高級(jí)氧化技術(shù)在油田水處理中的應(yīng)用分析

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1 高級(jí)氧化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

高級(jí)氧化技術(shù)在有機(jī)廢水的預(yù)處理方面已經(jīng)獲得巨大的關(guān)注。高級(jí)氧化技術(shù)通過(guò)產(chǎn)生羥基自由基來(lái)達(dá)到氧化處理的目的，而羥基自由基比氯氣、過(guò)氧化氫等一般氧化劑的氧化電位高得多，所以可以產(chǎn)生更好的氧化效果。高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)行氧化后，有機(jī)物甚至可以被氧化為二氧化碳和水。其具體優(yōu)勢(shì)如下：反應(yīng)產(chǎn)生大量自由基，其氧化能力很強(qiáng)，其氧化電勢(shì)（2.80V）僅低于氟（2.87V），還可以作為誘發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的中間產(chǎn)物；羥基自由基可以和污水中被氧化的物質(zhì)直接反應(yīng)，且不產(chǎn)生新的污染物，無(wú)二次污染；不僅可以獨(dú)自進(jìn)行污水處理，還可以串聯(lián)其他污水處理單元，使得處理效果更佳；操作容易控制，可以針對(duì)不同的目標(biāo)進(jìn)行處理[1]。

2 高級(jí)氧化技術(shù)及其原理

（1）光化學(xué)氧化。光化學(xué)氧化法主要就是在光照基礎(chǔ)上，使得氧化劑產(chǎn)生羥基自由基，這樣就能夠?qū)τ袡C(jī)污染物進(jìn)行分析，主要可以分成光催化氧化法以及光激發(fā)氧化法。在這當(dāng)中，光激發(fā)氧化法的應(yīng)用非常普遍，主要采用紫外線實(shí)施照射，照射有一定的催化效果，可以將氧化劑的氧化能力提升，同時(shí)在應(yīng)用中能夠使得氧化劑產(chǎn)生羥基自由基和超氧負(fù)離子自由基等一系列物質(zhì)。這些物質(zhì)在水處理當(dāng)中自身的氧化能力非常強(qiáng)。光催化氧化法在實(shí)際的應(yīng)用中，主要就是在需要處理的溶液中進(jìn)行相關(guān)催化劑的加入，采用這些催化劑同時(shí)實(shí)施紫外線照射，使得其產(chǎn)生大量的羥基自由基。通過(guò)羥基自由基的氧化能力來(lái)處理有機(jī)污染物。

（2）臭氧氧化法。按照臭氧和污染物的不同反應(yīng)，臭氧氧化法主要分為兩種，第一是臭氧間接反應(yīng)方法，第二是臭氧直接反應(yīng)方法。臭氧反應(yīng)通常主要就是對(duì)有機(jī)物中雙鍵結(jié)構(gòu)實(shí)施損壞，使得有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子，在實(shí)際的應(yīng)用中對(duì)于有機(jī)物的雙鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞。臭氧直接氧化反應(yīng)，主要就是在實(shí)際的應(yīng)用中，保證其有相應(yīng)的選擇性，并且反應(yīng)速率低，對(duì)于污水并不能實(shí)現(xiàn)合理凈化，所以一般在污水預(yù)處理時(shí)期應(yīng)用，這樣可以使得污水中的B/C比增加，相對(duì)于臭氧間接反應(yīng)，主要就是臭氧在污水中首先分解為羥基自由基，接著羥基自由基對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化。對(duì)于這種反應(yīng)沒(méi)有選擇性，在應(yīng)用中氧化度非常高，并且反應(yīng)速率高，優(yōu)勢(shì)較多，在油田污水處理中被普遍應(yīng)用。

（3）超聲波氧化法。超聲波氧化法主要采用的是16～1MHz波段范圍內(nèi)的超聲波。水溶液中的污染物在超聲波輻射的條件下，會(huì)出現(xiàn)高壓超聲空化、局部高溫、水蒸氣出現(xiàn)分裂等現(xiàn)象，繼而產(chǎn)生高濃度的H2O2以及OH等氧化物質(zhì)，最終能夠快速降解水中的污染物。超聲波氧化法主要包括自由基氧化反應(yīng)以及高溫高壓熱解反應(yīng)等類型，再結(jié)合焚燒、自由基氧化等相關(guān)水處理技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)單方便、氧化效率高、無(wú)污染或少污染的特點(diǎn)，適用范圍非常廣，具有廣闊的發(fā)展前景。超聲波氧化法是一種新興的綠色水處理技術(shù)，可以單獨(dú)使用，也可以與UV、H2O2、O3、電化學(xué)氧化等技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可以顯示出更大的優(yōu)越性[2]。

3 高級(jí)氧化技術(shù)在油田水處理中的應(yīng)用

（1）油田采出污水的滅菌。油田中污水硫酸鹽還原菌高含量的原因主要有兩個(gè)：第一，油田污水當(dāng)中硫酸鹽還原菌含量自身本來(lái)就非常高。第二，油田水井壓裂液當(dāng)中的聚合物，作為硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)以及繁殖需求的營(yíng)養(yǎng)成分。結(jié)合以上這些因素，油田水處理當(dāng)中對(duì)于硫酸鹽還原菌的處理是非常棘手的，實(shí)際的達(dá)標(biāo)率很難有效控制，并且由于硫酸鹽還原菌相對(duì)油田管道產(chǎn)生的腐蝕作用非常大，因此對(duì)其處理是很重要的。傳統(tǒng)油田水處理在應(yīng)用當(dāng)中主要采用化學(xué)殺菌劑，盡管在開(kāi)始階段可以產(chǎn)生效果，但是隨著硫酸鹽還原菌耐藥性不斷產(chǎn)生，化學(xué)殺菌劑自身的作用也是不充分。對(duì)于臭氧氧化技術(shù)和對(duì)于二氧化氯氧化技術(shù)的合理應(yīng)用，可以對(duì)硫酸鹽還原菌含量高的因素，結(jié)合兩方面技術(shù)對(duì)其合理處理。

（2）油田水的滅菌和除泥。油田水處理當(dāng)中一般主要依賴于相關(guān)添加劑進(jìn)行處理，對(duì)于這些添加劑，比如，租后緩蝕劑等，這些有機(jī)物組成了微生物的主要營(yíng)養(yǎng)成分，導(dǎo)致油田水處理中微生物大量繁殖，微生物數(shù)量的不斷增多，造成污水沉降罐當(dāng)中污泥量增加，所以一般可以對(duì)出水懸浮物招標(biāo)的情況檢測(cè)到。通過(guò)油田水處理當(dāng)中二氧化氯氧化技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)二氧化氯的投放到油田污水中或者將二氧化氯添加到油田注水電機(jī)的循環(huán)冷卻環(huán)節(jié)，可以對(duì)污泥量的增加以及出水懸浮物的超標(biāo)情況緩解，水中物生物數(shù)量可以很好地改善，繁殖也會(huì)受到一定的抑制，水質(zhì)可以獲得良好的改善。

（3）油田地面水體油污染處理。油田地面水體的油污染，一般通過(guò)光催化氧化技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)可以對(duì)地面水體的油膜進(jìn)行很好的清除，同時(shí)對(duì)污水當(dāng)中其他相關(guān)污染物實(shí)現(xiàn)合理的降解。通過(guò)光催化技術(shù)，對(duì)于油田地面水體油污染的處理，可以對(duì)油田水處理流程進(jìn)行完善化，使得油田環(huán)保性完善化，但是對(duì)現(xiàn)階段光催化氧化技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用來(lái)講，還需要通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)來(lái)得出在不同的油田類型和處理目的中所適應(yīng)的催化劑種類，以及合適的光源類型。

（4）新型凈化器的應(yīng)用。在油田水處理中主要應(yīng)用在二級(jí)纖維素過(guò)濾器之后，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明經(jīng)新型凈化器處理過(guò)后的水樣腐蝕性有了大幅度的效降，增加了油田水處理的效果。光電殺菌高級(jí)氧化技術(shù)在經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)上都有著自身不可替代性，成本要遠(yuǎn)低于化學(xué)殺菌技術(shù)很多，且更加的安全可靠，對(duì)水體和人體的副作用都較小。而且光電殺菌高級(jí)氧化技術(shù)能夠連續(xù)使用，連續(xù)殺菌得以實(shí)現(xiàn)，操作上的簡(jiǎn)單和性能上的穩(wěn)定，為后期的水處理質(zhì)量檢測(cè)和系統(tǒng)維護(hù)都帶來(lái)了便利。

4 結(jié)束語(yǔ)

油田水處理技術(shù)的發(fā)展中，傳統(tǒng)水處理技術(shù)和目前水處理要求不相符合，所以，加強(qiáng)對(duì)高級(jí)氧化技術(shù)的合理應(yīng)用，在對(duì)于油田水處理的應(yīng)用中非常有必要。對(duì)于高級(jí)氧化技術(shù)的研究還需要不斷改善，使得其能夠在油田水處理中更好的應(yīng)用。