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摘要:油田采油污水处理是油田采油作业中重要的工作之一。油田采油污水处理的方法不仅直接影响着油田采油作业的正常运行和作业质量,而且还直接关系着水资源的环境保护问题。在环保要求日益提高的今天,我们更应高度重视油田采油污水处理的方法。本文首先对现行的油田采油污水处理中存在的问题进行了简要的概述,然后分析了油田采油污水处理中常用的方法,最后探讨了油田采油污水处理方法的发展趋势。
关键词:油田采油污水 污水处理方法 发展趋势
随着社会的发展,环保要求也日益提高,搞好油田采油污水处理是保护水资源的重要举措,是摆在我们面前的重要课题。
1 现行的油田采油污水处理中存在的主要问题
一是采油污水处理量增加较快,导致采油污水处理量加大,增加了采油污水处理难度。油田一般都采用注水的开发方式,特别是很多已进入中后期开采阶段的油田,原油含水率高达90%以上,致使采油污水处理更加困难。二是采油污水中含有的成分比较复杂,一般含有原油、有机物、无机盐、盐类、微生物等,其水温、矿化度、细菌含有量较高,残存有不少的杂质,传统的工艺技术很难达到油田采油污水处理的要求。三是结垢、腐蚀问题非常突出,严重影响油田污水处理的正常工作。虽然,我国某些油田对此采取了电磁防垢技术、电化学预氧化技术等,但是由于投资、管理、成本控制等诸多原因,仍然存在着比较突出的腐蚀和结垢问题。四是二次污染问题比较突出。由于污水中的Fe 容易被氧化而形成胶体,严重污染水质;同时由于注水管线内防腐措施的缺失,加上运行时间比较长,污水中含有的硫酸还原菌发生化学反应而形成沉淀,造成了水质的二次污染;五是目前采用的采油污水处理的药剂用量非常大,导致药剂费用增高,大大增加了油田的成本,降低了经济效益,开发出高效、低成本的污水处理剂的任务迫在眉睫。
2 油田采油污水处理方法分析
国内的采油污水的处理技术主要是针对污水回注设计的。油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结构的不利成分。污水处理方法主要分物理法、生物法、化学法等三大类。
2.1 运用物理处理法,去除矿物质、悬浮物、油类物质 物理处理法是指采用物理的方法和手段而达到污水处理目的的方法。它的重点是去除废水中的矿物质、固体悬浮物和油类等。物理处理法主要包括以下一些方法:
2.1.1 离心分离处理法 离心分离处理法是指应用离心运动达到有关物质和污水分离的办法。在进行离心分离时,让装有废水容器出处于高速旋转的状态,形成离心力场,根据因颗粒和污水质量不同而受到的离心力也不同的原理,实现颗粒与污水的分离。目前,这种方法在世界油田中得到了广泛的应用。例如,根据离心分离法原理制造的水力旋流器就是一种较好的设备,它在我国的油田采油污水中得到比较成功的应用,取得了良好的效果。
2.1.2 粗粒化处理法 粗粒化处理法是指含油废水通过粗粒化材料的装置时,油珠由小变大,从而被去除的方法。该技术主要是针对污水中的分散油,只具备聚集功能,不具备破乳作用。粗粒化材料是粗粒化技术的关键因素。粗粒化材料主要包括:无机类材料,如石英砂、煤粒等,也有亲油性的材料、亲水性材料。该法的优点有:一是整个过程不需要添加任何化学试剂,不需要外加成本,不存在二次污染;二是粗粒化装置设备占地面积较小,基建费用较低,操作快捷、方便。它的主要缺点是容易因颗粒变大而造成堵塞。
2.1.3 重力分离除油处理法 重力分离除油处理法是指利用油水比重差,让油水充分沉淀,把浮油从污水中分离出来的方法,这是石油采油污水处理的关键技术。长期的实践证明:沉淀时间越长,重力分离除油法的效果就越好。油田污水处理的基本手段有:重力沉降罐、自然沉降除油罐、隔油池。重力分离除油处理法主要包括:浮板除油、自然除油、斜板除油、水力旋流除油和机械分离除油等。重力分离除油处理法主要对污水中的浮油、分散油和部分乳化油具有很强的去除能力,并且处理效果的稳定性强、运行费用较低、管理比较方便。
2.1.4 过滤处理法 过滤处理法是指截留悬浮物、石油类,实现去除污染物的目的。该法的优点是:除油效果很好。缺点是:对进水水质的温度、酸碱度、过滤速度、石油类污染物浓度等因素的要求较为严格。一般在采油污水的深度处理和二级处理中应用最多,能有效地去除水中的乳化油、分散油。过滤介质一般采用的是磁针铁矿、石英砂、纤维球、无烟煤核桃壳等。
2.1.5 法絮凝处理法 法絮凝处理法是指在油废水处理中加入絮凝剂,待其水解后生成胶体。让胶体吸附油珠,并通过絮凝产生矾花作用或通过表面电荷、药剂中和作用使其凝聚,然后将油分除。絮凝剂的应用比较多,常用的絮凝剂分为有机高分子絮凝剂和无机絮凝剂两大类。近年来,絮凝剂除油方法应用越来越多。无机絮凝法的优点是:速度快,缺点是污泥生成量大、药剂量较大。相对而言,更好的方法是应用高分子有机絮凝剂进行含油污水处理。它的优点是:投加量较少,可以获得较大颗粒的絮体,并能将油滴絮凝有效地吸附出去。
2.1.6 气浮法 气浮法是实现液液分离或固液分离的一种方法,主要用于把密度较小的悬浮物、脂肪、油类等进行分离,能有效去除乳化油、胶态油等。若在采油污水中加入絮凝剂,还可以提高分离效果。目前,该法已被广泛应用于石油化工水、油田废水和食品油废水处理中,工艺比较成熟。
2.2 应用生物处理法,氧化分解有机成分 生物法是利用微生物的生化作用,废水中的油分和一些生化性较好的有机成分进行氧化分解。生物法可分为好氧和厌氧处理法两大类,根据微生物在污水中的存在状态,又可分为活性污泥法和生物膜法。生物处理法的特点是:不产生二次污染、自然净化、水质稳定、处理成本低。针对采油污水可生化性较低,微生物不易生长繁殖的特点,在生物处理前需要对其进行预处理,投加絮凝剂、诱导剂、营养物质、使含油污水的可生化性提高。
2.3 合理应用化学处理法,去除顽固性乳化油 化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。
混凝沉淀法是借助混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒子脱稳,在絮凝剂的作用下,发生絮凝沉淀以去除污水中的悬浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝剂主要有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺(PAM)类、接枝淀粉类等。化学氧化是转化废水中污染物的有效方法,能将废水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为微毒、无毒物质或转化成容易与水分离的形态。该法分为化学氧化法,电解氧化法和光化学催化氧化法3类。目前常用的处理含油废水的方法包括超临界水氧化、湿式空气氧化。
3 油田采油污水处理方法的发展趋势
上述各種方法为较常见的方法,它们都有其各自的优点和缺点,我们在实际应用中,应根据实际问题实际分析,一般可采用多种方法综合搭配使用,才能具有更好的效果。随着社会的发展,环保要求将日益提高,对油田采油污水处理的方法要求将更加严格。油田采油污水处理的发展趋势是:向污染更低、成本更低、操作更加简单快捷、处理效果更好的方向发展。
总之,油田采油污水处理方法很多,随着社会的发展,石油采油污水处理将不断面临着新的机遇和挑战,我们应不断探索新的方法,采用新的工艺技术,以提高石油采油污水处理水平。
参考文献:
[1]李平平.油田污水处理技术发展现状及展望[J].内江科技,2009,(07).
[2]钱伯章.油田污水处理有新方法[J].水处理技术,2009,(05).
[3]车鑫,张亚娟.油田污水处理技术浅谈[J].科技创新导报,2009,(01).
[4]刘小东,谢陈鑫.油田含聚污水的处理现状与研究进展[J].科技创新导报,2009,(10).
[5]曹怀山,姜红,谭云贤,王磊.胜利油田回注污水处理技术现状及发展趋势[J].油田化学,2009,(02).
关键词:油田采油污水 污水处理方法 发展趋势
随着社会的发展,环保要求也日益提高,搞好油田采油污水处理是保护水资源的重要举措,是摆在我们面前的重要课题。
1 现行的油田采油污水处理中存在的主要问题
一是采油污水处理量增加较快,导致采油污水处理量加大,增加了采油污水处理难度。油田一般都采用注水的开发方式,特别是很多已进入中后期开采阶段的油田,原油含水率高达90%以上,致使采油污水处理更加困难。二是采油污水中含有的成分比较复杂,一般含有原油、有机物、无机盐、盐类、微生物等,其水温、矿化度、细菌含有量较高,残存有不少的杂质,传统的工艺技术很难达到油田采油污水处理的要求。三是结垢、腐蚀问题非常突出,严重影响油田污水处理的正常工作。虽然,我国某些油田对此采取了电磁防垢技术、电化学预氧化技术等,但是由于投资、管理、成本控制等诸多原因,仍然存在着比较突出的腐蚀和结垢问题。四是二次污染问题比较突出。由于污水中的Fe 容易被氧化而形成胶体,严重污染水质;同时由于注水管线内防腐措施的缺失,加上运行时间比较长,污水中含有的硫酸还原菌发生化学反应而形成沉淀,造成了水质的二次污染;五是目前采用的采油污水处理的药剂用量非常大,导致药剂费用增高,大大增加了油田的成本,降低了经济效益,开发出高效、低成本的污水处理剂的任务迫在眉睫。
2 油田采油污水处理方法分析
国内的采油污水的处理技术主要是针对污水回注设计的。油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结构的不利成分。污水处理方法主要分物理法、生物法、化学法等三大类。
2.1 运用物理处理法,去除矿物质、悬浮物、油类物质 物理处理法是指采用物理的方法和手段而达到污水处理目的的方法。它的重点是去除废水中的矿物质、固体悬浮物和油类等。物理处理法主要包括以下一些方法:
2.1.1 离心分离处理法 离心分离处理法是指应用离心运动达到有关物质和污水分离的办法。在进行离心分离时,让装有废水容器出处于高速旋转的状态,形成离心力场,根据因颗粒和污水质量不同而受到的离心力也不同的原理,实现颗粒与污水的分离。目前,这种方法在世界油田中得到了广泛的应用。例如,根据离心分离法原理制造的水力旋流器就是一种较好的设备,它在我国的油田采油污水中得到比较成功的应用,取得了良好的效果。
2.1.2 粗粒化处理法 粗粒化处理法是指含油废水通过粗粒化材料的装置时,油珠由小变大,从而被去除的方法。该技术主要是针对污水中的分散油,只具备聚集功能,不具备破乳作用。粗粒化材料是粗粒化技术的关键因素。粗粒化材料主要包括:无机类材料,如石英砂、煤粒等,也有亲油性的材料、亲水性材料。该法的优点有:一是整个过程不需要添加任何化学试剂,不需要外加成本,不存在二次污染;二是粗粒化装置设备占地面积较小,基建费用较低,操作快捷、方便。它的主要缺点是容易因颗粒变大而造成堵塞。
2.1.3 重力分离除油处理法 重力分离除油处理法是指利用油水比重差,让油水充分沉淀,把浮油从污水中分离出来的方法,这是石油采油污水处理的关键技术。长期的实践证明:沉淀时间越长,重力分离除油法的效果就越好。油田污水处理的基本手段有:重力沉降罐、自然沉降除油罐、隔油池。重力分离除油处理法主要包括:浮板除油、自然除油、斜板除油、水力旋流除油和机械分离除油等。重力分离除油处理法主要对污水中的浮油、分散油和部分乳化油具有很强的去除能力,并且处理效果的稳定性强、运行费用较低、管理比较方便。
2.1.4 过滤处理法 过滤处理法是指截留悬浮物、石油类,实现去除污染物的目的。该法的优点是:除油效果很好。缺点是:对进水水质的温度、酸碱度、过滤速度、石油类污染物浓度等因素的要求较为严格。一般在采油污水的深度处理和二级处理中应用最多,能有效地去除水中的乳化油、分散油。过滤介质一般采用的是磁针铁矿、石英砂、纤维球、无烟煤核桃壳等。
2.1.5 法絮凝处理法 法絮凝处理法是指在油废水处理中加入絮凝剂,待其水解后生成胶体。让胶体吸附油珠,并通过絮凝产生矾花作用或通过表面电荷、药剂中和作用使其凝聚,然后将油分除。絮凝剂的应用比较多,常用的絮凝剂分为有机高分子絮凝剂和无机絮凝剂两大类。近年来,絮凝剂除油方法应用越来越多。无机絮凝法的优点是:速度快,缺点是污泥生成量大、药剂量较大。相对而言,更好的方法是应用高分子有机絮凝剂进行含油污水处理。它的优点是:投加量较少,可以获得较大颗粒的絮体,并能将油滴絮凝有效地吸附出去。
2.1.6 气浮法 气浮法是实现液液分离或固液分离的一种方法,主要用于把密度较小的悬浮物、脂肪、油类等进行分离,能有效去除乳化油、胶态油等。若在采油污水中加入絮凝剂,还可以提高分离效果。目前,该法已被广泛应用于石油化工水、油田废水和食品油废水处理中,工艺比较成熟。
2.2 应用生物处理法,氧化分解有机成分 生物法是利用微生物的生化作用,废水中的油分和一些生化性较好的有机成分进行氧化分解。生物法可分为好氧和厌氧处理法两大类,根据微生物在污水中的存在状态,又可分为活性污泥法和生物膜法。生物处理法的特点是:不产生二次污染、自然净化、水质稳定、处理成本低。针对采油污水可生化性较低,微生物不易生长繁殖的特点,在生物处理前需要对其进行预处理,投加絮凝剂、诱导剂、营养物质、使含油污水的可生化性提高。
2.3 合理应用化学处理法,去除顽固性乳化油 化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。
混凝沉淀法是借助混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒子脱稳,在絮凝剂的作用下,发生絮凝沉淀以去除污水中的悬浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝剂主要有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺(PAM)类、接枝淀粉类等。化学氧化是转化废水中污染物的有效方法,能将废水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为微毒、无毒物质或转化成容易与水分离的形态。该法分为化学氧化法,电解氧化法和光化学催化氧化法3类。目前常用的处理含油废水的方法包括超临界水氧化、湿式空气氧化。
3 油田采油污水处理方法的发展趋势
上述各種方法为较常见的方法,它们都有其各自的优点和缺点,我们在实际应用中,应根据实际问题实际分析,一般可采用多种方法综合搭配使用,才能具有更好的效果。随着社会的发展,环保要求将日益提高,对油田采油污水处理的方法要求将更加严格。油田采油污水处理的发展趋势是:向污染更低、成本更低、操作更加简单快捷、处理效果更好的方向发展。
总之,油田采油污水处理方法很多,随着社会的发展,石油采油污水处理将不断面临着新的机遇和挑战,我们应不断探索新的方法,采用新的工艺技术,以提高石油采油污水处理水平。
参考文献:
[1]李平平.油田污水处理技术发展现状及展望[J].内江科技,2009,(07).
[2]钱伯章.油田污水处理有新方法[J].水处理技术,2009,(05).
[3]车鑫,张亚娟.油田污水处理技术浅谈[J].科技创新导报,2009,(01).
[4]刘小东,谢陈鑫.油田含聚污水的处理现状与研究进展[J].科技创新导报,2009,(10).
[5]曹怀山,姜红,谭云贤,王磊.胜利油田回注污水处理技术现状及发展趋势[J].油田化学,2009,(02).