浅谈油田污水处理技术

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摘 要：随着我国经济的快速增长，我国正不断加大对石油的开发力度，然而随之带来的油田污水也逐步增多，对环境和生态造成了很大的威胁。由于污水的类型不断增多，油田开发对污水处理的技术越来越高。本文介绍了油田污水处理的处理原理，着重研究了我国目前的油田污水处理技术和工艺，比较了各种方法的长处和不足，分析了我国油田污水处理技术的发展趋势，为油田开采的生态保护指明了方向。

关键词：油田污水处理 方法工艺 发展趋势

目前随着我国工业和汽车业等行业对石油的需求量日益增长，促使我国加大了对石油的开发和勘测。然而我国许多油田都已处于开发的中后期，产出液的含水量较大，产生了大量的油田污水，对生态环境的保护和可持续发展提出了严峻的考验。由于油田污水含有大量的石油生产和开采成分，所以必须深入研究油田污水处理的原理和方法，掌握处理的工艺和流程，根据污水成分的特点进行综合分析，探索油田污水处理技术的新方法。

一、油田污水处理的意义

油田污水处理是油田开采和生产中一项重要的内容，对环境生态保护有重要意义。随着石油资源的不断开采，原油含水量也越来越高，因此污水处理已成为石油生产中急需解决的问题。油田污水的随意排放会给油田水体造成潜移性的侵害，对周围环境造成了很大危害。所以针对油田污水要采取科学有效的技术进行处理，不断改进油田污水处理技术，降低石油生产和开发利用中对环境造成的危害，实现经济和环境的协调发展。

二、油田污水处理的工艺和方法

1.油田污水处理方法

按照污水排放标准和注水水质标准的要求，要严格控制排放和注水的各项指标，综合利用各种方法对油田污水进行处理。水中的悬浮杂质一般有胶体固体物、浮油和分散油、乳化油以及悬浮固体四类。其中悬浮物中的主要为含油类杂质，而去油的过程同时也能够将胶体固体物和悬浮固体去除。油田污水处理过程中，为满足净化水处理中的指标要求，需要添加一定量的添加剂。例如通过添加适量的缓蚀剂、防垢剂以及杀菌剂，可以避免腐蚀、水结垢以及细菌繁殖。常用的去油污方法有以下三种：

1.1物理法：物理方法去油主要为斜板除油、自然除油、旋流除油、气浮法除油、立式除油罐除油以及粗粒化除油。采用物理法进行除油的同时也能去除悬浮固体。由于水和油密度不同，自然除油是利用重力作用实现水油分离，这种方法忽略了水流的不均匀性以及油珠颗粒上浮中的絮凝，导致污水处理容积大，操作环节不密封，停留时间长，成本高。基于“浅池理论”对自然除油进行改进的斜板除油法，通过在除油罐的沉降区添加波纹斜板，大大提高了除油的效率。粗粒化除油的目的是去除分散油，当污水经过填充物时油珠会增大，从而有利于沉降。旋流除油法是利用水、油的密度差，通过调整液流旋转速度，利用不同的离心力分离出水和油。

1.2混凝处理：混凝除油法是利用混凝剂破除胶体固体并去除胶体固体和乳化油。在污水处理中，为了处理油田污水中的分散油、溶解油以及乳化油，通常采用混凝沉降法进行去除，处理过程中能够去掉其中的粉质悬浮固体和泥质。混凝处理的主要原理是利用物理或化学方法增加污水中各类杂质的分离速度，加速其沉降。混凝剂对水中胶体颗粒常见的三种混凝作用是电性中和、吸附桥架以及网扫作用。按照混凝剂种类的不同，或者其胶体性质和投放量的不同，其混凝作用有主次之分。随着复合型混凝剂和无机高分子混凝剂的不断使用，使得其在油田污水处理中的净化效果越来越好，并且加入一定剂量的药剂可以大大降低投资成本，提高处理的效率。

1.3过滤方法：过滤主要是为了去除破乳后的油物以及混凝后的悬浮固体。过滤处理是将污水中的杂质去除，首先让污水通过含粒状物的过滤床或厚实多孔的石英砂，使杂质留在介质的空隙或介质上，从而净化了油田污水。过滤的主要环节有：吸附絮凝沉淀截留，目的是去除其中的悬浮物和胶体物质，同时去除水中的油类、铁氧化物、细菌和放射性颗粒等。

2.油田污水处理工艺

油田污水注水水质处理的工艺主要由来水水质、水源和对水质的要求确定。针对高渗透油层，通常要利用几种常见的污水处理工艺进行处理；而对中低渗透油层除了需要常规处理外，还要对其做进一步的深度处理，如二级处理或三级处理。目前在处理含高渗透油层污水时，许多油田通常使用三段处理工艺，首先采用自然沉降法除油，其次在第二段采用混凝沉降法去除悬浮物和油，最后采用石英砂对污水进行过滤。对于原水质较差的区块或油田，常采用以下几种工艺：浮选式、旋流式、重力式和压力式。中低渗透油层的处理过程较复杂，通常包括两次过滤，要经过含油污水常规处理工艺粗过滤精过滤等处理工艺。最常见的深度处理工艺有多次双向过滤流程、过滤-浮选深度流程和滤芯过滤和双滤料深度处理流程。以下为两种常见的污水处理工艺。

2.1重力式污水处理工艺。重力式污水处理工艺流程当没有动力泵时，能够借助重力差实现含油污水的流动，其过滤过程和沉降都是自流。然而该工艺所占面积较大，污水停留时间长。

2.2压力式污水处理工艺。压力式污水处理工艺的流程为：污水进入缓冲罐提升泵增压粗粒化罐除油斜板沉降罐（去除乳化油和机械杂质）进入压力过滤罐（去除悬浮物）。该方法所用过滤和除油设备均为承压容器，密闭性较好，能隔绝氧气，同时污水在其内部的停留时间更短。不足是水中含沙量较高时容易出现堵塞现象，并且其适应水质和水量变化的能力会降低。

三、油田污水处理技术的发展方向

由于对油田回注水的水质要求不断提高，以及人们对油田污水处理的重视程度越来越高，使得油田污水处理技术正面临着严峻的考验。加强油田污水的后处理利用和处理技术的研究是今后油田污水处理研究的重要方向。

1.生物处理技术

在油田污水处理过程中使用生物处理技术是目前前景较好的一种新型技术。采用生物技术处理含油污水主要研究方向是高效降解菌和应用，质粒育种菌和基因工程菌的研究是油田污水生物处理技术的重要发展方向。

2.高新技术和高效水处理设备

目前油田污水处理中的高新技术有：光催化氧化技术和电絮凝技术等，而微波技术、超声波技术是今后技术研究的重要方向。高效水处理设备目的是为了减少占地面积并提高处理效率，例如新型密闭式浮选箱、水力旋流器以及组合式装置等

3.高效处理药剂的开发

高效处理药剂的开发主要是混凝剂，主要是根据油田废水的具体情况开发相应的处理剂，其具有絮凝体积小、混凝能力强、快速破乳以及沉降迅速等特点。目前混凝剂使用的材料多为铁、硅和聚合铝等，另外高聚物混凝剂等有机材料型混凝剂的研究也是一个重要方向。

四、结语

随着我国油田开发力度的增加，针对油田污水处理的方法、工艺研究及设备研制也得到了快速的发展。但各种方法都难满足所有需求，处理的工艺也有待完善。所以针对油田污水要采取科学有效的技术进行处理，不断改进油田污水处理技术，降低石油生产和开发利用中对环境造成的危害，实现经济和环境的协调发展。

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