：采用重力分離去除浮油，自然沉降混凝沉降過濾出水；(3)化學(xué)法：去除分散油；(4)旋流分離技術(shù)：分離水中密度較小的油滴，含油污水旋流分離器過濾出水。因?yàn)橐陨蠋追N方法都有局限性，所以在實(shí)際應(yīng)用時通常是用兩三種方法同時使用，這樣才能使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.油田含油污水處理中的問題
由于大多數(shù)油田開采年份較長，導(dǎo)致原油含水比例上升。大力推廣新技術(shù)驅(qū)油，又給油田含油污水處理帶來了新問題。所以，只有做好油田含油污水的處理凈化工作，才能使油田搞好可持續(xù)發(fā)展。
2.1 蒸汽驅(qū)稠油廢水
大多數(shù)油田已開始開采稠油，大幅增加了蒸汽驅(qū)稠油廢水量。稠油廢水含油量較高，在1000mg/L以上，溫度在70℃以上，而且稠油比重與水非常接近（0.95），所以稠油的去除是主要難題。另外，現(xiàn)有的油田含油污水處理技術(shù)很難驅(qū)除稠油廢水中的雜物。
2.2 聚合物驅(qū)采廢水
聚合物驅(qū)由于高分子聚丙烯酰胺的存在，增加了含油污水的粘度，導(dǎo)致油水分離困難，根據(jù)聚合物驅(qū)采回注水質(zhì)的要求，在處理過程中會保留污水中的聚合物、表面活性劑等物質(zhì)，這也使得除油變得異常困難。
2.3 低滲透油田含油污水
近些年，低滲透油田的開采規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。在低滲透油田的開采中，為了保持低滲透油層的滲透性，一般都用清水來灌注油田，產(chǎn)生的污水會經(jīng)過處理，然后排放掉或作為注水補(bǔ)充水。在作為注水補(bǔ)充水時，油田現(xiàn)有常規(guī)處理技術(shù)很難滿足其水質(zhì)要求。
3.含油污水處理技術(shù)
3.1 近年來國內(nèi)的含油污水處理技術(shù)
注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，也要求污水處理的進(jìn)步。目前，雖然各油田在提高設(shè)備的效率和改善工藝流程上取得一定成績，但常規(guī)處理技術(shù)目前已不能滿足油田含油污水問題的處理了，所以非常需要油田地面工程技術(shù)人員研究和開發(fā)高效的污水處理新工藝和新設(shè)備。
目前，污水處理技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個方面體現(xiàn)：高效油水分離技術(shù)、生物處理技術(shù)、精細(xì)過濾技術(shù)和膜分離技術(shù)、高效新型設(shè)備等等。成功的開發(fā)這些技術(shù)與裝置，不僅提高了含油污水的處理效率，還改進(jìn)了設(shè)備的處理性能，對含油污水處理工作貢獻(xiàn)很大。
國內(nèi)各油田常用的破乳劑、混凝劑大多是無機(jī)鋁鹽，有機(jī)聚合物藥劑也得到廣泛應(yīng)用，并且無機(jī)型與有機(jī)型絮凝劑作用；復(fù)合或復(fù)配絮凝劑在處理含油量大、乳化穩(wěn)定性較高的含油廢水等方面，都有其獨(dú)到之處，成為重點(diǎn)發(fā)展方向。
3.2外國先進(jìn)工藝技術(shù)
國外有先進(jìn)的含油污水處理技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，借鑒和吸收國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)與方法，對促進(jìn)我國含油污水處理技術(shù)的發(fā)展，具有十分重要的意義。
凈化采油污水的裝置：該設(shè)備是密閉式的浮選設(shè)備，分為4個浮選室，每個浮選室都裝有一個能使氣體分布為100-1000μm的氣體分布管，下層為清水，上層的浮油收集于儲油箱，浮選氣體采用油田伴生的天然氣。此裝置可以降低污水處理成本。
旋流分離器：這種新型的分離器能實(shí)現(xiàn)油―水―固三者的分離。與除油和除砂旋流器相比，該三相旋流器具有效率高、體積小、操作和投資成本較低等特點(diǎn)，是一種集除油和除砂為一體的新型分離設(shè)備，適用于海上和陸上油田采油污水的處理。
新一代油水分離技術(shù)：該系統(tǒng)基于過濾、聚結(jié)和重力分離過程。把這些過程合并成整體，從而形成一種自潔式污水過濾體系。此體系可以實(shí)現(xiàn)完全自動化操作，并且不需要加入化學(xué)添加劑來破乳，可在完全飽和油時繼續(xù)吸收微小乳狀液，不產(chǎn)生廢液。它的自潔式系統(tǒng)分離和維修成本較低。
關(guān)鍵詞：過程管理 油田污水 污水處理
一、前言
油田污水回注地層前，必須對水中的懸浮物、含油等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止其對地層產(chǎn)生傷害。油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物以及其它有礙注水、易造成注水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢的不利成分。污水處理水質(zhì)指標(biāo)的合格與否，對油田注水開采的采收率有至關(guān)重要的影響。
過程就是將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的一組活動。過程方法在油田污水處理中的實(shí)踐，對于油氣田站庫管理有一定的借鑒作用。新疆油田公司81#污水處理站改擴(kuò)建于2001年，設(shè)計(jì)處理能力1.7×104m3/d， 實(shí)際處理量1.9×104m3/d。81#污水處理站立足現(xiàn)有污水處理設(shè)備和工藝流程，針對系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際，深入進(jìn)行管理方法的研究探索，提出了實(shí)施過程管理，取得了良好的效果。
二、過程管理的內(nèi)容
現(xiàn)81#污水處理站工藝流程為：原油處理站來水2000m3重力沉降罐 1000m3反應(yīng)緩沖罐500m3反應(yīng)罐2000m3斜板沉降罐過濾緩沖罐過濾器 污水外輸。
針對現(xiàn)工藝特點(diǎn)，按流程將系統(tǒng)分為重力除油、加藥反應(yīng)、過濾、廢水回收5大過程。分別針對每一過程制定計(jì)劃、測量、分析、控制和改進(jìn)內(nèi)容，并嚴(yán)格實(shí)施，確保每一過程生產(chǎn)的最優(yōu)化。
三、過程管理的實(shí)施
1.重力除油過程管理
1.1計(jì)劃：在來水含油
1.2測量：每四個小時化驗(yàn)一次來水含油、懸浮物，每天監(jiān)測1次罐頂油層厚度。
1.3分析：①來水超標(biāo)時，說明原油沉降罐底水控制較差，需及時調(diào)節(jié)。②來水正常，除油罐出水水質(zhì)超標(biāo)，說明水力停留時間過短、罐頂積油或罐底積泥擾動。
1.4控制和改進(jìn)：①來水含油>500mg/L時，通知原油站及時調(diào)節(jié)。②罐頂污油>300mm時，進(jìn)行收油作業(yè)保證大罐清潔。③出水懸浮物持續(xù)兩周>80mg/L時，對大罐放水排泥。
2.加藥反應(yīng)過程管理
2.1計(jì)劃：①在來水含油
2.2測量：每四個小時化驗(yàn)一次進(jìn)出水含油、懸浮物，每2天監(jiān)測1次罐頂油層厚度。
2.3分析：①來水水質(zhì)超標(biāo)時，說明反應(yīng)緩沖罐底部污泥過多或頂部污油層較厚。②來水正常，反應(yīng)罐出水水質(zhì)超標(biāo)，說明當(dāng)批藥劑質(zhì)量不好、藥劑濃度投加不恰當(dāng)、內(nèi)腔排油排氣不及時、罐頂積油或罐底積泥擾動。
2.4控制和改進(jìn)：①來水含油>200mg/L時，進(jìn)行反應(yīng)緩沖罐收油作業(yè)。②罐頂污油>300mm時，進(jìn)行收油作業(yè)保證大罐清潔。③出水懸浮物持續(xù)>35mg/L時，加密反沖洗排污，適當(dāng)調(diào)整藥劑投加濃度。④控制反應(yīng)罐處理水量。
3.斜板沉降過程管理
3.1計(jì)劃：來水含油
3.2測量：每四個小時化驗(yàn)一次進(jìn)出水含油、懸浮物，每周監(jiān)測1次罐頂油層厚度。
3.3分析：①來水水質(zhì)超標(biāo)時，說明反應(yīng)罐藥劑反應(yīng)不充分、藥劑質(zhì)量不好、藥劑濃度投加不當(dāng)、內(nèi)腔排油排氣不及時、罐頂積油或罐底積泥擾動等原因。②來水正常，斜板罐出水水質(zhì)超標(biāo)，說明罐頂積油或罐底積泥較厚，水流過大引起擾動。
3.4控制和改進(jìn)：①來水含油>20mg/L時，進(jìn)行反應(yīng)罐收油作業(yè)。②罐頂污油>300mm時，進(jìn)行收油作業(yè)保證大罐清潔。③出水懸浮物持續(xù)>20mg/L時，加密反沖洗排污，適當(dāng)降低處理水量。
4.過濾過程管理
4.1計(jì)劃：在來水含油
4.2測量：每四個小時化驗(yàn)一次進(jìn)出水含油、懸浮物。
4.3分析：①來水水質(zhì)超標(biāo)時，說明過濾緩沖罐存在罐頂積油或罐底積泥。②來水正常，慮罐出水水質(zhì)超標(biāo)，反沖洗不徹底或?yàn)V料失效。
4.4控制和改進(jìn)：①來水含油>5mg/L時，進(jìn)行過濾緩沖罐罐收油作業(yè)。②出水懸浮物>5mg/L時，檢查濾料情況，延長反沖洗或更換濾料。
5.廢水回收過程管理
5.1計(jì)劃：控制站內(nèi)回?fù)綇U水含油
5.2測量：每天化驗(yàn)兩次回?fù)剿汀腋∥铩?/p>
5.3分析：回?fù)剿|(zhì)超標(biāo)時，說明沉降池污泥上浮或污水池污染嚴(yán)重。
4.4控制和改進(jìn)：①回?fù)剿|(zhì)超標(biāo)時，控制沉降池進(jìn)水量，延長沉降時間，進(jìn)行沉降池清渣或污水池清池作業(yè)。②控制回?fù)剿矔r流量，減小系統(tǒng)擾動。
通過對重力除油、加藥反應(yīng)、斜板沉降、過濾流程、廢水回收流程實(shí)施計(jì)劃、測量、分析、控制和改進(jìn)的過程管理，該污水處理站水質(zhì)較以前結(jié)果式管理有了大幅提升，實(shí)施后外輸水含油由以前的4mg/L降為0 mg/L。外輸水懸浮物由10 mg/L降為5mg/L。
四、結(jié)論及建議
過程管理方法適用于含油污水處理作業(yè)，具有很強(qiáng)的可操作性，能夠大幅提高含油污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效提高處理水質(zhì)和油田注水開發(fā)效果。
不斷完善過程方法管理中的分析、控制和改進(jìn)使之形成一套科學(xué)的日常管理制度，并嚴(yán)格實(shí)施，同時輔以人員、設(shè)備、藥劑的良好質(zhì)量控制，對于含油污水處理效果的提升有很大的積極作用。
關(guān)鍵詞：油田污水；污水處理；膜分離技術(shù)
1引言
隨著油田開發(fā)進(jìn)程的加快，油田廢水日益增多，嚴(yán)重地污染了生態(tài)環(huán)境。油田廢水水質(zhì)復(fù)雜，含有石油破乳劑、鹽、酚、硫等污染環(huán)境物質(zhì)。油田廢水一般具有以下特征：含油量高（1000mg/L）；礦化度高（20000-50000mg/L）；PH值偏堿（7.5-8.5）；廢水中含有細(xì)菌（硫酸鹽還原菌SRB5-10μm）等。
油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鉆井污水及站內(nèi)其它類型的含油污水。油田污水的處理依據(jù)油田生產(chǎn)、環(huán)境等因素可以有多種方式。當(dāng)油田需要注水時，油田污水經(jīng)處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止其對地層產(chǎn)生傷害。石油生產(chǎn)單位大部分集中在干旱地區(qū)，水資源嚴(yán)重缺乏，如何將采油過程中產(chǎn)生的污水變廢為寶，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
采用注水開采的油田，從注水井注人油層的水，其中大部分通過采油井隨原油一起回到地面，這部分水在原油外運(yùn)和外輸前必須加以脫除，脫出的污水中含有原油，因此被稱為油田采出水。隨著油田開采年代的增長，采水液的含水率不斷上升，有的區(qū)塊已達(dá)到90％以上，這些含油污水已成為油田的主要注水水源。隨著油田低滲透油田和表外儲層的連續(xù)開發(fā)，對油田注水水質(zhì)的要求更加嚴(yán)格。油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物、添加劑以及其它有礙注水、易造成注水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢的不利成分。所采用的技術(shù)包括重力分離、粗粒化、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。各油田或區(qū)塊的水質(zhì)成分復(fù)雜、差異較大，處理后回注水的水質(zhì)要求也不一樣，因此處理工藝應(yīng)有所選擇。研制新型設(shè)備和藥劑，開發(fā)新工藝，應(yīng)用新技術(shù)成為油田污水處理發(fā)展的新趨勢
2油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀
油田的水處理工藝,其流程一般為“隔油——過濾”和“隔油——浮選(或旋流除油)——過濾”,即通常稱為的“老三套”,其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時間內(nèi),此工藝流程被廣泛地應(yīng)用于各油田的采出水處理中,而且效果良好,處理后的水質(zhì)一般都能達(dá)到回注水的要求。
2.1技術(shù)分類
根據(jù)對油田污水處理程度和水質(zhì)要求的不同，通常將污水處理技術(shù)分為一級處理、二級處理和三級處理。各級處理所除去或處理對象見表一。一般來說一級處理屬于預(yù)處理，二級處理能除去90%左右可降解有機(jī)物荷90~95%的固體懸浮物。然而對于重金屬毒物和生物難以降解有機(jī)物高碳化合物以及在生化處理過程中出現(xiàn)氮、磷難以完全除去，尚需進(jìn)行三級處理。各級處理技術(shù)主要包括重力分離、粗粒化、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。
一二級處理主要是利用過慮、沉降、浮選方法把污水中的懸浮物除去。去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。主要方法包括重力分離、離心分離、過濾、粗粒化、中和、生物處理等方法。這些技術(shù)在國內(nèi)外都比較成熟。
液——液旋流分離技術(shù)作為20世紀(jì)80年代開發(fā)的一種新興的工業(yè)水處理,離心分離是使裝有廢水的容器高速旋轉(zhuǎn)，形成離心力場，因顆粒和污水的質(zhì)量不同，受到的離心力也不同。質(zhì)量大的受到較大離心力作用被甩向外側(cè)，質(zhì)量小的則停留在內(nèi)側(cè)，各自通過不同的出口排出，達(dá)到分離污染物的目的。首先在國外海上油田得到推廣應(yīng)用。相對于其他的除油設(shè)備如各種隔油池,水力旋流器除去油滴直徑小的乳化油效率高,且占地小、無易損件。且水力旋流器，具有體積小、重量輕、分離性能好、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，而備受重視三級處理屬于高級處理油田污水處理方法，其主要方法有：一是化學(xué)法主要用于處理廢水中不能單獨(dú)用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)，特別是含油廢水中的乳化油。包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法；吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型；二是物化處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理，氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附，因其密度小于水而上浮，形成浮渣層從水中分離。常投加浮選劑提高浮選效果，浮選劑一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面還有吸附架橋作用，可以使膠體粒子聚集隨氣泡一起上浮。吸附法主要是利用固體吸附劑去除廢水中多種污染物。根據(jù)固體表面吸附力的不同，吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型。油田污水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困難，使用受到一定的限制，故一般只用于含油廢水的深度處理。因此，近年來開展了尋求新的吸油劑方面的研究；三是生物法是利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。
膜分離技術(shù)被認(rèn)為是“21世紀(jì)的水處理技術(shù)”主要包括微濾、超濾、納濾和反滲透等幾類。這些膜分離產(chǎn)品均是利用特殊制造的多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定顆粒大小的雜質(zhì)。特別是超濾，己經(jīng)在除油的相關(guān)研究中取得了——定的進(jìn)展，逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。
2.2油田污水處理的一般工藝
油田污水成分比較復(fù)雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多數(shù)情況下常與其他廢水相混合，因此單一方法處理往往效果不佳。同時，因各種力法都有其局限性，在實(shí)際應(yīng)用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用，使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，各油田的生產(chǎn)方式、環(huán)境要求以及處理水的用途的不同，使油田污水處理工藝差別較大。在這些工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離．主要除去浮油及油濕固體；二級處理有過濾、粗粒化、化學(xué)處理等，主要是破乳和去除分散油；深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。最常見油田污水處理的工藝見圖1：
2.3膜生物反應(yīng)器工藝
膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積小；易實(shí)現(xiàn)自動控制、運(yùn)行管理簡單。自上世紀(jì)80年代以來，該技術(shù)愈來愈受到重視，成為研究的熱點(diǎn)之一。目前膜生物反應(yīng)器己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3／d至13000m3／d不等。
在我國，膜生物反應(yīng)器作為污水再生回用的一項(xiàng)高新技術(shù)，其開發(fā)與研究也正越來越深入。雖然目前膜生物反應(yīng)器在我國的實(shí)際應(yīng)用還較少，然而，在水資源日益緊缺的情況下，隨著膜技術(shù)的發(fā)展、新型膜材料的開發(fā)以及膜材料成本的逐漸下降，膜生物反應(yīng)器將會有較好的應(yīng)用前景。
3油田污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著全球范圍水資源短缺的加劇，以及人們對環(huán)境污染認(rèn)識的加深，油田污水處理后回用已經(jīng)越來越受到重視。近期的研究有如下趨勢：
(1)新型水處理藥劑的研制和開發(fā)。混凝劑是油田采出水、鉆井污水等處理中重要的藥劑，研制混凝能力強(qiáng)、能夠快速破乳、沉降速度快、絮凝體體積小、在堿性和中性條件下同樣有效的新型混凝劑，是水處理藥劑開發(fā)者致力的方向。近年來，研制和應(yīng)用原料來源廣的聚合鋁、鐵、硅等混凝劑成為熱點(diǎn)，無機(jī)高分子混凝劑的品種已經(jīng)逐步形成系列；而在有機(jī)方面，有機(jī)混凝劑復(fù)合配方的篩選和高聚物枝接是研究的重點(diǎn)。
(2)膜分離技術(shù)的研究及推廣。膜分離技術(shù)用于油田污水處理，目前尚處于工業(yè)性試驗(yàn)階段，難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的原因主要是膜的成本和膜污染問題。因此，今后的研究重點(diǎn)是：開發(fā)質(zhì)優(yōu)價廉的新材料膜；減少膜污染的方法；清洗方法的優(yōu)化以及清洗劑的開發(fā)。
(3)開發(fā)工藝更為先進(jìn)的復(fù)合反應(yīng)器，提高處理效率，減少占地面積。MBR是膜分離技術(shù)與生物處理法的高效結(jié)合,其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池,進(jìn)行固液分離。這種工藝不僅有效地達(dá)到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。膜生物反應(yīng)器工藝，作為膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)的結(jié)合體，集中了兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在一些工業(yè)廢水處理中應(yīng)用，但目前未見其應(yīng)用于油田污水處理的報道。但就其自身特點(diǎn)而言，膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于油田污水處理的趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)因此，從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看，膜生物反應(yīng)器在水處理中應(yīng)用范圍必將越來越廣。在水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的今天，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢⑹切率兰o(jì)替代傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的有力競爭者。
參考文獻(xiàn)
［1］陳國華.水體油污治理［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.
【關(guān)鍵詞】油田污水;處理;重要性
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們生活的環(huán)境變得越來越差，特別是水體的污染到了觸目驚心的地步。雖然我國在城市污水處理廠建設(shè)方面取得一定成效，已建成百余座污水處理廠，但在控制水污染方面，形勢不容樂觀，預(yù)計(jì)今后還有大量的城市污水處理廠待建設(shè)。在建設(shè)城市污水處理廠過程中，設(shè)計(jì)工作是龍頭，在設(shè)計(jì)時常常碰到一些熱點(diǎn)問題，引起各方爭論。
1.油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀
油田的水處理工藝，其流程一般為“隔油——過濾”和“隔油——浮選（或旋流除油）——過濾”，即通常稱為的“老三套”，其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時間內(nèi)效果良好，處理后的水質(zhì)一般都能達(dá)到回注水的要求。
1.1技術(shù)分類
根據(jù)對油田污水處理程度和水質(zhì)要求的不同，通常將污水處理技術(shù)分為一級處理、二級處理和三級處理。一般來說一級處理屬于預(yù)處理，二級處理能除去90%左右可降解有機(jī)物荷90%～95%的固體懸浮物。然而對于重金屬毒物和生物難以降解有機(jī)物高碳化合物以及在生化處理過程中出現(xiàn)氮、磷難以完全除去，尚需進(jìn)行三級處理。各級處理技術(shù)主要包括重力分離、粗粒化、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。
1.2油田污水處理的一般工藝
油田污水成分比較復(fù)雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多數(shù)情況下常與其他廢水相混合，因此單一方法處理往往效果不佳。同時，因各種力法都有其局限性，在應(yīng)用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用，使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，各油田的生產(chǎn)方式、環(huán)境要求以及處理水的用途的不同，使油田污水處理工藝差別較大。在這些工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離．主要除去浮油及油濕固體；二級處理有過濾、粗粒化、化學(xué)處理等，主要是破乳和去除分散油；深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。
1.3膜生物反應(yīng)器工藝
膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積小；易實(shí)現(xiàn)自動控制、運(yùn)行管理簡單。
在我國，膜生物反應(yīng)器作為污水再生回用的一項(xiàng)高新技術(shù)，其開發(fā)與研究也正越來越深入。雖然目前膜生物反應(yīng)器在我國的實(shí)際應(yīng)用還較少，然而，在水資源日益緊缺的情況下，隨著膜技術(shù)的發(fā)展、新型膜材料的開發(fā)以及膜材料成本的逐漸下降，膜生物反應(yīng)器將會有較好的應(yīng)用前景。
2.污水處理技術(shù)分析
目前，石油行業(yè)的堿渣廢水處理方法主要有直接處理法、化學(xué)處理法和生物氧化法。
直接處理法有出售、稀釋、和焚燒處理等方法，其中以焚燒法為主，直接處理法容易出現(xiàn)污染轉(zhuǎn)移（大氣）或轉(zhuǎn)嫁（其他地方），故受到一定限制。
化學(xué)處理法通常采用濕式空氣氧化技術(shù)（WAO），即在150～200℃，1.5～10MPa的條件下，利用氧氣直接氧化去除堿渣中的硫化物，達(dá)到堿渣預(yù)處理的目的。堿渣的處理效果受制于氧化反應(yīng)體系的溫度與壓力，污染物去除效率越高，相應(yīng)體系所需的溫度與壓力也就越高，WAO法高昂的設(shè)備投資額度和運(yùn)行費(fèi)用使其應(yīng)用受到限制。
焚燒和濕式催化氧化都是投資、運(yùn)行費(fèi)用非常高的處理技術(shù)。相比之下，采用生化技術(shù)進(jìn)行處理，其投資、運(yùn)行費(fèi)用都只有濕式催化、焚燒法的幾分之一或者幾十分之一，運(yùn)行管理簡單，處理效果穩(wěn)定。
生物氧化法是采用首先將堿渣進(jìn)行適度的稀釋（10～20倍），控制硫化物在1000～3000mg。L-1，并中和后，利用特殊的生物反應(yīng)器，使硫細(xì)菌在生物反應(yīng)器中形成生物氧化床，通過生物的作用利用空氣中氧氣氧化硫化物和酚，從而達(dá)到堿渣預(yù)處理的目的。生物氧化方式相比具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價值，而內(nèi)循環(huán)固定生物氧化床技術(shù)即IRBAF處理工藝是針對石油煉制和石油化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢堿渣（汽油、柴油、液態(tài)烴等堿渣）開發(fā)，大幅度減輕污水處理場的進(jìn)水負(fù)荷，能夠有效地氧化處理催化汽油廢堿液、液態(tài)烴廢堿液等高濃度廢水，保證了現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和達(dá)標(biāo)排放。
3.IRBAF處理工藝簡介
內(nèi)循環(huán)固定生物氧化床技術(shù)（Enternal Recurrence Fixed Biological Bed縮寫IRBAF）是在常溫、常壓的條件下，利用專屬微生物特殊的工藝環(huán)境，形成一個高活性生物酶催化氧化床，促使水體中污染物氧化。當(dāng)BAF反應(yīng)池經(jīng)過一定時間的運(yùn)行，其填料中將產(chǎn)生大量的生物質(zhì)，當(dāng)新增生物量床，過多時，會影響水在填料內(nèi)部的運(yùn)行，降低處理效率，此時需通過反沖洗將生物床中的過剩生物質(zhì)脫出。BAF的反沖洗可通過反沖洗自控系統(tǒng)或半自控系統(tǒng)來完成。反沖洗周期視進(jìn)水COD負(fù)荷確定，COD負(fù)荷越高，反沖洗周期越短，反之，BAF的反沖洗周期越長。反沖洗采用新型脈沖氣水聯(lián)合反沖洗技術(shù)，反沖洗風(fēng)采用煉油廠的非凈化風(fēng)，反沖洗水采用二級內(nèi)循環(huán)BAF的凈化出水，沖出的高濃度泥水混合液自流進(jìn)入泥水分離池，經(jīng)沉淀分離后，上層清液循環(huán)處理。本工藝產(chǎn)泥量較少，可滯留于泥水分離池，不定期排入凈化水車間現(xiàn)有的污泥處理系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：污水；油田；環(huán)境；經(jīng)濟(jì)
中圖分類號：X70 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、關(guān)于含油污水的問題
（一）一般進(jìn)行采油的時候，我們大多數(shù)都是采用注水的方法進(jìn)行，這樣開發(fā)的油田勢必造成一個問題，那就是含油的污水吃力問題，從注水井我們將水注入到油層之中，然而這注入的水大部分都會隨著我們開采的原油一起回到地面，我們不斷這注水，這樣隨著我們的注水不斷的進(jìn)行，持續(xù)的注入，出來的回到地面的原油的含水量就會不斷的增加，這樣高含水的油就會被稱為含油污水。
（二）目前國外在油田污水處理的問題上大同小異，都是主要有兩個步驟，那就是先除油然后再進(jìn)行過濾，就拿美國的德克薩斯州來說，那里的油田一般都是先經(jīng)過氣浮選，然后再試雙慮料的過濾器等等，在國外這些處理方法一般效果都比較的好，在設(shè)備方面各國都有著自己的特點(diǎn)。
在我國，現(xiàn)在在我國的大部分油田地區(qū)，在面對進(jìn)行含油污水的處理問題上，都是采用的分級式的處理方法，首先我們大部分都是采用了旋流分離技術(shù)，然后在進(jìn)行顆粒粗化，最后再依靠沉降的技術(shù)將粗化的顆粒進(jìn)行沉降，然后再驚喜過濾，這樣經(jīng)過一整套的流程來達(dá)到污水處理的問題。中國石油天然氣總公司曾經(jīng)頒布了《碎屑巖油藏注入水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》，在這一書中，中石油同意了高低中三種滲透層注入水水質(zhì)的十一項(xiàng)指標(biāo)，這樣一來，使得我國國內(nèi)對于污水的處理問題方面有了比較統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，污水處理工藝一般包括了混凝除油、緩沖、粗粒化、壓力過濾等幾個環(huán)節(jié)。這也是大多數(shù)油田在油田污水處理方面都進(jìn)行的主要步驟，當(dāng)然這些方法都是必不可缺的，通過這些的流程相信對于一般的污水處理，都沒有問題，但是怎樣達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，怎樣讓污水的凈化更上一層樓，讓水質(zhì)更好，對環(huán)境更和諧，這就是我們今天所討論的問題。
二、污水處理設(shè)計(jì)
（一）在油田污水經(jīng)過沉淀池后，他的上層液體主要就是原質(zhì)稠油、乳化油、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和多種的無機(jī)鹽等等，所以我們?yōu)榱诉_(dá)到可以排放到自然之中的要求，就需要才有物理化學(xué)的方法來進(jìn)行處理，首先在污水之中投入多種的化學(xué)藥劑，這要我們就可以有針對行除去大部分水中的雜質(zhì)，即污染雜質(zhì)還有各種的懸浮物體等等，我們先在污水中投入無機(jī)高分子，這是一種具有多核的具有高價電的陽離子，這樣的話我們對乳化的稠油水溶液就有了比較優(yōu)秀的效果，這種無機(jī)高分子藥劑會和污水中的膠體還有乳化的油等結(jié)合，在它們的表面上吸附電荷，這樣就壓縮膠團(tuán)的雙電層，這樣伴隨這雙電層的破壞之后，膠團(tuán)的排斥電位就會消失掉了，膠團(tuán)之間就會相互的碰撞，然后與水慢慢的分離開來，然后我們利用有機(jī)高分子聚合物助凝劑來進(jìn)行剩下的環(huán)節(jié)，將污水中的雜質(zhì)凝結(jié)成團(tuán)狀的或者絮狀的凝聚體。之后我們在將剩下的污水通過高壓，加氣混勻釋放，使它們發(fā)生一系列的反應(yīng)，然后通過一系列的吸附，阻截等等，將各種懸浮物還有凝聚體從水中分離出來，這樣我們就可以達(dá)到目的，對污水進(jìn)行了凈化。經(jīng)過上述工藝之后剩下的水中所含的污染物我們在進(jìn)行第二輪的凈化。
（二）再次凈化的過程是這樣的：第一步我們采用磁力懸浮的工藝來進(jìn)行這一次的凈化，首先我們設(shè)計(jì)一個大的污水處理罐，將第一輪的剩下的污水引入其中，然后在采用磁力懸浮技術(shù)來處理，大家都知道這磁力懸浮的技術(shù)都已經(jīng)比較的成熟了，因?yàn)樗谟猩慕饘匍_采方面得到了廣泛的應(yīng)用了，這種有效的方法經(jīng)過這么長期的實(shí)踐，已經(jīng)日趨完善，所以我們便將技術(shù)引用到油田污水的處理問題上來，磁力懸浮除污法就是利用了磁力的作用，我們在外場加以磁力的作用，借助磁力的作用，將部分的顆粒和有污染的離子等脫離污水區(qū)，讓它們沿著不一樣的方向做出運(yùn)動，從而分離出一種兩種或者多種的污染物。具體的方法就是我們先將一些特定的化學(xué)藥劑投入到污水中，這樣一來，污水中的一部分的污染物便會與化學(xué)藥劑產(chǎn)生一系列的反應(yīng)，當(dāng)然我們都是測量過污水中的污染物的，這樣我們便可以知道反應(yīng)后的大部分產(chǎn)物是什么，當(dāng)化學(xué)藥劑和污泥還有原油等形成了懸浮物或者帶有磁性的油渣的時候，由于它的密度和水相比較，會小的多，所以可以可分離除去了。這些化學(xué)藥劑有氧化劑，他的作用是進(jìn)行殺菌，和將二價的氧化鐵進(jìn)行氧化，這樣以后我們在加入混凝藥劑等等，經(jīng)過攪拌，形成凝聚體，這樣在磁場的作用下脫離出污水。
（三）經(jīng)過這兩輪的污水處理流程，相信水質(zhì)絕對可以達(dá)到可排放的標(biāo)準(zhǔn)，并且污水的質(zhì)量比其其他的方法來說，一定高了很多，其次我們放棄了比較傳統(tǒng)的依靠污泥自身的重力來進(jìn)行沉降的方法，勁兒改成了將污泥上浮，讓它在上浮的過程中進(jìn)行排除，這樣的話我們就有了一個與傳統(tǒng)工藝來比很大的優(yōu)勢，我們極大限度的將污泥的排除量降到了最低，并且我們還可以將產(chǎn)生的極少部分的殘余污泥進(jìn)行凈化處理，而且上浮的污油我們還可以再次的分離出來，這樣的話我們就可一重復(fù)的利用，從而我們在根上處理的含油污泥的問題，這樣造成的結(jié)果就是我們可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的清潔性。而且我們還可以通過該工藝省下了污泥的處理費(fèi)用的問題，這樣的話，在清潔成本上我們得到了降低。
結(jié)語
一般的單次的污水處理方法凈化效果一般，我們設(shè)計(jì)的污水處理解決了這一個問題，將污水多次處理，一定可以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，而且前面我們介紹過，我們這種方法順便還解決了污泥處理的問題，大多數(shù)的傳統(tǒng)沉淀式的污水處理工藝，在沉淀池中留下的污泥日積月累，在處理上便會花費(fèi)大量的時間與費(fèi)用，而我們這個方法卻省去了這一問題，這中工藝有著明顯的優(yōu)勢。相信在倡導(dǎo)低消耗，多環(huán)保的今天，它一定可以大道其行，為污水處理和凈化問題做出一定的貢獻(xiàn)，給人們多一種處理污水的選擇。
關(guān)鍵詞：油田污水 污水處理 技術(shù)分類 膜分離技術(shù) MBR
1．概述
油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鉆井污水及站內(nèi)其它類型的含油污水。油田污水的處理依據(jù)油田生產(chǎn)、環(huán)境等因素可以有多種方式。當(dāng)油田需要注水時，油田污水經(jīng)處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止其對地層產(chǎn)生傷害。如果是作為蒸汽發(fā)生器或鍋爐的給水，則要嚴(yán)格控制水中的鈣、鎂等易結(jié)垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理后排放，則根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境要求，將污水處理到排放標(biāo)準(zhǔn)。我國一些干旱地區(qū)，水資源嚴(yán)重缺乏，如何將采油過程中產(chǎn)生的污水變廢為寶，處理后用于飲用或灌溉，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
采用注水開采的油田，從注水井注人油層的水，其中大部分通過采油井隨原油一起回到地面，這部分水在原油外運(yùn)和外輸前必須加以脫除，脫出的污水中含有原油，因此被稱為油田采出水。隨著油田開采年代的增長，采水液的含水率不斷上升，有的區(qū)塊已達(dá)到90％以上，這些含油污水已成為油田的主要注水水源。隨著油田外圍低滲透油田和表外儲層的連續(xù)開發(fā)，對油田注水水質(zhì)的要求更加嚴(yán)格。
鉆井污水成分也十分復(fù)雜，主要包括鉆井液、洗井液等。鉆井污水的污染物主要包括鉆屑、石油、粘度控制劑(如粘土)、加重劑、粘土穩(wěn)定劑、腐蝕劑、防腐劑、殺菌劑、劑、地層親和劑、消泡劑等，鉆井污水中還含有重金屬。
其它類型污水主要包括油污泥堆放場所的滲濾水、洗滌設(shè)備的污水、油田地表徑流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水體等。
由于油田污水種類多，地層差異及鉆井工藝不同等原因，各油田污水處理站不僅水質(zhì)差異大，而且油田污水的水質(zhì)變化大，這為油田污水的處理帶來困難。
2.國內(nèi)外油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀
2.1 技術(shù)分類
2.1.1 物理法
物理處理法的重點(diǎn)是去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、粗粒化、膜分離和蒸發(fā)等方法。
重力分離技術(shù)，依靠油水比重差進(jìn)行重力分離是油田廢水治理的關(guān)鍵。從油水分離的試驗(yàn)結(jié)果看，沉淀時間越長，從水中分離浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作為含油廢水治理的基本手段，已被各油田廣泛使用。
離心分離是使裝有廢水的容器高速旋轉(zhuǎn)，形成離心力場，因顆粒和污水的質(zhì)量不同，受到的離心力也不同。質(zhì)量大的受到較大離心力作用被甩向外側(cè)，質(zhì)量小的則停留在內(nèi)側(cè)，各自通過不同的出口排出，達(dá)到分離污染物的目的。含油廢水經(jīng)離心分離后，油集中在中心部位，而廢水則集中在靠外側(cè)的器壁上。按照離心力產(chǎn)生的方式，離心分離可分為水力旋流分離器和離心機(jī)。其中水力旋流器，由于具有體積小、重量輕、分離性能好、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，而備受重視。目前在世界各油田，如中東、非洲、西歐、美洲等地區(qū)的海上和陸地油田都有應(yīng)用。我國引進(jìn)的數(shù)套Vortoil水力旋流器，在油田污水處理上取得了良好的效果。
粗粒化，是指含油廢水通過一個裝有粗粒化材料的設(shè)備時，油珠粒徑由小變大的過程。目前常用的粗粒化材料有石英砂、無煙煤、蛇紋石、陶粒、樹脂等材料。粗粒化除油罐用以去除經(jīng)前期治理后的含油污水中的細(xì)小油珠和乳化油。
過濾器有壓力式和重力式兩種，目前我國油田普遍采用的是壓力式，有石英砂過濾器、核桃殼過濾器、雙層濾料過濾器、多層濾料過濾器等。近年來，隨著纖維材料的發(fā)展，以纖維材料為濾料發(fā)展起來的深床高精度纖維球過濾器，因其具有纖維細(xì)密、過濾時可形成上大下小的理想濾料空隙分布、納污能力大、反洗濾料不流失等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展迅速。
膜分離技術(shù)被認(rèn)為是“21世紀(jì)的水處理技術(shù)”，是一大類技術(shù)的總稱。主要包括微濾、超濾、納濾和反滲透等幾類。這些膜分離產(chǎn)品均是利用特殊制造的多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定顆粒大小的雜質(zhì)。特別是超濾，己經(jīng)在除油的相關(guān)研究中取得了—定的進(jìn)展，逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。
去除懸浮固體 去除有機(jī)物、細(xì)菌和熱原質(zhì)去除膠體物質(zhì)去除懸浮固體去除染料大分子 去除病毒去除大的無機(jī)離子去除分子量在300～1000范圍內(nèi)的有機(jī)化合物去除三價鹽 去除所有有機(jī)化合物去除所有溶解鹽去除病毒、細(xì)菌和熱原質(zhì)
Humphery等人采用Membralox陶瓷膜進(jìn)行了陸上和海上采油平臺的采出水處理研究，經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后取得了較好的效果，懸浮物含量由73～290mg/L降低到1mg/L以下，油含量由8～583mg/L降低到5mg/L以下。Simms等人采用高分子膜和Membralox陶瓷膜對加拿大西部的重油采出水進(jìn)行了處理，懸浮物含量由150～2290mg/L降低到1mg/L以下，油含量由125～1640mg/L降低到20mg/L以下。美國在1991前后研究了一種陶瓷超濾膜處理采出水用于油田回注，在美國路易斯安那、墨西哥灣的海上和陸上油田進(jìn)行了小規(guī)模生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)。采出水先進(jìn)行投加化學(xué)藥劑和沉降分離常規(guī)處理后，出水含油為27～583mg/L，經(jīng)過超濾處理后降為10mg/L以下。美國加利福尼亞的德克薩斯砂道油田位于薩里納斯谷，氣候干旱，特別是近幾年來地下水位降到臨界點(diǎn)，因此研究決定向地下水注入高質(zhì)量的水以補(bǔ)充水源的不足，實(shí)驗(yàn)以砂道油田采出水作為水源，用膜法處理使其滿足飲用或灌溉要求。Chen等對0.2～0.8μm陶瓷膜處理油田采出水進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過Fe(OH)2預(yù)處理，可使油質(zhì)量分?jǐn)?shù)由27×10－6～583×10－6降低到5×10－6以下，懸浮固體由73×10－6～350×10－6降低到1×10－6以下，通過反沖和快速沖洗，膜通量能在較長時間內(nèi)達(dá)到3000L/(m2·h)。
在國內(nèi)，李永發(fā)等用超濾膜處理勝利油田東辛采油廠預(yù)處理過的廢水，處理后油截留率為97.7%，能達(dá)到低滲透油田回注水標(biāo)準(zhǔn)。梁立軍等用中空纖維超濾器對大慶油田的注水站的回注水進(jìn)行了試驗(yàn)，開發(fā)的膜組件在通量上比常規(guī)的中空纖維組件大3～4倍，在0.08MPa的壓差下，其通量最大。溫建志等采用中空纖維超濾膜對油田含油廢水進(jìn)行了處理，研究表明，總懸浮固體質(zhì)量濃度由6.69mg/L下降為0.56mg/L，油質(zhì)量濃度由127.09mg/L下降為0.5mg/L，達(dá)到滿意的效果。王懷林等采用南京化工大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所生產(chǎn)的0.2μm和0.8μm陶瓷微濾膜對江蘇真武油田的采出水進(jìn)行處理，效果很好。
2.1.2 化學(xué)法
化學(xué)法主要用于處理廢水中不能單獨(dú)用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)，特別是含油廢水中的乳化油。包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法。
混凝沉淀法是借助混凝劑對膠體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩(wěn)，在絮凝劑的作用下，發(fā)生絮凝沉淀以去除污水中的懸浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝劑主要有鋁鹽類、鐵鹽類、聚丙烯酰胺（PAM）類、接枝淀粉類等。
化學(xué)氧化是轉(zhuǎn)化廢水中污染物的有效方法，能將廢水中呈溶解狀態(tài)的無機(jī)物和有機(jī)物轉(zhuǎn)
化為微毒、無毒物質(zhì)或轉(zhuǎn)化成容易與水分離的形態(tài)。該法分為化學(xué)氧化法，電解氧化法和光化學(xué)催化氧化法3類。化學(xué)氧化是指利用強(qiáng)氧化劑(如O2、O3、Cl2、H2O2、KMnO4、K2FeO4等)氧化分解廢水中油和COD等污染物質(zhì)以達(dá)到凈化廢水的一種方法。電解氧化法是指在廢水中插上電極，通以一定的直流電．廢水中的油和COD等污染物在陽極發(fā)生電氧化作用或與電解產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)(如C12、C1O－、Fe3－等)發(fā)生化學(xué)氧化還原作用，以達(dá)到凈化廢水的一種方法。光化學(xué)催化氧化法是指以半導(dǎo)體材料(如TiO2、Fe2O3、WO3等)利用太陽光能或人造光能(如紫外燈、日光燈等)使廢水中的油和COD等污染物質(zhì)降解以達(dá)到凈化廢水的一種方法。目前常用的處理含油廢水的方法包括超臨界水氧化、濕式空氣氧化、臭氧氧化、TiO2電極氧化、Fenton試劑氧化等。
2.2.3 物理化學(xué)法
油田污水物化處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。
氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附，因其密度小于水而上浮，形成浮渣層從水中分離。常投加浮選劑提高浮選效果，浮選劑一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面還有吸附架橋作用，可以使膠體粒子聚集隨氣泡一起上浮。
張登慶等把電氣浮技術(shù)應(yīng)用于油田采出水處理中，研究表明電氣浮工藝用于油田采出水除油及殺菌是可行的。陽極用于除油，陰極用于殺菌，除油率為80％～90％，電耗約為0.1kW·h/m3。
吸附法主要是利用固體吸附劑去除廢水中多種污染物。根據(jù)固體表面吸附力的不同，吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型。
油田污水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困難，使用受到一定的限制，故一般只用于含油廢水的深度處理。因此，近年來開展了尋求新的吸油劑方面的研究，研究主要集中在兩點(diǎn)：一是把具有吸油性的無機(jī)填充劑與交聯(lián)聚合物相結(jié)合，提高吸附容量：二是提高吸油材料的親水性，改善其對油的吸附性能。
20世紀(jì)70年代，美國學(xué)者Richard首次提出了超聲波輻照的化學(xué)效應(yīng)，隨著超聲波技術(shù)的不斷發(fā)展，大功率超聲波設(shè)備的問世，超聲波的物理化學(xué)效應(yīng)逐漸成為人們的研究熱點(diǎn)。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)外學(xué)者紛紛致力于超聲波降解有機(jī)物的研究，開始將超聲波應(yīng)用于控制水污染，尤其是治理廢水中難以降解的有毒有機(jī)污染物，結(jié)果表明，超聲波對污染水體的降解機(jī)理是聲空化效應(yīng)及由空化產(chǎn)生的增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的活性自由基的作用。李書光等在超聲波處理石油污水的實(shí)驗(yàn)中探討了時間、功率、pH值和溫度的影響。
另外，徐有生等取得專利并大力推廣的微波能水處理技術(shù)，也開始應(yīng)用于油田污水。
2.1.4 生物法
生物法是利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。根據(jù)氧氣的供應(yīng)與否，將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理，好氧生物處理是在水中有充分的溶解氧的情況下，利用好氧微生物的活動，將廢水中的有機(jī)物分解為CO2、H2O、NH3、NO3-等；厭氧生物處理的特點(diǎn)是可以在厭氧反應(yīng)器中穩(wěn)定的保持足夠的厭氧生物菌體，使廢水中的有機(jī)物降解為CH4、CO2、H2O等。
生物法較物理或化學(xué)方法成本低，投資少，效率高，無二次污染，廣泛為各國所采用。油田廢水可生化性較差，且含有難降解的有機(jī)物，因此，目前國內(nèi)外普遍采用A/O法、接觸氧化、曝氣生物濾池（BAF）、SBR、UASB等處理油田污水。
關(guān)鍵詞：含油污水；可浮油；乳化油；溶解油；處理方法
中圖分類號：C93
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：1000-8772（2012）09-0161-02
1 油在廢水中的存在形態(tài)
含油廢水中的油通常有以下三種形態(tài)：
（1）呈懸浮狀態(tài)的可浮油。可依靠油水比重差來分離。
（2）呈乳化狀態(tài)的乳化油。非常細(xì)小，粒徑一般在25～0.1μm，不可沉，是由于乳化油表面上有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定膜，阻礙油滴合并。如果能消除乳化劑的作用，乳化油即可轉(zhuǎn)化為可浮油。
（3）呈溶解狀態(tài)的油。油粒直徑在0.1μm以下，甚至可小到幾納米，極難分離。
2 不同形態(tài)油的常用處理方法
2.1 可浮油的處理方法
（1）過濾法。利用顆粒介質(zhì)濾床的截留及慣性碰撞、篩分、表面黏附、聚并等機(jī)理，去除水中油分，一般用于二級處理或深度處理。常見的顆粒介質(zhì)濾料有石英砂、無煙煤、玻璃纖維、核桃殼、高分子聚合物等。過濾法設(shè)備簡單，操作方便，投資費(fèi)用低。但隨運(yùn)行時間的增加，壓力將逐漸增大，需經(jīng)常進(jìn)行反沖洗，以保證正常運(yùn)行。該法也可用于乳化油的處理。
（2）物理隔油。常用的設(shè)備是隔油池，包括平流隔油池、斜板隔油池、波紋斜板隔油池。隔油池水面的浮油可利用集油管排出或采用撇渣機(jī)等專用機(jī)械撇出，而小隔油池可進(jìn)行人工撇油。可去除粒徑大于60μm的較大油滴和廢水中的大部分固體顆粒。該方法設(shè)備簡單，運(yùn)行穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，安裝、管理、操作方便。但對粒徑較小的油滴和物質(zhì)去除效果較差。
2.2 乳化油的處理方法
（1）化學(xué)法。投加藥劑將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得到凈化的一種方法。對含油廢水主要用混凝法，即向含油廢水中加入絮凝劑，在水中水解后帶正電荷的膠團(tuán)與帶負(fù)電荷的乳化油產(chǎn)生電中和，油粒聚集，粒徑變大，同時生成絮狀物吸附細(xì)小油滴，然后通過沉降或氣浮的方法實(shí)現(xiàn)油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁（PAC）、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無機(jī)絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺（PAM）等有機(jī)高分子絮凝劑。此法適合于靠重力沉降而不能分離的浮化狀態(tài)的油滴和其它細(xì)濾懸浮物。
（2）氣浮法。氣浮技術(shù)是國內(nèi)含油廢水處理中廣泛使用的一種水處理技術(shù)，其原理是在水中通入空氣或其它氣體產(chǎn)生微細(xì)氣泡，使水中的一些細(xì)小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣，上浮速度可提高近千倍，從而完成固、液分離，該法的油水分離效率很高。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同，可分為加壓溶氣浮選法、葉輪浮選和曝氣浮選法。為提高浮選效果，可再向廢水中加入無機(jī)或有機(jī)高分子絮凝劑，即為絮凝浮選法。該法已被廣泛應(yīng)用于油田廢水、石油化工廢水、食品油生產(chǎn)廢水等的處理。目前國內(nèi)外對氣浮法的研究多集中在氣浮裝置的革新、改進(jìn)以及氣浮工藝的優(yōu)化組合方面，如浮選池的結(jié)構(gòu)已由方型改為圓型，減少了死角；采用溢流堰板排除浮渣而去掉刮泥機(jī)械，此外還研究了一些新型裝置。
（3）物理除油法。利用高速離心機(jī)（轉(zhuǎn)速高于12000r/min）可分離水中的乳化油。出水的含油質(zhì)量濃高可降至20～30mg/L。由于該方法運(yùn)行能耗較高，故限制了其應(yīng)用。
（4）膜分離法。膜分離技術(shù)是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高效精密分離技術(shù)，它利用篩分機(jī)理，依據(jù)溶液的特性和分子的大小進(jìn)行過濾分離。水有強(qiáng)極性，油是單純的碳?xì)浠衔铮欠菢O性疏水物質(zhì)，它們常和表面活性劑等化學(xué)物質(zhì)混合，成為難以處理的油水體系。其中典型的乳化油和溶解油，油滴小，表面性質(zhì)復(fù)雜，而無機(jī)膜由于本身的物理、化學(xué)性質(zhì)，如親水性、荷電情況，使乳化油基于油滴尺寸被膜阻止。溶解油基于膜和溶質(zhì)的分子互相作用被膜阻止，從而使油水體系實(shí)現(xiàn)分離凈化。膜化處理含乳化油廢水，一般可不經(jīng)過破乳過程，直接實(shí)現(xiàn)油水分離，并且在膜法分離油水過程中，不產(chǎn)生含油污泥，濃縮液殼焚燒處理。透過流量和水質(zhì)較穩(wěn)定，不隨進(jìn)水中油濃度波動而變化。特別適合于高濃度乳化油廢水的處理。膜分離技術(shù)具有操作簡單，分離效果好，可回收油等優(yōu)點(diǎn)。但所用膜污染嚴(yán)重，不易清洗，運(yùn)行費(fèi)用較高，需要進(jìn)一步開發(fā)性能優(yōu)良的膜材料和膜污染控制技術(shù)，以降低成本。其發(fā)展趨勢是各種膜處理方法互相結(jié)合或與其他方法結(jié)合，如將超濾與微濾結(jié)合、膜分離法與電化學(xué)法相結(jié)合等，以達(dá)到最佳處理效果。
2.3 溶解油的處理方法
（1）生物法。含油廢水處理常用的是A/O厭氧好氧兩段式工程。首先廢水進(jìn)入?yún)捬醵危跓o分子態(tài)氧條件下，通過厭氧微生物（包括兼性微生物）作用，水解酸化將廢水中難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解的有機(jī)物，把長鏈的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為短鏈的脂肪酸、醇類、醛類等簡單的有機(jī)物，從而提高廢水的可生化性。廢水在厭氧菌作用下可以去除一部分的COD，同時在產(chǎn)氫及甲烷菌的作用下，部分有機(jī)物被分解轉(zhuǎn)化為氫氣、甲醛、二氧化碳等。其次廢水進(jìn)入好氧段，在充足供養(yǎng)的條件下，廢水中的脂肪酸、醇類、醛類、短鏈烴被好氧微生物氧化成為二氧化碳、水等無機(jī)物，從而降低水中的COD及含油量。為了提高反應(yīng)器內(nèi)的微生物量，可以在反應(yīng)池內(nèi)加入一些彈性填料，使池內(nèi)既有均勻分布的生物膜，又有大量的懸浮污泥，增加了反應(yīng)池內(nèi)的生物量，極大地強(qiáng)化了處理能力，增強(qiáng)了A/O的耐沖擊負(fù)荷能力。
（2）吸附法。吸附法是利用親油性材料，吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機(jī)物。最常用的洗油材料是活性炭，可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。該法吸附能力強(qiáng)，適用范圍廣，但是成本高，吸附劑再生困難。
3 結(jié)語
（1）上述處理方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體的處理工藝還要根據(jù)含油污水的性質(zhì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的要求，選擇一種或者多種聯(lián)合使用。幾種方法聯(lián)合使用，可以盡量避免各方法的局限性，發(fā)揮各處理單元的優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞： 油田；污水處理；水質(zhì)；工藝應(yīng)用
中圖分類號：TE33+1
目前，聯(lián)合站的污水經(jīng)處理后大部分直接用于回注，但是，隨著油田開發(fā)大部分進(jìn)入高含水期，油田廢水的產(chǎn)生量日益增多，而采油所需要注入的水畢竟是有限的，所以，導(dǎo)致聯(lián)合站的污水庫存非常緊張，再加上廢水的成分也越來越復(fù)雜，以現(xiàn)在的處理工藝很難保證出水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)每次都是達(dá)標(biāo)的。所以，通過分析聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)現(xiàn)有的工藝、技術(shù)和生產(chǎn)狀況，找出目前所存在的問題，并探討找出經(jīng)濟(jì)適用的對策，是聯(lián)合站適應(yīng)生產(chǎn)管理體系要求不可避免的工作。
1 油田污水處理的問題
（1）油田提高油層能量的方式主要靠注水，為了使注水開發(fā)取得較好的效果，采取向地層中注入化學(xué)藥劑等（如聚丙烯酰胺），用來提高注水粘度、波及系數(shù)等因素。這樣使得采出的地層水成分復(fù)雜，處理起來難度較大。對此類問題國內(nèi)外沒有成熟的技術(shù)可以借鑒，如果不能合理的解決此問題，將制約油田開發(fā)水平的進(jìn)展。
（2）油田污水系統(tǒng)的兩大難題就是腐蝕和結(jié)垢，雖然油田采取了積極的應(yīng)對措施，但是由于成本、管理等諸多因素的影響，腐蝕和結(jié)垢問題造成的影響依然存在。
（3）在注水實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，雖然油田污水經(jīng)過了注水站的層層處理，但是水中Fe2+會逐漸被氧化形成沉淀物質(zhì)，使水質(zhì)惡化。并且，注水管線缺少內(nèi)防腐措施，運(yùn)行時間長，污水中含有的SRB在厭氧環(huán)境中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成沉淀，對水質(zhì)造成了二次污染，這就是注水管線截面積縮小的直接原因。
（4）注水開發(fā)運(yùn)行成本較高，特別是藥劑用量大、費(fèi)用高。現(xiàn)在油田提倡降本增效，節(jié)支降耗的同時還要提高油田開發(fā)的效果。怎樣降低高昂的注水費(fèi)用已經(jīng)成為一個重點(diǎn)問題。因此，開發(fā)低成本、高能多效的水處理劑迫在眉睫。
2 油田污水處理常規(guī)工藝
在石油開采過程中，油田污水主要包括油田采出水、鉆井污水及站內(nèi)其他類型的含油污水。對這些污水經(jīng)過簡單的處理后就進(jìn)行排放，對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。目前污水處理的方法主要有：物理法、化學(xué)法、生物法三種。（1）物理法。物理法主要是去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等，應(yīng)用于油田各污水處理站、低滲透區(qū)塊注水站的污水處理，常用的處理工藝為“上游三段法（緩沖+沉積分離除油+過濾）”+“下游二段法（緩沖+精細(xì)過濾）”。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、膜分離和蒸發(fā)等方法。（2）化學(xué)法。化學(xué)法主要用于處理廢水中不能單獨(dú)用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)，特別是含油廢水中的乳化油。應(yīng)用于油田各污水處理站，通過添加一定濃度的化學(xué)藥劑從而輔助物理法達(dá)到提高水處理效果的目的。它包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和等方法。（3）生物法。生物法是利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。根據(jù)氧氣的供應(yīng)與否，將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理。主要應(yīng)用于注汽鍋爐給水的處理、污水達(dá)標(biāo)排放處理等領(lǐng)域。
油田污水成分比較復(fù)雜，不同的油層成分也各不相同，油分含量及油在水中的存在形式也不盡相同，因此單一的處理方法往往達(dá)不到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各種方法都有其局限性，在實(shí)際應(yīng)用中通常都是兩三種方法結(jié)合使用。在水處理工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離，主要除去浮油及油濕固體。二級處理有過濾、粗粒化、化學(xué)處理等，主要是破乳和去除分散油。深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。
3 污水處理技術(shù)應(yīng)用
油田開發(fā)水平不斷深入，各項(xiàng)先進(jìn)、成熟的污水處理技術(shù)逐漸引進(jìn)、應(yīng)用于現(xiàn)場生產(chǎn)，初步形成了比較成熟的油田采出水回注處理、稠油油田采出水用注汽鍋爐處理、外排水達(dá)標(biāo)處理、低滲透油田精細(xì)水處理等配套的處理技術(shù)，基本滿足了油田生產(chǎn)的需求。并且污水處理設(shè)備水平和技術(shù)都有了較大提高。水處理更加重視工藝和化學(xué)的有機(jī)結(jié)合，油田水化學(xué)在油田采出水處理中的作用越來越重要。水處理劑的品種增多、效能提高，油田水化學(xué)的研究手段增強(qiáng)、水平提高。特別是針對污水達(dá)標(biāo)外排處理的要求，開展了水微生物學(xué)的研究，發(fā)展應(yīng)用了生化處理技術(shù)，建立了用于污水、污泥處理的菌種庫，使污水深度處理技術(shù)得到了長足的發(fā)展。對于目前實(shí)際應(yīng)用處理技術(shù)的缺陷，對一些技術(shù)加大了研究力度，主要包括膜分離技術(shù)、超聲波破乳技術(shù)、高級氧化技術(shù)（AOP）。膜分離法處理采油污水，方便簡單，分離效果好，處理含油污水也不需要加入其他試劑，不產(chǎn)生含油污泥，濃縮液還可以燃燒處理。但是，膜易被污染的問題和膜的清洗是需要解決的問題。超聲波破乳技術(shù)對三次采油階段進(jìn)行破乳脫水效果較好，提高了三次采油的經(jīng)濟(jì)效益。影響超聲波破乳脫水效果的因素較多，主要有：聲強(qiáng)、頻率、作用時間、介質(zhì)溫度、聲波對介質(zhì)的作用方式等。高級氧化技術(shù)對采油污水的深度處理已經(jīng)在國內(nèi)外取得了一些成績，超臨界氧化技術(shù)，濕式氧化技術(shù)處理效果好，但是，高級氧化技術(shù)也存在一些弊端，比如運(yùn)行成本高，技術(shù)還不夠成熟，不適于大面積推廣使用。
4 技術(shù)攻關(guān)
要解決油田開發(fā)中水處理面臨的實(shí)際問題的關(guān)鍵仍然是依靠科技進(jìn)步，科研攻關(guān)。新工藝、新設(shè)備都離不開先進(jìn)的技術(shù)。在研制新型試劑的同時，對水處理設(shè)備也要進(jìn)行改良，現(xiàn)開發(fā)出的橫向流含油污水除油器等采用光催化氧化技術(shù)，電絮凝技術(shù)等都取得了較好的效果。微波能技術(shù)和超聲波技術(shù)、微生物處理技術(shù)都有很好的前景，今后會成為水處理工藝研究的重點(diǎn)。進(jìn)口水質(zhì)的不穩(wěn)定是造成目前聯(lián)合站的污水處理出水水質(zhì)不穩(wěn)定的一個重要原因之一，要改變這一點(diǎn)可以將原油破乳劑由固定加藥量，改成由自動化控制裝置根據(jù)來液量的變化隨時調(diào)整加藥量，以達(dá)到控制污水處理系統(tǒng)進(jìn)口水質(zhì)的目的，便于后續(xù)處理工藝的高效運(yùn)行。膜分離技術(shù)用于油田污水處理，雖然已經(jīng)在油田出水處理方面得到了廣泛的應(yīng)用，但是存在著膜成本高、膜污染等突出問題。今后研究重點(diǎn)是開發(fā)質(zhì)優(yōu)價廉的新材料膜；減少污染的方法；清洗方法的優(yōu)化以及清洗劑的開發(fā)。
【參考文獻(xiàn)】
【關(guān)鍵詞】污水 水質(zhì)處理 工藝選擇
排601區(qū)塊位于新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市境內(nèi)。位于春光油田以北約30km出，601區(qū)塊以西約3.0km處為217國道，以南12.0km處為128兵團(tuán)。污水處理主要依托春風(fēng)聯(lián)合站進(jìn)行，污水處理后進(jìn)行回灌。針對污水水質(zhì)，進(jìn)行了藥劑篩選，主要是凈化劑的篩選。
1 沉降試驗(yàn)1.1 凈化劑篩選
參照標(biāo)準(zhǔn) SY/T 5796-93 絮凝劑評定方法及 Q/SL1356-1998 油田采出水處理用液體絮凝劑通用技術(shù)條件。 試驗(yàn)介質(zhì)取新疆含油污水，將混凝劑、絮凝劑配成一定濃度的溶液，把污水倒入 500mL 燒杯中，啟動攪拌機(jī)將藥劑攪拌均勻，攪拌一定時間后靜置，觀察水色、水中的絮團(tuán)大小及沉降速度等現(xiàn)象，對不同型號凈化劑在不同加藥濃度下進(jìn)行粗篩。篩選結(jié)果見表1。
由上表結(jié)果可以看出，凈化劑 A 劑+B劑凈化效果較好。因此采用 A 劑+B 劑，加藥濃度為（120+40）mg/L。
1.2 污水處理工藝選擇
處理工藝選擇應(yīng)根據(jù)本區(qū)塊污水、地下水水質(zhì)特點(diǎn)及回灌、注汽系統(tǒng)水質(zhì)的要求，從處理方法上入手，篩選設(shè)備，優(yōu)化組合水處理新工藝，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
本區(qū)塊原油密度0.95g/cm3，屬普通稠油，目前常規(guī)的凈化工藝主要有混凝沉降、水力旋流、氣浮、過濾等。結(jié)合本地區(qū)水質(zhì)特點(diǎn)，及處理后的水質(zhì)要求，兼顧生產(chǎn)管理需求，確定：
含油污水處理工藝采用：混凝沉降+過濾工藝
2 主工藝流程罐 緩沖罐 污水提升泵 核桃殼過濾器 回灌水系統(tǒng)2.1 流程說明
油系統(tǒng)來水首先進(jìn)入一次除油罐，在此進(jìn)行自然沉降分離，初步除油除懸浮物，再進(jìn)入二次沉降罐進(jìn)一步去除污油及懸浮物后，去除大部分污油及懸浮物的污水進(jìn)入核桃殼過濾器，去除小顆粒懸浮物，同時進(jìn)一步去除污油，出水最終進(jìn)入回灌系統(tǒng)。
結(jié)合水量變化，處理工藝考慮分期實(shí)施，一期采用簡易沉降工藝，即污水僅經(jīng)單組一次除油罐和二次沉降罐處理后進(jìn)入回灌系統(tǒng)；二期汽驅(qū)階段，根據(jù)水量增加及實(shí)際水質(zhì)需求，除增加構(gòu)筑物外，增設(shè)過濾系統(tǒng)，確保出水水質(zhì)達(dá)到回灌水質(zhì)指標(biāo)。。
2.2 輔助流程
2.2.1 污水回收、污泥處理系統(tǒng)
新建污水池，站內(nèi)各罐、設(shè)備溢流、放空、排泥、過濾器反沖洗水、站內(nèi)洗手盆等零星排水、油罐底水等均排入污水池，以確保站內(nèi)無污水外排，保證環(huán)境不受污染；池內(nèi)上部污水經(jīng)污水回收泵提升進(jìn)入污水處理流程前端的一次除油罐，進(jìn)行再處理，底部污泥定期人工清除。2.2.2 污油回收系統(tǒng)
新建污油池，站內(nèi)各罐、設(shè)備回收污油均排入污油池，經(jīng)污油回收泵提升打回油系統(tǒng)。
2.2.3 加藥系統(tǒng)
根據(jù)前期研究結(jié)論，含油污水處理系統(tǒng)投加3種藥劑：水質(zhì)凈化劑、殺菌劑、阻垢劑，加藥泵設(shè)變頻控制，可以根據(jù)來水流量信號，自動調(diào)節(jié)加藥量，以保證水質(zhì)、降低藥劑投加成本。
運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的待改進(jìn)問題如下：
（1）過濾系統(tǒng)氣動調(diào)節(jié)閥因新疆天氣嚴(yán)寒，發(fā)生失靈現(xiàn)象，后期建設(shè)需加裝保溫措施。
【關(guān)鍵詞】氣浮；浮選劑；含油污水
一、影響氣浮效果的因素
（1）水中懸浮物顆粒與氣泡間的粘附力。顆粒的親疏水對粘附力起著決定性作用。對粒徑較小的油珠顆粒，在水中其浮化傾向更明顯，使其疏水性能下降，從而與氣泡的粘附力降低甚至無法粘附于氣泡上；另一方面，由于粒徑較小的油珠顆粒數(shù)量多，分布相對均勻，并不是所有的顆粒都可以與氣泡發(fā)生碰撞，從而無法粘附于氣泡。（2）氣泡的體積和數(shù)量。氣泡的體積越大，氣泡上升的越快，與顆粒發(fā)生碰撞的機(jī)率變小。另一方面，由于上浮力過大，造成粘附作用降低，從而降低氣浮處理效果。氣泡的數(shù)量越多，顆粒與氣泡接觸的機(jī)會就增大。（3）氣浮水層的深度。無論氣浮的種類與結(jié)構(gòu)如何，由于污水中雜質(zhì)顆粒的性質(zhì)、溶氣效率、產(chǎn)生氣泡的大小都直接影響著氣浮的最終效果，要達(dá)到氣浮處理的穩(wěn)定、高效，在污水中加入氣浮浮選劑是提高氣浮效果的重要方法。
二、浮選劑篩選的依據(jù)
河南油田近幾年來也采用氣浮設(shè)備來處理含油污水，適合的浮選劑可以改變污水中顆粒的親疏性，從而提高氣浮產(chǎn)生的氣泡與水中懸浮物顆粒間的粘附力，同時，也可以通過電中和方式達(dá)到顆粒的聚集和增大，從而更加有利于氣浮的處理來提高氣浮處理效果。
三、浮選劑的篩選
（1）篩選的思路。綜合分析可以看出，浮選劑的篩選思路就是尋找到可以明顯改變污水中油滴、顆粒表面性質(zhì)，且與氣泡粘附力強(qiáng)的藥劑。它具有以下特點(diǎn)：溶于水或可以在水中分散均勻；作用時間快；不影響其它水處理藥劑的效果。（2）篩選的方法。不同的油田污水，其成份和性質(zhì)是不同的，加上氣浮的結(jié)構(gòu)區(qū)別，只有因地制宜，對不同的污水進(jìn)行單獨(dú)的篩選，才可以發(fā)現(xiàn)不同污水氣浮設(shè)備最適合的浮選劑。（3）篩選的結(jié)果。通過篩選，我們在下聯(lián)選用FY-FE、FY-FC型，在雙聯(lián)選用FY-FA、FY-FB型浮選劑。綜合以上除油、除機(jī)雜實(shí)驗(yàn)，雙聯(lián)采用FY-FB浮選劑，下聯(lián)采用FY-FE型浮選劑。（4）配伍性實(shí)驗(yàn)。配伍性實(shí)驗(yàn)主要和殺菌劑進(jìn)行配伍性實(shí)驗(yàn)。目前，油田使用的殺菌劑主要以1227為代表的季銨鹽類殺菌劑及其復(fù)配產(chǎn)品，因此配伍性實(shí)驗(yàn)主要以1227殺菌劑的配伍性為準(zhǔn)。通過實(shí)驗(yàn)得到以下結(jié)果：
表1 氣浮浮選劑與殺菌劑配伍性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
可以看出，氣浮浮選劑和1227殺菌劑的配伍性良好，可以投入現(xiàn)場進(jìn)行中試。
四、浮選劑的現(xiàn)場應(yīng)用
（1）現(xiàn)場加藥地點(diǎn)的確定。浮選劑只有充分分散，才能增加與雜質(zhì)顆粒的相遇機(jī)會和藥劑在懸浮物顆粒表面的潤濕機(jī)會，才可以改變顆粒的親疏性，從而提高乳選劑的處理效果，因此加藥地點(diǎn)應(yīng)在污水進(jìn)入氣浮前進(jìn)行加藥。（2）現(xiàn)場加藥量的確定。通過現(xiàn)場中試，雙聯(lián)實(shí)驗(yàn)氣浮確定加藥量為90mg/L。在該濃度下，可以達(dá)到最佳投入產(chǎn)出比。通過現(xiàn)場中試，下聯(lián)實(shí)驗(yàn)氣浮確定加藥量為120mg/L。在該濃度下，除油、除機(jī)雜效果達(dá)到最佳。（3）在下二門現(xiàn)場的應(yīng)用。根據(jù)中試試驗(yàn)，下二門采用FY-FE型浮選劑，加藥量為120mg/L。2011年前兩個月，扣除9天因設(shè)備故障外，其余天數(shù)浮選機(jī)出口含油均低于60mg/L，說明篩選的浮選劑效果明顯，適合下二門水質(zhì)。
五、存在問題及今后努力的方向
氣浮浮選劑下二門聯(lián)合站應(yīng)用已近一年時間，總體效果良好，但我們也發(fā)現(xiàn)了以下問題：（1）抗干擾性能力弱。聯(lián)合站在運(yùn)行過程中不定時從油井作業(yè)、地面其它作業(yè)得到污水，這些污水成分、性質(zhì)與油水分離產(chǎn)生的污水成分有很大不同甚至是大相徑庭，每當(dāng)有外來水進(jìn)入水系統(tǒng)時，對浮選劑產(chǎn)生了相當(dāng)大的干擾，造成水系統(tǒng)運(yùn)行紊亂。（2）藥劑不耐儲存，需要現(xiàn)配現(xiàn)用。藥劑不耐儲存是由于藥劑本身的特點(diǎn)造成的。由于浮選劑配方中所含有的高分子聚合物，對光、溫度相對比較敏感，容易發(fā)生分解，從而造成藥效下降。這需要在今后的工作中繼續(xù)調(diào)整配方，以提高藥劑的有效期。
參 考 文 獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]油田水處理技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
1引言
石油能源對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家綜合科技力量有著重要的影響作用。在石油工業(yè)開發(fā)與開采中，油田污水處理工作既影響石油開發(fā)又影響我國環(huán)保政策執(zhí)行。因此石油企業(yè)必須要重視保護(hù)油田的生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)對油田水處理技術(shù)的關(guān)注，通過運(yùn)用現(xiàn)代的油田污水處理技術(shù)，可以有效提高油田污水處理的質(zhì)量，這對于油田的生態(tài)環(huán)境保護(hù)有非常重要的意義。
2油田水處理技術(shù)原理
油田污水的主要處理方法就是通過一定的處理方式將污水回注。因?yàn)橛吞镂鬯杏泻臀镔|(zhì)，污水處理的質(zhì)量會對地下水和周邊的土壤環(huán)境產(chǎn)生直接的影響。當(dāng)前主要采用密閉式水處理技術(shù)進(jìn)行油田污水處理來減少回注水質(zhì)對生態(tài)環(huán)境的影響，通過密閉式水處理技術(shù)可以降低污水對地下水和土壤的影響程度。雖然在石油的開采過程中污水處理的質(zhì)量在不斷提高，但是水質(zhì)的滲透還是會影響周邊的土壤環(huán)境。除此之外，石油開采中運(yùn)用到的鉆井液和洗井液這些成分，都在污水都大量存在，這些都不利于油田的污水處理。
油田污水的處理方法主要包括以下三種：物理法、化學(xué)法和生化法。物理法主要包括以下幾種方法：重力分離、離心分離、粗粒化、過濾和蒸發(fā)等，通過物理法主要是除去污水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。化學(xué)法采用的方法包括：混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法，通過化學(xué)法主要去除污水中的部分膠體和溶解性物質(zhì)，尤其是含油污水中的乳化油。生物法主要采用的方法包括：厭氧生物法、好氧生物法、好氧一厭氧生物法。生物法利用微生物的新陳代謝來達(dá)到降解水中的有機(jī)物或有毒物質(zhì)的目的，將這些有機(jī)物或者有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為新的生物細(xì)胞及簡單的無機(jī)物，達(dá)到凈水的目的。目前生物法具體包括A/O法、接觸氧化、上流式厭氧污泥床（UASB）、序批式活性污泥法（SBR）、曝氣生物濾池（BAF）等方法來處理油田污水，將以上的兩三種方法結(jié)合起來進(jìn)行使用，可以有效提高污水處理的效果。
3我國油田水處理技術(shù)現(xiàn)狀
通過沉降、過濾、混凝等物理方法并結(jié)合化學(xué)處理諸多工序?qū)λ|(zhì)進(jìn)行處理后，油田采出水達(dá)到油田回注水質(zhì)要求。目前我國油田污水處理中所采用的技術(shù)基本都屬于成熟型技術(shù)，主要包括混凝沉降、化學(xué)處理技術(shù)等，但是在實(shí)際的工作中就發(fā)現(xiàn)這些傳統(tǒng)的石油污水處理技術(shù)存在很多的弊端。傳統(tǒng)污水處理技術(shù)具有效率低而成本高的缺點(diǎn)，這就直接影響了石油開采的成本控制，因此我國油田企業(yè)必須要加快自身水處理技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新。油田企業(yè)必須要大力引進(jìn)油田水處理新技術(shù)，通過新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用使得石油能源的開發(fā)成本得到降低，促進(jìn)我國的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。
4油田水處理技術(shù)發(fā)展趨勢
當(dāng)前油田水處理的技術(shù)以綠色環(huán)保性水處理技術(shù)為主流。綠色環(huán)保性的水處理技術(shù)就是通過利用微生物法和油田水膜法處理技術(shù)，使油田水處理的效率得到提高。目前在我國多個石油產(chǎn)區(qū)已經(jīng)采用了微生物及膜滲透這兩項(xiàng)水處理技術(shù)。
4.1微生物處理技術(shù)在油田水處理中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的化學(xué)處理方法會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而微生物水處理技術(shù)能克服這一缺點(diǎn)，以微生物自身特點(diǎn)促進(jìn)現(xiàn)代油田污水處理技術(shù)的發(fā)展，更加符合現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需求。
4.1.1微生物污水處理原理
微生物污水處理技術(shù)是利用聯(lián)合菌群作用使污水中快速建立一條有效降解烴類和脂類等有機(jī)污染物的生物群，生物降解廢水中各種復(fù)雜的脂肪烴和芳香烴，同時可強(qiáng)化對烴類、蠟類以及酚、萘、胺、苯和煤油等生物的降解。通過專項(xiàng)菌群的運(yùn)用以及菌群自身很高的繁殖率，使菌群通過水合、活化、繁殖、分解，并通過競爭使其能夠在生物群中很快穩(wěn)定下來，形成優(yōu)勢菌群，同時在不斷的競爭中又提高了生物群抗毒性沖擊能力和對環(huán)境變化的適應(yīng)能力。以菌群的快速繁殖與作用實(shí)現(xiàn)油田污水的處理。
4.1.2微生物污水處理技術(shù)的優(yōu)勢
化學(xué)的處理方式容易造成環(huán)境污染，而通過微生物的處理方式，就可以減少環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。由于微生物處理技術(shù)有其保護(hù)環(huán)境這一特有的優(yōu)勢，在現(xiàn)代的石油開發(fā)污水處理技術(shù)中應(yīng)用越來越廣泛。
4.2膜技術(shù)在油田水處理中的應(yīng)用
膜技術(shù)在油田采出水處理中運(yùn)用越來越廣泛，它有很多優(yōu)勢：效率高、占地面積小、化學(xué)藥品加入少、成本低、自動化程度高。
4.2.1微濾
微濾的推動力為靜壓差，微孔過濾膜為均勻的多孔薄膜，過濾粒徑介于0.025―10μm之間，膜孔徑介于0.8―2μm之間。微濾是運(yùn)用篩網(wǎng)狀過濾介質(zhì)膜的“篩分”作用進(jìn)行分離的膜過程，通過微濾可以徹底過濾去除采出水中的懸浮固體、油滴等。通過陶瓷膜的出水水質(zhì)完全符合回注要求，陶瓷膜有很多優(yōu)點(diǎn)：抗污染、抗腐蝕、便于清洗、使用周期長等，陶瓷膜在微濾中使用非常廣泛。
4.2.2超濾
超濾膜的孔徑范圍為0.001―0.02μm，以壓力差作為推動力，顆粒要求為可分離分子量大于2000Da且粒徑大于2-20nm。高分子超濾膜和陶瓷超濾膜在油田污水處理中都有運(yùn)用。目前超濾在采出水的處理主要去除油類、微生物以及固體懸浮物。傳統(tǒng)的處理方法與超濾想結(jié)合，就可以減少超濾膜的負(fù)荷，并且可以提高最終的處理效果。
超濾穩(wěn)定運(yùn)行的有效保證是良好的膜前處理。核桃殼過濾器和砂濾是常用的膜前處理。但是這兩種方法的納污能力有限，出水的含油量比較高，其污水處理的效果并不是特別好，而且非常容易對超濾膜造成污染，從而降低膜的壽命，使成本大大提高。新型的超濾膜具有抗污染、使用周期長、價格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，隨著這一技術(shù)的不斷開發(fā)，微濾/超濾+納濾/反滲透膜的集成膜技術(shù)和生化一超濾或膜生物反應(yīng)器等膜技術(shù)與生物法相結(jié)合的集成技術(shù)在油田采出水處理方面的應(yīng)用將成為趨勢。
制約膜技術(shù)應(yīng)用的一個非常重要因素就是膜污染問題，因此必須控制膜污染，從而保證膜的使用壽命和出水水質(zhì)。造成膜污染的主要成分為油田采出水中存在的油類物質(zhì)，除了油類物質(zhì)還包括一些像CaCO3、MgCO3、SiO2膠體等無機(jī)污染物和硫酸鹽還原菌。Ca和si和石油類物質(zhì)及膠體形成復(fù)合污染，這樣就加速了膜的污染，針對這一結(jié)論可以為膜的清洗提供一定的指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】稠油污水 處理技術(shù) 原理分析 特性 凈水劑
目前稠油污水的處理問題是一個公認(rèn)的技術(shù)難題。稠油污水中油水的比重差不大、礦物質(zhì)的含量高、粘度較大、組成物質(zhì)復(fù)雜多樣等特性，這些特性就決定了稠油污水處理比較困難。隨著水資源的不斷枯竭以我國對于環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的要求，稠油污水必須要經(jīng)過嚴(yán)格的處理過程，實(shí)現(xiàn)原油生產(chǎn)的安全環(huán)保，同時能夠保證水資源的循環(huán)利用，減少水資源的使用量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的共同發(fā)展。因此開展稠油污水處理技術(shù)研究，可以有效防止水資源的污染，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，節(jié)約原油開采成本。
1 稠油污水特性研究
稠油污水和常規(guī)水的性質(zhì)有相同也有差異，主要表現(xiàn)在在密度方面稠油的密度和水的密度差別較小，普通原油的密度在800Kg/ cm3左右，而稠油的密度要相對的高一些，一般密度都會在800Kg/cm3以上，由于密度差別較小，稠油和水之間的混合和分布相對均勻。稠油污水中含有各種各樣的物質(zhì)，除了含有地層原油中的物質(zhì)外，還會伴有一定量的泥沙及原油開發(fā)過程中加入的添加劑，因此稠油污水的組成成分比較復(fù)雜。由于稠油中含有一定量的親水物質(zhì)，當(dāng)稠油和水混合時，在親水物質(zhì)的作用下，就會形成大量的水包油型的乳狀顆粒，乳化作用使稠油污水的處理更加困難。此外溫度對稠油污水的粘度的影響較大，溫度和稠油污水的粘度成反比例關(guān)系，溫度過低會嚴(yán)重的影響到稠油污水的處理效果。在原油的開采過程中，首先地層中原油在抽油泵的作用下，從地層流向井筒中，在從井筒被提升到井口，再通過井口的節(jié)流閥門進(jìn)入地面輸送管線，這樣經(jīng)過長時間的紊流流動，而且通過多個彎頭和閥門，都會加重了稠油和水的混合比例。另一個方面在原油開采過程中，為了能夠提高原油的穩(wěn)定性和采收率，在生產(chǎn)時加入多種化學(xué)藥劑，這些化學(xué)藥劑很多都含有乳化劑成分，容易造成稠油的乳化，而且原油本身含有的瀝青質(zhì)等就是性能良好的乳化劑。因此在稠油的運(yùn)輸污水的處理時要注意盡量避免原油的攪動。減小稠油的流動速度，在化學(xué)添加劑的選擇方面，在保證添加劑的性能的前提下，盡量選擇有利于稠油破乳的藥劑。稠油污水不但自身的性質(zhì)不同，而且也會隨著時間而發(fā)生性質(zhì)的改變。例如隨著時間的增長，稠油污水的平均含有量和懸浮物的量均會隨著時間的改變而發(fā)生改變。
2 稠油污水處理注意的問題與建議
由于稠油污水特殊的性質(zhì)，導(dǎo)致了稠油污水處理的難度相當(dāng)大，研究結(jié)果表明，稠油污水處理的關(guān)鍵主要在新型凈水劑的研制與應(yīng)用技術(shù)。在稠油處理時要盡量在上游進(jìn)行，減小下游的過濾及處理壓力。合理的調(diào)整稠油污水的處理流程，保證每個處理過程的都能高效的運(yùn)行。同時由于稠油污水的均質(zhì)性，要盡量的避免外來流體對稠油污水的沖擊，使稠油污水變得更加均勻。鑒于稠油污水處理的復(fù)雜性，文章分析了其處理過程中應(yīng)當(dāng)注意的幾個問題與建議。首先要加大調(diào)節(jié)池的作用，調(diào)節(jié)池可以有效的解決油水密度差小的問題，因此要充分利用調(diào)節(jié)池的作用，可以安裝相應(yīng)的曝氣系統(tǒng)，通過對稠油污水的曝氣過程，可以增大油水的比重差，而且還可以將稠油污水易揮發(fā)的物質(zhì)充分去除，同時可以保證水水質(zhì)的穩(wěn)定。稠油污水的乳化問題，是稠油處理過程中要解決的關(guān)鍵問題，如何將乳化的稠油污水破乳，實(shí)現(xiàn)油水分離，是稠油污水處理的關(guān)鍵。通過新型高效凈水化學(xué)劑的研發(fā)，開展凈水劑的加入時間、加入量、加入類型的實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化凈水化學(xué)劑的使用參數(shù)，可以有效的提高稠油污水的油水分離效果。優(yōu)化稠油污水處理的裝置，稠油污水處理裝置的有效性及合理性是稠油污水處理成功的先決條件。其中高效的油水分離裝置使其關(guān)鍵，例如采用隔油斜板等措施來保證高效的油水分離。原油脫水工程中用到的破乳劑對稠油處理的效果也有較大的影響，脫水用到的破乳劑應(yīng)當(dāng)和稠油處理用到的化學(xué)劑配伍性好。由于稠油污水的不穩(wěn)定性，因此要合理的設(shè)計(jì)稠油污水的流程，做好每個過程的銜接，提高稠油污水處理的效率。
3 稠油污水凈水劑的選擇及用量范圍分析
通過的稠油污水破乳劑類型及用量實(shí)驗(yàn)可以得到，當(dāng)破乳劑TJ的濃度大于80毫克每升時，處理稠油污水得到水明亮透明。油水分離的效果較好，稠油污水的上部為一層黑色液體，為分離出的稠油，而且可以實(shí)現(xiàn)稠油的回收。利用這種方法可以有效的減少稠油污水處理占地面積。減小了油水處理的成本。同時可以實(shí)現(xiàn)稠油的回收，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)利用聚鋁或者聚鐵做破乳劑做實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)后油水分析的效果差，分離后產(chǎn)生的沉淀沉降速度較慢，分離得到的稠油少不易分離，回收的價值小。由于這些缺點(diǎn)的存在，就需要較大面積稠油污水處理裝置。而且聚鋁、聚鐵破乳劑的量增加到一定程度后，分離得到的水會變成黃色而且水質(zhì)差。通過以上分析可以看出，破乳劑TJ的破乳效果要比聚鐵或者聚鋁效果好，具有多方面的優(yōu)勢，同時實(shí)驗(yàn)得到破乳劑TJ的最佳投放量為80-110毫克每升。
4 結(jié)束語
稠油污水的處理問題是油田污水處理中一種重要的難題。稠油污水處理的難度大、成本高，制約著油田的穩(wěn)定與發(fā)展。因此稠油污水處理技術(shù)具有重要的理論價值和實(shí)際意義。文章通過調(diào)研研究，分析了稠油污水的特性，包括自身的密度、溫度及開采過程中的特性，并且根據(jù)這些特性，提出了稠油污水處理注意的問題與建議，最后通過破乳劑TJ、聚鋁、聚鐵的室內(nèi)破乳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了破乳劑TJ優(yōu)良的性能，同時得到了破乳劑TJ的最佳投放量。通過研究提高油田稠油污水處理有的研究水平，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的協(xié)調(diào)發(fā)展，對油田的發(fā)展及環(huán)境保護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
