油田水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
行業(yè)動態(tài)
1 引言
石油能源對國民經(jīng)濟發(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)必須要重視保護油田的生態(tài)環(huán)境，加強對油田水處理技術(shù)的關(guān)注，通過運用現(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。因為油田污水中有含油物質(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?；瘜W(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到降解水中的有機物或有毒物質(zhì)的目的，將這些有機物或者有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為新的生物細胞及簡單的無機物，達到凈水的目的。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)進行處理后，油田采出水達到油田回注水質(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，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)的改進與創(chuàng)新。油田企業(yè)必須要大力引進油田水處理新技術(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，促進我國的生態(tài)環(huán)境保護工作。
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)境造成嚴重的污染，而微生物水處理技術(shù)能克服這一缺點，以微生物自身特點促進現(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。通過專項菌群的運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，實現(xiàn)保護生態(tài)環(huán)境的目標。由于微生物處理技術(shù)有其保護環(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。微濾是運用篩網(wǎng)狀過濾介質(zhì)膜的“篩分”作用進行分離的膜過程，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：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荷，并且可以提高最終的處理效果。
超濾穩(wěn)定運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，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CaC03、MgC03、Si02膠體等無機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)。
5 結(jié)束語
油田水處理工作是現(xiàn)代油田生態(tài)環(huán)保工作開展的重點。油田水處理技術(shù)的創(chuàng)新是為了適應(yīng)現(xiàn)代生態(tài)環(huán)保的理念和需求。對油田水處理新技術(shù)的應(yīng)用與推廣，有利于推動我國油田水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，也有利于推動我國石油工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
