油田水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展展望

李勇懷 龍?jiān)?張煒強(qiáng) 王璽(中海油能源發(fā)展股份有限公司上海環(huán)境工程技術(shù)分公司, 廣東 湛江 524057)

油田水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展展望

李勇懷 龍?jiān)?張煒強(qiáng) 王璽(中海油能源發(fā)展股份有限公司上海環(huán)境工程技術(shù)分公司, 廣東 湛江 524057)

隨著近年來(lái)石油開(kāi)采的日益深入，對(duì)油田污水處理的要求也不斷提高。盡管油田污水處理技術(shù)取得了一定進(jìn)展，但也存在許多問(wèn)題。鑒于此，本文主要對(duì)油田污水處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。

油田；污水處理技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；趨勢(shì)

隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，油田開(kāi)采及開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題也日漸受到重視。因此，如何才能使污水問(wèn)題得到良好的處理，逐漸成為現(xiàn)代石油開(kāi)采企業(yè)面臨的一個(gè)問(wèn)題。

1 油田污水處理技術(shù)的原理分析

油田出水、站內(nèi)其他類型的含油污水及鉆井污水，統(tǒng)稱為油田污水[1]。鉆井污水的成分非常復(fù)雜，常見(jiàn)的如洗凈液、鉆井液等。鉆井污水的污染物也很多，如石油、鉆屑、加重劑、粘土、腐蝕劑、殺菌劑、地層親和劑等，甚至包括重金屬[2]。其他類型污水主要有洗滌設(shè)備的污水、生活污水、污泥堆放場(chǎng)所的滲濾水等。因?yàn)橛吞镂鬯ê芏喾N，加上地層差異較大、鉆井工藝也存在差別，使得各油田的污水處理站的水質(zhì)區(qū)別大，且水質(zhì)變化快，這也在一定程度上增加了污水處理的難度。

根據(jù)油田生產(chǎn)的用途進(jìn)行劃分，油田污水處理有多種方式。針對(duì)油田注入的情況，采出污水需先經(jīng)過(guò)一定處理后再回注地層。此時(shí)，對(duì)回注水質(zhì)的要求較高，需嚴(yán)格控制污水中的含油、懸浮固體等多項(xiàng)指標(biāo)，防止污染地層。對(duì)于用于蒸汽發(fā)生器或鍋爐的水，則要對(duì)污水中的鎂、鈣等易結(jié)垢離子含量、含油量等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。除此之外，對(duì)于油田中不能充分利用的采出污水水，必須嚴(yán)格處理使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)才可排放，以避免污染油田周邊環(huán)境。

2 油田污水處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外常用的油田污水處理技術(shù)主要包括這幾種：物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法及土地處理法[3]。

(1)物理法 物理法的目標(biāo)是將廢水中的大部分固體懸浮物、礦物質(zhì)以及油類等去除，常用的方法主要有重力分離法、離心分離法、過(guò)濾法、粗?；ǖ取?/p>

①重力分離法：該方法主要是利用油水的比重差原理進(jìn)行重力分離。分離浮油的效果與沉淀的時(shí)間呈正相關(guān)，即沉淀時(shí)間越長(zhǎng)，效果則越好。因此，斜板式隔油池、自然沉降除油罐、重力沉降罐平流式隔油池這幾種方法，在油田污水處理中應(yīng)用較廣泛。②過(guò)濾精細(xì)過(guò)濾法：石油的采出水，在經(jīng)過(guò)水力旋流、沉降等技術(shù)處理之后，雖然大量懸浮物已除去，但仍有許多無(wú)法達(dá)到回注及排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著纖維材料的快速發(fā)展，深床高精度纖維球過(guò)濾器逐漸得到了較廣泛的應(yīng)用。由于纖維細(xì)密，有著較大的納污能力，能將懸浮物過(guò)濾出來(lái)，且反洗時(shí)濾料不會(huì)流失。

(2)化學(xué)法 對(duì)于廢水中無(wú)法單獨(dú)使用生物或物理法去除的膠體、溶解性物質(zhì)，尤其是乳化油，化學(xué)法可取得良好的效果。現(xiàn)階段，混凝沉淀法、中和法及化學(xué)氧化法是使用最多的幾種。比如，混凝沉淀法主要是利用混凝劑對(duì)膠體粒子產(chǎn)生的吸附、靜電中和等功效，再借助絮凝劑的作用，將污水中的可溶解性污染物質(zhì)、懸浮物等除去。

(3)其他方法 除上述方法外，氣浮法、吸附法等物理化學(xué)方法，生物化學(xué)法，地表漫流、濕地處理、穩(wěn)定塘等土地處理法也都是目前應(yīng)用較廣泛的油田污水處理技術(shù)。

盡管這些污水處理技術(shù)都有一定優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多不足，比如成本過(guò)高、效率較低等，在很大程度上影響了石油開(kāi)采的成本控制，故必須加強(qiáng)新技術(shù)的引用及創(chuàng)新，進(jìn)一步提升油田開(kāi)采的效率。

3 污水處理技術(shù)的發(fā)展展望

若想油田污水問(wèn)題得到更好的解決，不但要注重新技術(shù)、新工藝及新設(shè)備的推廣，還要加強(qiáng)油田污水系統(tǒng)改造的資金投入，更重要的是依靠科學(xué)技術(shù)，對(duì)當(dāng)前存在的難題進(jìn)行深入研究，開(kāi)發(fā)出更實(shí)用的新技術(shù)，以滿足油田開(kāi)發(fā)的發(fā)展要求。

(1)先進(jìn)設(shè)備及新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用 在設(shè)備方面，橫向流含油污水處理器的研究與開(kāi)發(fā)是一個(gè)重點(diǎn)，并取得了一定成績(jī)。此外，光催化氧化技術(shù)、電絮凝技術(shù)等也取得較好發(fā)展。在今后的發(fā)展中，科研重點(diǎn)將放在對(duì)微波能技術(shù)與超聲技術(shù)的研究上面。

(2)膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù) 膜分離技術(shù)也是油田污水處理中的一種常見(jiàn)技術(shù)。盡管該技術(shù)得到了較廣泛的應(yīng)用，但因?yàn)榇嬖谀の廴?、膜成本高等缺點(diǎn)，也受到了一定限制。所以，今后會(huì)側(cè)重于開(kāi)發(fā)出更優(yōu)質(zhì)、價(jià)格低廉的新材料膜，并研制出減少或控制膜污染的方法，還要加強(qiáng)清洗劑、清洗方法的研究。此外，生物處理技術(shù)一直被認(rèn)為是最具發(fā)展優(yōu)勢(shì)的污水處理技術(shù)，故對(duì)該技術(shù)的研究也是水處理工作的重難點(diǎn)之一[4]。

(3)新型水處理劑的發(fā)展 近幾年，原料來(lái)源較廣的聚合鋁、硅、鐵等混凝劑逐漸成為研究的熱點(diǎn)，無(wú)機(jī)高分子混凝劑已具備多種品種，并形成系列。在有機(jī)方面，科研重點(diǎn)將放在高聚物枝接以及有機(jī)混凝劑復(fù)合配方的篩選。

4 結(jié)語(yǔ)

鑒于當(dāng)前油田污水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，必須加快處理技術(shù)的創(chuàng)新，并注重新技術(shù)的研發(fā)與推廣，不斷提高水處理的效率與水質(zhì)，促進(jìn)油田污水處理質(zhì)量的提升，滿足社會(huì)生產(chǎn)與發(fā)展的需要。

[1]鄭書(shū)忠,滕厚開(kāi),王素芳.流花油田水處理技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].中國(guó)工程科學(xué).2011,13(05):41-49.

[2]嚴(yán)軍強(qiáng).油田水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(17):271.

[3]Hu Z, Zhang J, Li SP, et al. Effect of anoxic/ aerobic phase fraction on N20sequencing batch reactor under low temperature[J]. Bioresource Technology,

2011.102 (5)emission m a:5486-5491.

[4]唐麗.新疆油田采出水處理現(xiàn)狀綜述[J].新疆石油天然氣.2012,8(01):101-109.