油田污水處理現狀及發展趨勢探析

呂靜儒

摘要：油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物、添加劑以及其它有礙注水、易造成注水系統腐蝕、結垢的不利成分。所采用的技術包括重力分離、粗?；?、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。各油田或區塊的水質成分復雜、差異較大，處理后回注水的水質要求也不一樣，因此處理工藝應有所選擇。研制新型設備和藥劑，開發新工藝，應用新技術成為油田污水處理發展的新趨勢。

關鍵詞：油田污水 污水處理 技術分類 膜分離技術 MBR

中圖分類號：TU992文獻標識碼： A 文章編號：

1．概述

油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鉆井污水及站內其它類型的含油污水。油田污水的處理依據油田生產、環境等因素可以有多種方式。當油田需要注水時，油田污水經處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產生傷害。如果是作為蒸汽發生器或鍋爐的給水，則要嚴格控制水中的鈣、鎂等易結垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理后排放，則根據當地環境要求，將污水處理到排放標準。我國一些干旱地區，水資源嚴重缺乏，如何將采油過程中產生的污水變廢為寶，處理后用于飲用或灌溉，具有十分重要的現實意義。

2.國內外油田污水處理技術現狀

2.1 技術分類

2.1.1 物理法

物理處理法的重點是去除廢水中的礦物質和大部分固體懸浮物、油類等。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、粗?；?、膜分離和蒸發等方法。

2.1.2 化學法

化學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，特別是含油廢水中的乳化油。包括混凝沉淀、化學轉化和中和法。

混凝沉淀法是借助混凝劑對膠體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩，在絮凝劑的作用下，發生絮凝沉淀以去除污水中的懸浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝劑主要有鋁鹽類、鐵鹽類、聚丙烯酰胺（PAM）類、接枝淀粉類等。

2.2.3 物理化學法

油田污水物化處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。

氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附，因其密度小于水而上浮，形成浮渣層從水中分離。常投加浮選劑提高浮選效果，浮選劑一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面還有吸附架橋作用，可以使膠體粒子聚集隨氣泡一起上浮。

油田污水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困難，使用受到一定的限制，故一般只用于含油廢水的深度處理。

2.1.4 生物法

生物法是利用微生物的生化作用，將復雜的有機物分解為簡單的物質，將有毒的物質轉化為無毒物質，從而使廢水得以凈化。根據氧氣的供應與否，將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理，好氧生物處理是在水中有充分的溶解氧的情況下，利用好氧微生物的活動，將廢水中的有機物分解為CO2、H2O、NH3、NO3 等；厭氧生物處理的特點是可以在厭氧反應器中穩定的保持足夠的厭氧生物菌體，使廢水中的有機物降解為CH4、CO2、H2O等。

2．2 油田污水處理的一般工藝

油田污水成分比較復雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多數情況下常與其他廢水相混合，因此單一方法處理往往效果不佳。同時，因各種力法都有其局限性，在實際應用中通常是兩三種方法聯合使用，使出水水質達到排放標準。另外，各油田的生產方式、環境要求以及處理水的用途的不同，使油田污水處理工藝差別較大。

2．3 膜生物反應器工藝

膜生物反應器（MBR），是將膜分離技術與廢水生物處理技術組合而成的新工藝，該工藝是以膜分離技術替代傳統二級生物處理工藝中的二沉池，具有處理效率高、出水水質穩定；占地面積??；剩余污泥量少，處置費用低；結構緊湊，易于自動控制和運行管理；出水可直接回用等特點。

3.展望 隨著全球范圍水資源短缺的加劇，以及人們對環境污染認識的加深， 油田污水處理后回用已經越來越受到重視。近期的研究有如下趨勢： (1)新型水處理藥劑的研制和開發?；炷齽┦怯吞锊沙鏊?、鉆井污水等處理中重要的藥劑，研制混凝能力強、能夠快速破乳、沉降速度快、絮凝體體積小、在堿性和中性條件下同樣有效的新型混凝劑，是水處理藥劑開發者致力的方向。近年來，研制和應用原料來源廣的聚合鋁、鐵、硅等混凝劑成為熱點，無機高分子混凝劑的品種已經逐步形成系列；而在有機方面，有機混凝劑復合配方的篩選和高聚物枝接是研究的重點。

(2)先進設備的研制和新技術的應用。陳忠喜等開發出的橫向流含油污水除油器，E.Bessa等采用光催化氧化技術，S.Rubach等采用電絮凝技術等都取得了較好的效果。另外，微波能技術和超聲波技術也都是今后研究的重點。

(3)生物處理技術。生物處理技術被認為是未來最有前景的污水處理技術，一直是水處理工作者研究的重點和難點。特別是近年來，基因工程技術的長足發展，以質粒育種菌和基因工程菌為代表的高效降解菌種的特性研究和工程應用是今后污水生物處理技術的發展方向。 (4)膜分離技術的研究及推廣。膜分離技術用于油田污水處理，目前尚處于工業性試驗階段，難以大規模工業應用的原因主要是膜的成本和膜污染問題。因此，今后的研究重點是：開發質優價廉的新材料膜；減少膜污染的方法；清洗方法的優化以及清洗劑的開發。 (5)開發工藝更為先進的復合反應器，提高處理效率，減少占地面積。MBR是膜分離技術與生物處理法的高效結合,其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池,進行固液分離。這種工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統工藝不可比擬的優點。膜生物反應器工藝，作為膜分離技術和生物處理技術的結合體，集中了兩種技術的優點，已經在一些工業廢水處理中應用，但目前未見其應用于油田污水處理的報道。但就其自身特點而言，膜生物反應器應用于油田污水處理的趨勢已經不可逆轉因此，從長遠的觀點來看，膜生物反應器在水處理中應用范圍必將越來越廣。在水環境標準日益嚴格的今天，MBR已顯示出其巨大的發展潛力，將是新世紀替代傳統廢水處理技術的有力競爭者。

參考文獻

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[2] 楊云霞，張曉健.我國主要油田污水處理技術現狀及問題.油氣田地面工程[J]，2001，20（1）：4～5

[3] 顧國維，何義亮.膜生物反應器－在污水處理中的研究和應用[M].北京：化學工業出版社，2002

作者簡介：呂靜儒（1962），男，民族漢，遼寧省錦州市人，職稱助工，學歷中專，單位：遼河油田華油實業公司公司