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淺論油田污水處理工藝技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展
摘 要 隨著油田開發(fā)的深入，油田廢水日益增多，嚴(yán)重破壞了生態(tài)壞境。并且隨著油田注水開發(fā)的不斷深入，油藏對注入水質(zhì)的要求越來越高。因此，對污水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理已經(jīng)成為油田的必要工作。本文通過介紹污水處理的主要方法和工藝，探討了油田目前應(yīng)用最廣泛的污水處理技術(shù)，并展望了油田污水處理技術(shù)的方向。
關(guān)鍵詞 油田 污水處理 水質(zhì) 發(fā)展
Abstract: With the deepening of oilfield development, oil field waste water increased, severely damaged the ecological environment bad. And with the deepening of oilfield waterflooding, reservoir for water quality have become increasingly demanding injection. Therefore, the standard of sewage treatment has become necessary to work the field. This paper describes the main sewage treatment methods and technology, and discusses the most widely used oil wastewater treatment technology, and the prospect of the direction of oilfield wastewater treatment technology.
Keywords: oilfield wastewater treatment quality development
1 油田污水處理主要工藝
在油田開采過程中，產(chǎn)出的污水主要包括油田采出水、鉆井污水及站內(nèi)其它類型的含油污水。對這些污水經(jīng)過簡單的處理后就進(jìn)行排放，對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。目前污水處理的方法主要有：物理法、化學(xué)法、生物法三種。
1.1物理法
物理法主要是去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等，應(yīng)用于油田各污水處理站、低滲透區(qū)塊注水站的污水處理，常用的處理工藝為“上游三段法(緩沖+沉積分離除油+過濾)”+“下游二段法(緩沖+精細(xì)過濾)”。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、膜分離和蒸發(fā)等方法。
1.2化學(xué)法
化學(xué)法主要用于處理廢水中不能單獨用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)，特別是含油廢水中的乳化油。應(yīng)用于油田各污水處理站，通過添加一定濃度的化學(xué)藥劑從而輔助物理法達(dá)到提高水處理效果的目的。它包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和等方法。
1.3 生物法
生物法是利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。根據(jù)氧氣的供應(yīng)與否，將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理。主要應(yīng)用于注汽鍋爐給水的處理、污水達(dá)標(biāo)排放處理等領(lǐng)域。
1.4 污水處理常規(guī)工藝
油田污水成分比較復(fù)雜，不同的油層成分也各不相同，油分含量及油在水中的存在形式也不盡相同，因此單一的處理方法往往達(dá)不到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各種方法都有其局限性，在實際應(yīng)用中通常都是兩三種方法結(jié)合使用。在水處理工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離，主要除去浮油及油濕固體。二級處理有過濾、粗�；⒒瘜W(xué)處理等，主要是破乳和去除分散油。深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。
2 污水處理面臨主要問題
(1)注水開發(fā)運行成本較高，特別是藥劑用量大、費用高�，F(xiàn)在油田提倡降本增效，節(jié)支降耗的同時還要提高油田開發(fā)的效果。怎樣降低高昂的注水費用已經(jīng)成為一個重點問題。因此，開發(fā)低成本、高能多效的水處理劑迫在眉睫。(2)油田提高油層能量的方式主要靠注水，為了使注水開發(fā)取得較好的效果，采取向地層中注入化學(xué)藥劑等(如聚丙烯酰胺)，用來提高注水粘度、波及系數(shù)等因素。這樣使得采出的地層水成分復(fù)雜，處理起來難度較大。對此類問題國內(nèi)外沒有成熟的技術(shù)可以借鑒，如果不能合理的解決此問題，將制約油田開發(fā)水平的進(jìn)展。(3)油田污水系統(tǒng)的兩大難題就是腐蝕和結(jié)垢，雖然油田采取了積極的應(yīng)對措施，但是由于成本、管理等諸多因素的影響，腐蝕和結(jié)垢問題造成的影響依然存在。(4)在注水實際運行中發(fā)現(xiàn)，雖然油田污水經(jīng)過了注水站的層層處理，但是水中Fe2+會逐漸被氧化形成沉淀物質(zhì)，使水質(zhì)惡化。并且，注水管線缺少內(nèi)防腐措施，運行時間長，污水中含有的SRB在厭氧環(huán)境中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成沉淀，對水質(zhì)造成了二次污染，這就是注水管線截面積縮小的直接原因。
3 最新污水處理技術(shù)工藝
水處理劑的品種增多、效能提高，油田水化學(xué)的研究手段增強(qiáng)、水平提高。特別是針對污水達(dá)標(biāo)外排處理的要求，開展了水微生物學(xué)的研究，發(fā)展應(yīng)用了生化處理技術(shù)，建立了用于污水、污泥處理的菌種庫，使污水深度處理技術(shù)得到了長足的發(fā)展。對于目前實際應(yīng)用處理技術(shù)的缺陷，對一些技術(shù)加大了研究力度，主要包括膜分離技術(shù)、超聲波破乳技術(shù)、高級氧化技術(shù)(AOP)。膜分離法處理采油污水，方便簡單，分離效果好，處理含油污水也不需要加入其它試劑，不產(chǎn)生含油污泥，濃縮液還可以燃燒處理。但是，膜易被污染的問題和膜的清洗是需要解決的問題。超聲波破乳技術(shù)對三次采油階段進(jìn)行破乳脫水效果較好，提高了三次采油的經(jīng)濟(jì)效益。影響超聲波破乳脫水效果的因素較多，主要有：聲強(qiáng)、頻率、作用時間、介質(zhì)溫度、聲波對介質(zhì)的作用方式等。
高級氧化處理技術(shù)是利用在一定條件下產(chǎn)生的具有很強(qiáng)氧化能力的自由基，強(qiáng)化分解水中的有機(jī)污染物，可用于水源污染較重和水質(zhì)要求較高的情況。高級氧化處理技術(shù)成本較高，但可以獲得較高的水質(zhì)，可作為遠(yuǎn)期發(fā)展的重點內(nèi)容�？衫霉饧ぐl(fā)產(chǎn)生自由基或合成特殊的催化劑引發(fā)自由基。研究內(nèi)容可包括：光化學(xué)催化氧化處理工藝?yán)碚撆c技術(shù);催化氧化除污染工藝?yán)碚撆c技術(shù);紫外、同位素凈水工藝?yán)碚撆c技術(shù)等。高級氧化處理技術(shù)是當(dāng)代環(huán)保型水處理技術(shù)的主要研究方向和重點課題之一，未來必將引領(lǐng)國內(nèi)環(huán)保型水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。
SBR工藝的革新。SBR法從問世以來，已發(fā)展為城市污水處理的實用技術(shù)之一。其變種也有十余種之多，如UN工 TANK 工藝、TCBS 工藝、MSBR 工藝等。革新的 SBR 工藝在城市污水應(yīng)用中的重點是盡可能降低基建費用，簡化操作過程，提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。革新的 SBR 工藝城市污水處理中的關(guān)鍵技術(shù)如下：(1)為達(dá)到同時稍化反硝化的目的，準(zhǔn)確的控制溶解氧的設(shè)計;(2)合理的瀉水體積確定;(3)典型污水水質(zhì)脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵參數(shù);(4)高效連續(xù)流 SBR 工藝的設(shè)計;(5)革新的 SBR 工藝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計
參考文獻(xiàn)
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