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    2014年7月10日 15:09 作者:付君君
    油田污水处理技术现状及发展趋势
    付君君 (吉林油田公司勘察设计院)
    摘要: 本文简单的介绍了油田污水的特性和现阶段油田污水
    处理所面临的新形势, 详细介绍了油田污水处理技术广泛应用的
    工艺流程, 并分析了今后油田含油污水处理技术的发展趋势。
    关键词: 油田污水; 污水处理; 特性; 工艺流程
    一、 油田污水的特性
    油田污水成分比较复杂, 是一种以水为主体集溶解气体、 盐
    类、 固体杂质、 油类悬浮体、 有机物为一体的复杂混合物。具有含
    油量高、 悬浮物高、 矿化度较高等特点。高含油量的污水, 回注容
    易堵塞地层, 外排会造成油污染, 对当地的自然环境造成破坏; 高
    矿化度会加速腐蚀, 并给污水生化处理带来困难; 油田污水中含
    有大量的硫酸盐离子, 这会给细菌的繁殖提供良好条件, 而细菌
    的大量繁殖会腐蚀管线, 严重的甚至会造成管线的堵塞, 而且其
    中含有的高分子有机聚合物会使水质恶化, 形成污水, 增大净化
    的难度。此外, 由于油田采出水中的悬浮物含量高, 颗粒微小, 容
    易造成地层堵塞。
    二、 油田污水处理面临的新形势
    随着聚合物驱油开发技术进入工业化推广后, 聚驱产出污水
    加入水驱产出污水系统, 油田污水量逐渐增加。同时由于聚合物
    注入需要低矿化度清水, 污水回注量相对减少, 导致供水注水系
    统不平衡, 造成含油污水大量剩余。面对这一新情况, 各油田在
    开展聚合物污水优化调配实验的同时也在努力提高含油污水处
    理工艺水平, 改善水质, 降低污水矿化度, 增加油田污水回注量。
    三、 油田含油污水处理技术现状
    国内油田采油污水中的90%以上是用于油田注水开发, 这是
    因为采油污水具有较高的表面张力和矿化度,有利于石油开采。
    结合油田污水的特点和聚合物驱油的开发, 国内油田采用科学合
    理的物理和化学方法, 努力提高含油污水处理工艺水平, 使净化
    后的污水完全达到回注水的要求。
    目前国内油田含油污水处理工艺有常规处理和深度处理两
    种, 对于高渗透油层, 通常采用常规处理工艺, 根据设备选型不
    同, 分为重力、 压力、 浮选和水力旋流四种处理工艺, 其过滤工艺
    主要有单层或双层滤料过滤; 对于低渗透油层一般在常规处理的
    基础上再进行深度处理, 即进行二级或三级过滤, 其过滤工艺主
    要有深床过滤、 多层滤料过滤、 精细过滤和膜过滤等。其中膜过
    滤技术是一门新兴的分离技术, 利用膜的选择透过性进行分离和
    提纯, 过程的推动力是膜两侧的压差。其试验和应用结果都可以
    达到油田的各种特殊要求, 应用前景十分诱人。
    现将国内几种常规处理工艺流程介绍如下:
    1.重力式处理流程
    三段式重力流程是利用油水的密度差, 根据浅池理论, 使油
    水得到分离。其核心处理构筑物是除油罐, 这是六十年代以来油
    田污水处理工艺中应用最广、 数量最多的除油设备。七十年代开
    始在处理罐分离区增设斜板, 八十年代采用了整体水处理性好,
    表面负荷大的斜管体, 使处理效率提高了一倍以上。目前三段式
    重力流程仍是国内大多数油田污水处理的主要工艺。
    三段式重力流程的特点:
    优点: 适应性强, 耐冲击, 运行平稳, 处理量大, 管理方便, 运
    行费用低。
    缺点: 停留时间长 (一般6小时左右) , 占地面积大, 耗钢量
    大, 投资偏高, 系统为开式, 溶解气对设备有腐蚀作用, 使处理后
    的净化水水质变差。
    2.压力式流程
    压力除油器是消化吸收国外油田的技术, 结合国内油田污水
    的水质特点, 研制而成的集混凝、 聚结、 斜管沉降技术为一体的
    “三合一” 设备。该设备体积小, 除油效率高。
    优点: 设备除油效率高, 流程短, 系统密闭, 停留时间短 (一般
    1.5小时左右) , 占地面积少, 设备预制化程度高, 现场施工周期
    短, 投资低。
    缺点: 适应性、 耐冲击性比重力流程差, 对原水水质要求较严
    (含油小于1000mg/l) , 否则出水水质波动较大, 运行费用略高于
    重力流程。
    3.水力旋流流程
    水力旋流技术是八十年代末从国外引进的, 它的工作原理是
    高压含油污水切向进入水力旋流器内部旋流管, 作轴向螺旋流
    动, 在离心力作用下使密度不同的油、 水得到分离, 从而使污水得
    以净化。该流程主要设备是水力旋流器, 它是一种能实现油水分
    离的高效处理设备,能有效的提高含油污水的处理效果,有很好
    的应用前景。
    优点: 设备小型化, 除油效率高, 停留时间短, 出水水质较稳
    定。
    缺点: 旋流器对乳化油的去除能力较差, 对悬浮物的去除能
    力差, 动力消耗大, 运行费用高, 投资与重力流程相当。
    4.气浮流程
    气浮处理法就是向污水中通入空气 (天然气、 氮气或其它惰
    性气体) , 并以微小气泡形式从水中析出成为载体, 使污水中的乳
    化油和分散油或微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上, 随气泡
    一起上浮到水面, 形成泡沫、 气、 水、 颗粒 (油) 三相混合体, 通过收
    集泡沫或浮渣达到分离杂质、 净化污水的目的。
    优点: 气浮装置处理效果稳定、 耐腐蚀, 受原水波动影响较
    小; 整个处理过程全自动化操作, 提高了管理水平; 具有完善的排
    渣、 排泥系统, 实现了污泥减量化;
    缺点: 投资及运行费用略高, 占地面积大, 药剂用量大。
    四、 油田污水处理技术的发展趋势
    油田污水处理技术的发展方向是发挥好油田现有水处理设
    施, 对今后新建的水处理装置应优先应用高效水处理技术和设
    备, 并在以下几方面对水处理技术展开科研攻关。
    1.开发研究高效的污水深度处理技术。如膜材料, 要在耐油
    污染、 易清洗、 高强度、 高通量、 使用寿命长等方面展开科研攻关;
    如滤料, 要在吸附力强、 能有效截留细小悬浮颗粒、 易于再生方面
    展开科研攻关。
    2.开发高效的油田水处理药剂。利用物理及化学方法使污
    水由原来的相对不易发生聚并及分离的稳态, 达到易于聚并和分
    离状态, 提高现有除油设备的处理效率。
    3.开发高效破乳能力的材料,改变材料的空间设置结构和使
    用多种聚结材料一起处理污水,从而使聚结性能进一步的提高。
    4.开发高效节能的污水处理工艺, 降低投资和运行成本。
    参考文献:
    [1]陈国华. 水体油污染治理.2002.
    作者简介付君君, 女, 1977年出生, 工程师, 现在吉林油田公
    司勘察设计院从事油田注水、 污水处理设计工作。
    环境保护
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