油田污水處理方法的研究現(xiàn)狀
行業(yè)動(dòng)態(tài)
隨著近些年石油的大量開采，我國(guó)大部分油田的儲(chǔ)油量在逐漸減少，為了能達(dá)到石油的較大開采量，采用向油井注水的方式，這使得在采出的液體中含水量超過了90%，產(chǎn)生了大量的采油污水。為了更好的處理采油污水，人們積極地探索新的工藝和方法。
1 油田污水現(xiàn)狀
油田污水是石油在地下開采出來經(jīng)過脫水處理而得到的廢水，這些污水包括在石油開采中為了增加壓力而注入到油井經(jīng)污染的水以及石油地層中的水。由于地區(qū)不同、各地區(qū)的油田組成不同，因此各個(gè)地區(qū)的油田污水也有很大差別。由于注入石油中的水以及地層中的水能夠溶解石油中的鹽類、和部分原油發(fā)生乳化作用，將石油中的懸浮物和有害氣體及有機(jī)物溶解等，開采出來的原油，首先要進(jìn)行脫水脫鹽處理，此時(shí)因發(fā)生乳化作用還要加入一定的破乳劑和除去顏色用的漂白劑。因此，油田污水中含油部分和水發(fā)生乳化的原油，溶解的水中的無機(jī)鹽和硫化物，此外石油中的有機(jī)酚和氰也溶解在水中，此外，還有地下的細(xì)菌，原油中的固體顆粒以及為了防止乳化作用而加的破乳劑和絮凝劑，還有抑制細(xì)菌的藥劑。這樣的污水既不能排放也不能回注，比如經(jīng)過處理達(dá)到排放或者回注的要求。
2 油田污水的處理方法
油田污水處理是我國(guó)采油行業(yè)在環(huán)境保護(hù)方面所面臨的巨大問題。油田污水與其他行業(yè)產(chǎn)生的污水不同，油田污水含有因乳化而產(chǎn)生石油類物質(zhì)，而且將地層中的不容固體物質(zhì)帶入廢水中，此外還有原油的處理、污水的處理過程中所加的各種化學(xué)藥劑。因此，油田污水處理的目的是要去除污水因乳化而帶入的石油、帶入的不溶性懸浮物等污染物以及影響水質(zhì)的其它化學(xué)藥劑。目前，在油田上，常用的物理處理法、化學(xué)處理法和生物化學(xué)處理法來處理采油污水，其中，膜分離法成為人們研究的熱點(diǎn)。
2.1 物理法
（1）膜分離法：膜分離法是20世紀(jì)發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，是利用特殊材料做成的膜，這種膜具有選擇性，這種膜可以對(duì)污水中的某些污染物或者離子具有過濾作用。據(jù)報(bào)導(dǎo)，將油田廢水通過一種用高分子材料制成的超濾膜處理之后，污水中乳化的油幾乎可以全部被分離過濾，此時(shí)的污水能夠達(dá)到工業(yè)回用水的標(biāo)準(zhǔn)。王農(nóng)村等人采用改性的PVC合金作為超濾膜，對(duì)油田污水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明：以12min作為一個(gè)運(yùn)行周期，正沖線速度控制在0.4m/s，運(yùn)行時(shí)間10s，反沖洗通量達(dá)到150L/（㎡·h），沖洗時(shí)間控制在10s，進(jìn)水壓力達(dá)到0.1MPa時(shí)污水的處理效果較佳，經(jīng)過此方法處理后，水質(zhì)能夠達(dá)到榆林特低滲透油田的處理要求。
（2）吸附法：是利用多孔性的固體吸附劑將污水中的一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將預(yù)測(cè)組分解吸，達(dá)到分離和富集的目的。常用的固體吸附劑有分子篩、硅藻土和活性炭等。趙延茂研究了采用吸附法處理現(xiàn)河首站采油污水，結(jié)果表明：通過對(duì)粉煤灰和灰場(chǎng)氧化塘處理采油污水效果進(jìn)行了研究，研究了粉煤灰處理采油污水機(jī)理，確定了粉煤灰對(duì)采油污水中污染物吸附的較佳量。然后研究了粉煤灰吸附采油污水中污染物的吸附影響因素，確定了較佳的工藝參數(shù)。研究指出：利用現(xiàn)有電廠儲(chǔ)存的粉煤灰，開發(fā)出“粉煤灰+氧化塘”處理采油污水新工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)處理高溫高鹽采油污水，使其達(dá)標(biāo)排放。
（3）離心分離法：離心分離法是利用兩種物質(zhì)的離心力不同，使油田污水通入到一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的容器中，由于懸浮的顆粒和污水的質(zhì)量不同，在離心場(chǎng)中的離心力也就不同。質(zhì)量大的懸浮物顆粒受到的離心力較大，因此被甩向外側(cè)，而質(zhì)量相對(duì)較小的因離心力較小污水則留在內(nèi)側(cè)，然后各自通過不同的出口排出，以達(dá)到分離污染物的目的。當(dāng)采油污水受到離心力后，質(zhì)量小的油粒集中在中心部位，而質(zhì)量大的水則集中在靠外側(cè)的器壁上，這樣就達(dá)到了油水分離的目的。陳文兵等人研究了水封旋流器對(duì)油田污水的處理情況，研究表明：水封旋流器對(duì)于含油、含懸浮固體污水有一個(gè)良好的處理效果，并且它適用范圍廣、處理污水的效率高、而且設(shè)備小型化，在處理油的同時(shí)，可以有效去除懸浮固體，是一種實(shí)用的處理設(shè)備。
2.2 化學(xué)法
化學(xué)法經(jīng)常利用的是混凝沉淀法，所謂混凝沉淀法就是通過在污水中加入混凝劑，使污水中膠體粒子和混凝劑產(chǎn)生吸附、靜電中和、架橋等作用，從而使污水中膠體粒子失去穩(wěn)定性，然后向污水中加入絮凝劑，讓失去穩(wěn)定性的粒子發(fā)生絮凝沉淀以去除污水中的懸浮物和可溶解性污染物質(zhì)。張中杰研究了利用混凝-Fenton試劑法處理油田采油廢水的技術(shù)。首先利用混凝預(yù)處理油田污水，然后利用Fenton試劑氧化處理。分析了混凝劑種類及其投加量，絮凝劑種類及其投加量，pH值、溫度、鹽濃度、攪拌速度以及混凝時(shí)間等對(duì)混凝效果的影響程度，結(jié)果表明：較佳的混凝處理?xiàng)l件為：投加PAC25mg/L，投加PAM0.25mg/L，調(diào)節(jié)pH為7，控制溫度為50℃，以200r/min的速度攪拌60s，然后沉降時(shí)間為30min?；炷Y(jié)束后，用Fenton試劑氧化，可以處理油田污水達(dá)到回注的要求。
2.3 生物化學(xué)法
所謂生化處理法就是利用微生物的代謝作用，通過微生物在代謝過程中的生物化學(xué)作用，將污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解，可以將污水得到凈化。根據(jù)在反應(yīng)過程中是否向微生物提供足量氧氣，可以將生物化學(xué)法分為好氧生物處理和厭氧生物處理。由于油田污水生化反應(yīng)性能差，且污水中含有難降解的有機(jī)物，因此，目前活性污泥法、生物膜法、A2/O、接觸氧化法、純氧曝氣法等方法是常用的方法。
3 結(jié)束語
隨著石油的大量開采，油田的注水量也在逐漸增大，而經(jīng)過原油脫水產(chǎn)生的污水量勢(shì)必在增大。選擇良好的處理方法成為處理油田污水的關(guān)鍵。本文論述了處理油田污水的膜分離法、吸附法、離心分離法、化學(xué)混凝法以及生物化學(xué)法，對(duì)于有的油田，有時(shí)候?qū)⒍喾N方法綜合使用，以達(dá)到較佳的污水處理效果。
