油田污水處理中油田化學(xué)劑的應(yīng)用分析

摘要：不斷擴(kuò)大的生產(chǎn)生活需求，讓我國的油田開發(fā)和生產(chǎn)越來越旺盛，在當(dāng)前，國家對環(huán)境污染治理非?？粗?，油田污水處理是關(guān)鍵。油田污水中含有較多的化學(xué)成分，會對周邊的江河湖泊、農(nóng)田及環(huán)境造成一定的損害和污染，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境?；瘜W(xué)劑是油田污水處理的主要方法，合理使用會讓油田污水污染度降到最低，甚至變得清潔和可循環(huán)利用，不僅節(jié)約資源又提升效益，是可持續(xù)發(fā)展觀的體現(xiàn)，應(yīng)積極研究和提升油田化學(xué)劑的使用水平，減少油田污水的污染。

關(guān)鍵詞：油田;污水;化學(xué)劑;應(yīng)用

一、在油田污水處理中使用化學(xué)劑的重要性

在油田開采過程中，水污染最主要的來源是開采時油田注水所產(chǎn)生的回流水，由于油田開采步驟較為復(fù)雜，因此，回流水中的成分也非常復(fù)雜，通常含有石油烴、石油破乳劑、含硫化合物、酚類物質(zhì)等常見污染物，這些污染物不溶于水，部分污染物還具有揮發(fā)性，對大氣、土壤和水源都會造成污染，因此，含有這些污染物的污水必須在經(jīng)過處理并檢驗達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能夠排放。在過去的污水處理中，有過濾法、重力分離法、浮選法、化學(xué)劑等方式處理污水，其中最為有效的是化學(xué)劑，通過在污水中加入化學(xué)劑，將污水中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的有害物進(jìn)行分解，將其轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)簡單且無害的物質(zhì)后再進(jìn)行排放，最大程度減少環(huán)境污染。

二、化學(xué)試劑在油田處理中的應(yīng)用

2.1第一階段：殺菌與緩蝕

油田產(chǎn)生的污水中含有大量的微生物，最主要的是細(xì)菌，細(xì)菌的生命活動以及代謝的物質(zhì)都會給油田帶來很大的影響。同時在油田開發(fā)時，由于物理化學(xué)的作用會產(chǎn)生很多的硫化氫、二氧化碳、硫酸根離子、氯離子等具有腐蝕性的物質(zhì)，這些物質(zhì)會溶于水中，對管道進(jìn)行腐蝕，造成很大的破壞，因此就需要應(yīng)用到殺菌劑和緩蝕劑。

殺菌劑的種類主要包括氧化型和非氧化型兩種，兩種不同類型的區(qū)別主要表現(xiàn)在其組成和功能的不同上。氧化型的殺菌劑維持的時間很短，極易在空氣中氧化，且使用量大很容易造成環(huán)境的污染。因此很少應(yīng)用到油田污水的處理過程中。而非氧化型的殺菌劑沒有這些不利因素，在油田污水處理中得到了廣泛的運用。非氧化劑可以根據(jù)作用機(jī)理和殺菌種類的不同，分為有機(jī)醛類、雜環(huán)化合物類、季銨鹽類等。在使用殺菌劑的過程中，我們發(fā)現(xiàn)了其高效、穩(wěn)定性強(qiáng)以及經(jīng)濟(jì)實用的特點，隨著油田工作的開采，目前主要致力于研發(fā)多功能的殺菌劑，通過研發(fā)一劑多能的殺菌劑，能夠提高污水處理的效率，降低的殺菌劑的使用成本。緩蝕劑根據(jù)其化學(xué)組成的不同也可以分為有機(jī)緩蝕劑和無機(jī)緩蝕劑兩大類，其中通用性強(qiáng)的緩蝕劑能有效控制金屬的腐蝕，因此在油田污水處理中得到了廣泛的運用。有機(jī)緩蝕劑主要有咪唑啉緩蝕劑、季銨鹽類緩蝕劑、多功能性緩蝕劑等，無機(jī)緩蝕劑相對于有機(jī)緩蝕劑的種類較少，并且只能在高濃度的情況下工作，例如鉻酸鹽由于對黑色金屬有很強(qiáng)的緩蝕作用得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于對環(huán)境具有一定的危害使其的使用受到了限制。目前應(yīng)用的對環(huán)境危害較小的無機(jī)緩蝕劑是鎢酸鹽、鉬酸鹽及稀土化合物。

2.2第二階段：絮凝、阻垢及除硫

在進(jìn)行殺菌和緩蝕處理后，在油田污水的處理還需要使用到絮凝劑、除垢劑和除硫劑，這是由于油田污水中還很有一些可溶性顆粒，這些物質(zhì)呈疏水性，不能與水相融，因此無法用水去除這些物質(zhì)，導(dǎo)致在污水排放時，不溶于水的物質(zhì)會積累、沉淀下來，堵塞管道，不利于污水的排放。這些可溶性的顆粒主要包括化學(xué)試劑、懸浮顆粒、金屬顆粒等，在運用除垢劑時還會伴隨潤滑劑的使用，有利于疏通管道，便于污水的排放。絮凝劑的作用主要是減少污水中油性物質(zhì)的產(chǎn)生，主要包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑以及復(fù)合絮凝劑三大類。由于有機(jī)絮凝劑作用時間短、污染少、高效的特點，常被用于污水的處理中，對污水處理有很大幫助。有機(jī)絮凝劑是目前油田絮凝劑研究的主要方向。油田處理中最常見的問題就是結(jié)垢。由于油田廢水的排出量多，結(jié)垢現(xiàn)象也越發(fā)明顯，造成結(jié)垢的物質(zhì)中含有很多化學(xué)成分，包括了鎂、鈣和鋇離子的沉淀物，危害十分巨大，會造成油田產(chǎn)量的降低、管道開裂，油井不理想等后果，在一定程度上降低了油田的經(jīng)濟(jì)效益。最常的處理結(jié)垢的方法就是使用化學(xué)的除垢劑。隨著科技的發(fā)展，阻垢劑從無機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)化合物，從含磷到環(huán)境友好型。阻垢劑的研究正不斷深入，目前國內(nèi)使用多的就是綠色阻垢劑，它的主要成分是聚環(huán)琥珀酸和天冬氨酸。天冬氨酸可以減少鈣離子與鋇離子的結(jié)垢性，還能抑制碳酸鈣的增長，實踐表明，聚環(huán)琥珀酸分子質(zhì)量在400～800之間時，效果最佳。

除硫劑的使用主要是用于去除油田污水中與硫離子相結(jié)合的化學(xué)有害物質(zhì)，包括了硫化氫氣體和腐蝕性極強(qiáng)的硫酸銨和硫酸鹽。具有強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)會造成管道出現(xiàn)破裂，降低油田的產(chǎn)量。目前使用的除硫劑可以分為沉淀型和氧化型兩種，其中沉淀劑的效果比較明顯，其作用的原理是與污水中的硫離子發(fā)生反應(yīng)，形成絮狀沉淀，再通過絮凝、過濾的方法除去沉淀物，這是利用化學(xué)手段處理水中硫離子的方法，由于其可操作度高，效果明顯，因此得到了廣泛的使用。

三、結(jié)語

隨著石油需求量的增加，石油開采工藝和水平都得到了更大的進(jìn)步，在對油田污水處理問題上，使用化學(xué)劑的能力和水平也得到提高。油田污水的處理力度和處理效果，涉及到周圍環(huán)境和生態(tài)，涉及到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)效益的提高，針對不同的污水水質(zhì)和水體，進(jìn)行合理分析和化學(xué)劑的投入，將垢、有毒物質(zhì)、細(xì)菌及寄生物等進(jìn)行科學(xué)無污染、無危害的處理，是資源與生態(tài)平衡、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境和諧發(fā)展的要求和體現(xiàn)。開發(fā)和處理油田污水，是當(dāng)前油田開采業(yè)的重點工作，應(yīng)該加大技術(shù)投入和研發(fā)投入，提高化學(xué)劑的使用效果和科技含量，確保油田污水處理的高效性和安全性，提高油田開采的效率，減少對環(huán)境的損害。

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作者簡介：劉淼（1987.4.21），性別：男;籍貫：遼寧盤錦;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：注水及污水處理設(shè)計技術(shù);研究方向：注水及污水處理 給排水及消防。

（中油遼河工程有限公司環(huán)境工程所?124010）