油田污水处理新技术的研究与应用

工程 技术　

科技创新　

２ ０ １ ５ 年３ 月　 ? ８ ７? 　

油 田污水处 理新 技 术 的研 究 与应用　
祁双 杰　

（ 中国石油化工股份有 限公 司江汉油 田分公 司清河采油厂 ，山东寿光　 ２ ６ ２ ７ １ ４ ） 　
摘　 要 ： 随着油田的不断开发，油井采 出液不断增加 ，造成油田污水越 来越 多，给油田污水的排放 和处理带来很 大的 困难。 　 污水处理不 当将会对周 围环境造 成污染，为此，必须做 好 油田污水的处理工作。从 油 田污水来 源、特 点进行 分析 ，阐述 了油田　 污水 处理 的几种新技术及应 用发展情 况，给油 田污水处理开创一条新思路 。 　 关键词 ： 油田污水 ；生物 处理技术 ； 膜分 离技术 ；高级氧化技术　 中图分类号 ： Ｒ１ ２ ３ ． ３ 　 文献标识码 ： Ａ 　 文章编号 ：１ ６ ７ １ ． ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）０ ３ — ０ ０ ８ ７ ． ０ １ 　 优化筛选方面，筛选培养 出高效、高温型嗜油菌 ； 新工艺开发　 １油 田污水的 来源 与特点　 方面，研制 出颗粒活 性炭流化床反应器、厌氧序批间歇式反应　 １ ． １油 田污水 的来源　 油 田在开采作业 中，污水产生来源主要有 四方面 ： 油 田采　 器 、厌氧折流板反应器、半推流式活性污泥系统和悬浮填料生　 出水 、钻井污水 、洗井污水 、矿 区雨水及其污染物 。通常油 田　 物反 应器 等新工 艺 ； 工 艺方面 ，出现 了厌氧 （ 水解 ）一好 氧　 接触氧化 ） 、水解酸化一 Ｓ Ｂ Ｒ等新的组合 工艺。 以上改进 点， 　 开采采用注水开采手段 ， 也就是说 ， 在保持油层压力的前提下， 　 （ 注入 高压水 ，在 高压水 的作用下 ，驱动原油从油井采 出。随着　 在油 田含油污水处理试验 研究与工程实践上都取得 了较好的效　 注水时 间的推移 ，被注入 的水会随着原油 出来 ，俗称 ： 采出水。 　 果。 　 ． 　 当油 田油质是粘稠状时 ，一般 向油井注入高压水蒸汽 ，注入 的　 ２ ． ２膜分离技术　 水蒸汽将稠油粘度 降低 ，粘度 降低后 的原油和水蒸汽冷凝水混　 随着科学技术的快速发展 ，膜分离技术得到广泛应用 ，运　 合在一起从油井开采 出来 ，其 中的冷凝水也称为采 出水 。伴 随　 用膜分离技术处理油 田含油污水引起关注 。同常规水处理工艺　 原油 的开采 ，原油 的含水率持续提高 ，而油 田污水绝大多数源　 比较，膜分离技术不需要添加化学药剂，能有效保证水质的安　 自采 出水 。 　 全性和可靠性。而且， 膜分 离技 术 自动化程度 高、占地面积 小。 　 膜分离技术处理油 田污水后的水质能够达到最高排放标准 。膜　 １ ． ２油 田污水 的特点　 因其来源 的油藏不 同，差异较大 。与一般污水相 比油 田污　 分离技 术的 ＭＦ 、Ｕ Ｆ和 Ｒ Ｏ系统油 田含有污水 中应 用效果好 、 　 应用最 广。ＭＦ和 Ｕ Ｆ系统 适用于含 油污水 中的油和悬浮 物 的　 水有 以下 四个特 点 ： 　 Ｏ系统 适用　 （ １ ）含油 ： 这是油 田污水 的主要特点 。由于油 田污水是油　 去除 ，尤其 是对 控制悬浮物颗 粒粒径效果 显著 ，Ｒ 田生产过程 中产生 的，来源于油藏 。所 以污水含油量较高 。一　 于有机物的去除和脱盐。 国外研究较多的是管状陶瓷微滤 、中　 美国路易　 般在每升几十到几 百毫克不等 。 ‘ 其 中的含油部分是呈悬浮状态　 空纤维微滤 、管状聚合物超滤和反渗透系统 。国外 ： 存在 ，部分呈溶解状态存在 。前者通过加加入化学剂如破乳剂　 斯安娜 、墨西哥湾海 上及陆上 的油 田等地 ，国 内 ： 胜利油 田、 　 比较容 易去 除，但后者通过物理或化学 的方法去除较难　 江汉油 田、大庆油 田等地， 都进 行了室内试验和 现场应用 试验 。 　 膜通量大 ； 　 （ ２ ）具有 一定 的矿 化度 ：由于油 田污水来源 于地下油 藏， 　 试验结果表明，膜分离技术短期运行 ，处理效果好 ， 各油藏 中水相 的矿化度不 同， 因此不同油 田污水矿 化度 不一样。 　 随着运行时间的增加 ，膜通量一般都成倍下降 ，使得 出水水质　 高 的可达每升几万毫 ，低 的也在每升几千毫克 。污水硬度一般　 恶化和需进行高频率的清洗， 最终 导致运行 成本和基 建投 资高。 　 也较高 ， 矿化度和硬度的存在一定程度上会影响污水处理效果 。 　 以上缺点限制 了膜分离技术在工程上的大规模应用 。因此 ，今　 （ ３ ）具有较高 的温度 ：由于油藏埋深不 同，不 同油藏 中产　 后的研究方 向将主要是采用动力膜和不 同水力技术来降低膜污　 出水 温度不 同，一般较高 的污水温度可 达 ５ ０ — ６ Ｏ ℃。较 高的温　 染 ，提高膜通量 ，使膜的清洗频率降到最低 。 　 ２ ． ３高级氧化技术　 度对水处理设备有着不利 的影响 。 　 高级氧化技术是运用活性好的 自由基 （ 如Ｏ Ｈ? ）氧化分解　 （ ４ ）含菌 ： 大 多数油 田处理系统含有不 同类别 的细菌 。众　 Ｈ? 的氧化 电　 多细菌 中包含硫酸盐还原菌等有害细菌 。有害细菌 能引起设备　 污水 中的有机污染物 。是一种新型的除污技术 。Ｏ 的生物腐蚀 ， 还能提高污水悬浮物的数量。在 生物腐蚀 过程 中， 　 位为 ２ ． ８ ０ Ｖ，仅次 于氟 的２ ． ８ ７ ｖ，在降解污水时具有 以下特 点 ： 　 Ｈ? 是高级 氧化 的中间产物 ，作为 引发剂诱 发后面 的链反　 般会产生许多机杂 ，使得污水进一步恶化 ，而油 田污水水质　 ① Ｏ 应发 生，尤其适 用于 降解物质 ；② Ｏ Ｈ? 几乎可 以与污水 中的　 不稳定 的主要原 因及时生物腐蚀所造成 的。 　 任何有机物反应 ，通过反应产物通常是二氧化碳 、水或者矿物　 ２油 田污水处理新技术研究与应用　 盐 ，不会 出现新污染 ； ③它是一种物理一化学处理过程 ，操作　 ２ ． １生物处理技术　 ④ 反应 条件 温和 ，是一种 高效 节能　 生物处理技术作用机制是利用微生物 的生化作用 ，把污水　 简单 方便 ，处理 范围广 ； ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ法 、ｏ 　 氧化法、 　 中的有机物分解成简单物质 ，把有毒害物质转变为无毒 ，以此　 型 的污水处理技术 。高级氧化 技术包括 Ｆ 达到净化 目的。 。 生物 处理技术根 据供氧与 否，划分好氧生 物、 　 湿式氧化技术 、超临界水氧化法 、光催化氧化法 、电化学催化　 　 厌氧生物处理两大类 。 好氧生物处理又可 以划分为活性污泥法、 　 降解法等 。 生物膜法 （ 生物滤池 、生物转盘 、生物氧化塔 ） 、接触氧化池、 　 ３结论　 油 田含有污水处理 比较复杂 ，污水处理好坏直接关系 到地　 好氧塘等 。厌氧生物处理有可 以划分为厌氧活性污泥法 、厌氧　 滤池 、升流 式厌 氧污 泥床 （ Ｕ ＡＳ Ｂ） 、 内循 环 反应 器 （ Ｉ Ｃ）和　 面和地下 ，是一项难度大 、影响大 的技术性难题 。我 国当前 的　 膨胀颗粒 污泥床 （ Ｅ Ｇ Ｓ Ｂ）等 。油 田污水经 过前期物 化处理后　 污水处理技术 同国外 比较存在差距 。为 能更好地解决油 田高效　 含油 污水 的 Ｃ ＯＤ通 常在 ３ ０ ０ — ５ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ，但 是油 田污水 中的有　 生产和安全环保冲突 的难题 ，不断研 究和开发处理油 田污 水的　 机物不易被微生物降解 ， 尤其是稠油污水 ， 水中含有较高盐分 ， 　 新技术迫在眉睫 。优异 的污水处理技术必将给油 田高效生 产带　 水温偏高通 常在４ ０ ～ ６ ０ ＂ Ｃ，不利于 微生物 的生存 ，所 以，生物　 来佳音 。 　 法 处理油 田含有污水效果较差 。当前 ，国内外关于油 田含油污　 参 考文献　 水生物处理的研究重点在于石油 降解微生物的筛选 、新工艺 的　 ［ １ 】 阎安，王玉江 ，贾建清 ． 油 田含油污水除油新技术 ［ Ｊ 】 ． 水 处　 开发 以及工艺流程的优化组合方面 ，主要表现在 ： 微生物菌种　 理技术 ，１ ９ ９ ８ ，２ ４（ ２ ）：１ １ ７ — １ ２ １ ． 　
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