油田污水处理技术的研究:污水处理技术有哪些

　　【摘 要】随着油田的不断开发，油田污水处理量越来越多。本文针对油田污水技术做了详细的研究，包括常用的污水处理方法，原理和优缺点及污水处理工艺，在此基础上讨论了污水处理技术的发展趋势。
　　【关键词】污水处理；工艺；趋势
　　油田污水主要包括原油脱出水、钻井污水及站内其它类型的含油污水。含油污水的不合理处理回注和排放会造成油田地面设施不能正常工作，导致地层堵塞而带来危害，同时污染环境，最终影响油田的安全生产。所以必须合理地处理和利用含油污水。
　　一、油田污水常用的处理方法
　　从注水水质标准和污水综合排放标准来看，不但项目较多而且各项指标要求都比较严格，若将污染比较严重的污水处理到注水水质或排放水水质要求的程度，必须同时采取多种处理方法。考虑到以上要求，目前常用的污水处理方法分为以下几类：
　　1、去除水中悬浮的杂质
　　一般悬浮的杂质包括：浮油和分散油、悬浮固体、乳化油及胶体固体物四类物质。悬浮物质中主要是含油类的物质。在去油的过程中可以实现对悬浮固体和胶体固体物的去除。目前常用的去除油污的方法有以下三种：
　　（1）物理法除油：主要包括立式除油罐除油、粗粒化除油及斜板除油等。在这个过程中也可以同时去除悬浮固体。
　　（2）混凝除油：投加混凝剂破除乳化油，同时使胶体固体破乳，将这两种物质同时去除。
　　（3）过滤：过滤主要是为了滤掉混凝后的悬浮固体，同时去除破乳后的油物。
　　2、加入一定量的添加剂
　　在污水处理过程中，加入一定量的防垢剂、缓蚀剂和杀菌剂，可以防止水结垢、腐蚀和大量的细菌繁殖，使净化水的各项指标达到要求。
　　2.1物理法除油
　　物理物除油包括自然除油、斜板（管）除油罐除油、粗粒化（聚结）除油、气浮法除油（去除悬浮物）及旋流除油等多种方法。
　　自然除油主要采用重力分离技术，其原理是根据油和水的密度不同使油上浮到达油水分离的效果。这种方法的缺点是忽略了进出配水口水流的不均匀性、油珠颗粒上浮中的絮凝等因素，其操作流程不密闭，污水停留时间长，容积大，投资高。斜板除油是自然除油的一种改进，根据“浅池理论”的原理，将除油罐内沉降区加了波纹斜板，提高了除油效率。粗粒化除油是将污水经过填充物，使得油珠变大，便于沉降。此方法适合用于去除分散油。旋流除油是利用水和油的密度差，在液流调整旋转速度时受到不同的离心力的作用而实现油水分离的。
　　2.2混凝处理
　　在油田含油污水的处理过程中，一般使用混凝沉降法去除污水中的溶解油、分散油和乳化油，也可以同时去除其中的粉质悬浮固体和泥质，原理是使用物理方法或者化学方法加速以上提到的物质的分离，使其沉降。
　　一般混凝剂对水中的胶体颗粒的混凝作用包括电性中和、网扫作用和吸附桥架三种作用。可以根据混凝剂的种类，投放量，胶体粒子的性质等因素决定三种作用的主次。复合型混凝剂和无机高分子混凝剂应用越来越广泛，其不仅污水处理混凝净化效果好，而且只需要添加一种药剂，使得加药工序大大简化，节约基建投资，减少人力投资。
　　2.3过滤
　　将含油污水流过一个较厚而多孔的石英砂或者含有其他粒状物质的过滤床，杂质会留在这些介质的空隙里或介质上，使得含油污水进一步净化，这个过程叫做含油污水的过滤处理。在这个过程中，主要可以去除水中的悬浮物和胶体物质，同时还可以去除油类、细菌、铁氧化物及放射性颗粒等物质。过滤一般包括吸附、絮凝、沉淀和截留等几个步骤。
　　二、油田污水处理的工艺
　　油田注水水质处理工艺是根据水源、来水水质和注入层对水质的要求确定。一般对于高渗透油层，通常采用多种常规污水处理工艺，对于中、低渗透油层一般在常规处理的基础上进行深度处理，即进行二级或者三级过滤。目前各油田对注入高渗透油层的污水普遍采用三段处理工艺，自然沉降除油作为第一段处理工艺，第二段采用混凝沉降除油和悬浮物，最后一段使用石英砂进行过滤。该流程适用于原水水质较差的油田或区块，其主要工艺有重力式、压力式、浮选式及旋流式四种。中低渗透油藏的注水水质要求较高，需要对含油污水进行深度处理。各油田都采用常规处理后再进行一次、二次过滤，其工艺过程为含油污水→常规处理工艺→粗过滤→精过滤。常用的深度处理工艺包括多次双向过滤流程，浮选-过滤深度流程及双滤料-滤芯过滤深度处理流程。
　　1、重力式污水处理工艺
　　污水处理流程的特点是含油污水依靠重力差流动，整个沉降、过滤过程为自流，无需动力泵。该流程的缺点是污水在站内停留时间长，占地面积大。
　　2、压力式污水处理工艺
　　该流程为原水进缓冲罐后，经提升泵增压进入粗粒化罐除油，再进入斜板沉降罐除乳化油和机械杂质，然后进入压力过滤罐除去悬浮物使水质达标。该工艺的特点是除油、过滤设备均为承压容器，可实现密闭隔氧，污水停留时间较短。缺点是适应水水量、水质变化能力减弱，当原水中泥沙含量高时，容易产生堵塞现象。
　　三、油田污水处理技术的发展趋势
　　随着高新技术在油田污水处理领域应用，油田污水处理技术也向多方面发展和延伸，再加上人们对油田污水处理后的利用越来越重视，导致油田污水处理技术的研究越来越多，其主要研究趋势包括以下几个方面：
　　1、研制和开发新型水处理药剂
　　混凝剂的研究的主要方向达到混凝能力强、破乳速度快、快速沉降、絮凝体的体积小等特点。混凝剂近年采用的材料也越来越广泛，主要包括铁、硅及聚合铝等材料。混凝材料在有机方面也有很大研究，尤其是高聚物混凝剂的研究。
　　2、运用先进设备和高新技术
　　先进的设备例如横向流含油污水除油器，先进的技术例如光催化氧化技术和采用电絮凝技术等应用越来越广泛。超声波技术和微波技术的研究也成为重点方向。
　　3、使用生物处理技术
　　生物处理技术用于油田污水处理是比较有发展前景的新型技术。生物处理技术在含油污水处理主要体现在高效降解菌得研究与使用，其中以质粒育种菌和基因工程菌为代表的生物处理技术的研究与应用是今后污水生物处理技术的发展方向。
　　4、研究和推广膜分离技术
　　膜分离技术应用在油田污水处理方面的研究主要问题是开发质优价廉的新材料膜，减少膜污染，开发新型清洗剂和优化清洗方法。
　　参考文献
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