时间：2023-03-02 15:06:03
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关键词：含油污水 处理 技术
1.油田含油污水的来源以及水质和现有处理状况
现如今，大多数油田已进入石油开采中后期，石油量减少使开采难度增加，所以大多使用注水方法来开采原油，以降低开采难度。这样一来，导致原油含水率逐年上涨，油田含水率高极高，因此，油田便面临了含油污水的处理的严重问题。
1.1 油田含油污水的来源
油田含油污水的来源有很多，最主要的就是伴随着原油的开采，经原油脱水分离而来，其次，许多原油储藏罐的罐底水和清洗原油后的含盐量较高的污水或者进入污水处理站的洗井废水等等，也是其重要来源。
1.2 油田含油污水的水质
由于需要处理的含油污水有着不同的生产工艺和来源，因此水质比较复杂。大多含有石油类、固体悬浮物、分散油及悬浮油、化学药剂等多种成分，与注水层不相溶的化学成分组成。
如果油田采出水没有处理就进行回注，就会很容易生成新的沉淀物，导致沉淀物堵塞注水层的微小裂缝和缝隙，不利于注水层的渗透，而降低了污水回注的速度。所以，为了提高注水效率，延长注水井的寿命，减少投资，降低成本，在回注前很有必要对油田采出水进行处理。
1.3 油田含油污水现有处理状况
目前一般采用除油段加过滤段的模式来处理采出水。而除油段的主要除油方法有以下几种：(1)气浮法：去除污水中所含颗粒，含油污水气浮装置过滤出水；(2)物理法：采用重力分离去除浮油，自然沉降混凝沉降过滤出水；(3)化学法：去除分散油；(4)旋流分离技术：分离水中密度较小的油滴，含油污水旋流分离器过滤出水。因为以上几种方法都有局限性，所以在实际应用时通常是用两三种方法同时使用，这样才能使出水水质达到排放标准。
2.油田含油污水处理中的问题
由于大多数油田开采年份较长，导致原油含水比例上升。大力推广新技术驱油，又给油田含油污水处理带来了新问题。所以，只有做好油田含油污水的处理净化工作，才能使油田搞好可持续发展。
2.1 蒸汽驱稠油废水
大多数油田已开始开采稠油，大幅增加了蒸汽驱稠油废水量。稠油废水含油量较高，在1000mg/L以上，温度在70℃以上，而且稠油比重与水非常接近（0.95），所以稠油的去除是主要难题。另外，现有的油田含油污水处理技术很难驱除稠油废水中的杂物。
2.2 聚合物驱采废水
聚合物驱由于高分子聚丙烯酰胺的存在，增加了含油污水的粘度，导致油水分离困难，根据聚合物驱采回注水质的要求，在处理过程中会保留污水中的聚合物、表面活性剂等物质，这也使得除油变得异常困难。
2.3 低渗透油田含油污水
近些年，低渗透油田的开采规模正在不断扩大。在低渗透油田的开采中，为了保持低渗透油层的渗透性，一般都用清水来灌注油田，产生的污水会经过处理，然后排放掉或作为注水补充水。在作为注水补充水时，油田现有常规处理技术很难满足其水质要求。
3.含油污水处理技术
3.1 近年来国内的含油污水处理技术
注入水水质标准的提高，也要求污水处理的进步。目前，虽然各油田在提高设备的效率和改善工艺流程上取得一定成绩，但常规处理技术目前已不能满足油田含油污水问题的处理了，所以非常需要油田地面工程技术人员研究和开发高效的污水处理新工艺和新设备。
目前，污水处理技术的发展主要有以下几个方面体现：高效油水分离技术、生物处理技术、精细过滤技术和膜分离技术、高效新型设备等等。成功的开发这些技术与装置，不仅提高了含油污水的处理效率，还改进了设备的处理性能，对含油污水处理工作贡献很大。
国内各油田常用的破乳剂、混凝剂大多是无机铝盐，有机聚合物药剂也得到广泛应用，并且无机型与有机型絮凝剂作用；复合或复配絮凝剂在处理含油量大、乳化稳定性较高的含油废水等方面，都有其独到之处，成为重点发展方向。
3.2外国先进工艺技术
国外有先进的含油污水处理技术和经验，借鉴和吸收国外先进的经验与方法，对促进我国含油污水处理技术的发展，具有十分重要的意义。
净化采油污水的装置：该设备是密闭式的浮选设备，分为4个浮选室，每个浮选室都装有一个能使气体分布为100-1000μm的气体分布管，下层为清水，上层的浮油收集于储油箱，浮选气体采用油田伴生的天然气。此装置可以降低污水处理成本。
旋流分离器：这种新型的分离器能实现油―水―固三者的分离。与除油和除砂旋流器相比，该三相旋流器具有效率高、体积小、操作和投资成本较低等特点，是一种集除油和除砂为一体的新型分离设备，适用于海上和陆上油田采油污水的处理。
新一代油水分离技术：该系统基于过滤、聚结和重力分离过程。把这些过程合并成整体，从而形成一种自洁式污水过滤体系。此体系可以实现完全自动化操作，并且不需要加入化学添加剂来破乳，可在完全饱和油时继续吸收微小乳状液，不产生废液。它的自洁式系统分离和维修成本较低。
【关键词】油田污水处理 来源方法
1 油田污水的来源分析
油田污水，来源于油气生产过程中所产出的地层伴生水。油田企业为获得合格的油气产品，需要将伴生水与油气进行分离，分离后的伴生水中含有一定量的原油和其它杂质，这些含有一定量原油和其它杂质的伴生水，被称之为含油污水。其中包括油田采出水、洗井污水、钻井污水、井下作业污水、矿区雨水及各种联合站内其它类型的含油污水。采用注水开采的油田，从注水井注人油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油，因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长，采出液的含水率不断上升，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。钻井污水的复杂成份主要包括钻井液、洗井液等，其污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂（如粘土）、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。由于油田污水产量大、范围广、种类较多，地层差异及钻井工艺各不相同，因此，各油田污水处理站不仅水质差异大，而且油田污水的水质变化也大，尤其是大庆油田，目前大多数已进入石油开采中后期，石油量减少使开采难度增加，所以大多使用注水方法开采原油，以降低开采难度。这样一来，导致原油含水率逐年上涨，油田含水率极高，为油田污水的处理带来一定困难，油田面临了含油污水处理的严重问题。
2 油田污水处理方法分析
油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其他有碍注水和易造成注水系统腐蚀和结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，对处理后回注水的水质要求也不一样，因此选择的处理工艺也各不相同。研制新型设备和药剂，开发新工艺，应用新技术已成为油田污水处理发展的新趋势。
目前，我国常用的污水处理技术有物理法、化学法、物理化学和生物法四大类。物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。重力分离技术，依靠油水比重差进行重力分离是油田废水治理的关键。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本设施，简单易行，已被各油田广泛使用。2.1 废弃钻井液处理分析
由于废弃钻井液属于流动性液体，是污染面积大涉及范围广的范畴，其中所含的许多重金属不能被环境自然消化，势必会淤积在动植物体内，不但破坏土壤成分，还会随着食物链的流动给人类健康带来威胁，对环境污染较大。在废弃钻井液处理方面，国内大多采用固化法、固液分离法、回填法、生物处理法、循环使用法等方法。
固化法是利用在废弃钻井液中加入固化剂使其胶结为强度较高固体的方法，目前该方法被看做是非常可行的方法，是国内处理废弃钻井液最主要的方法之一，也是国际上普遍认可使用的。
固液分离法是将多相的废弃钻井液进行固液分离，然后分别对固体和液体部分实行不同的处理方法，以达到稀释钻井液、降低污染的效果。
回填法是挖出专门的存储坑，将废弃钻井液放入其中加入催化剂使其自行沉降分离，达到符合环保标准后进行直接排放，并将剩余部分就地掩埋的一种方法，此种方法位置和深度、渗漏和析出情况、含水量、化学量等因素如考虑不当，还会造成一定的环境污染。
生物处理法是利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒物质，从而使废水得以净化。主要是通过微生物絮凝剂中的细菌群来对废弃钻井液中含有的污染物质进行降解和分化。微生物细菌群对人体无害，残渣也可以直接进行降解，不会产生二次污染，具有良好的处理效果。生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术，一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来，基因工程技术的长足发展，以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用，是今后污水生物处理技术的发展方向。
循环使用法是对废弃钻井液进行一定处理后对其中所含的物质进行循环再利用，如废水、废弃材料等。2.2 炼油污水处理分析
根据对油田污水处理程度和水质要求的不同，通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理使用方法包括重力沉降法、浮选法等，二级处理方法主要是聚凝法、生化法等，三级处理方法主要是吸附法、膜分离法及深度处理等。
生产装置是炼油污水的来源，生产装置的生产运行情况将直接决定污水的水质，而污水的处理又必须针对不同的污水，采取针对性的处理措施才能收到处理效果，因此，污水处理应在生产阶段就采用先进的工艺和设备、合理流程，做到尽可能减少污水的产生并建立污水排放考核制度，进行科学管理。
关键词：油田污水；污水处理；处理技术
中图分类号TE34文献标识码： A
一、油田污水处理概述
油田污水处理的目的就是净化油田污水，去除污水中的油、脂及悬浮物等，使之能够达到排放的自然水体的水质标准，不会对环境造成影响。但是，由于油田污水具有自身的特性（致污物种类多、水质成分复杂、水质变化大等），使得污水处理变得十分困难。
由于油田污水处理量大、工艺复杂，因此污水处理系统设计需要遵循以下原则：①可靠性高，只有可靠性高才能确保控制精确，不出现事故；②实用性强，只有实用性强才能在油田企业污水处理中进行推广应用；③操作性好，良好的操作性是进行控制的基本保障；④通用性好，污水处理工程庞大，通用性好可以确保零件更换、设备维修方便，且容易大范围推广使用；⑤性价比高，高性价比是油田提高经济效益的直接影响因素。
二、油田污水处理配套设施的设计
1.格栅除污机
格栅除污机是设置在整个处理流程最前面的一道程序，在污水处理中起拦截污物的作用，通过格栅将固体与液体分离的储物机械。在实际的油田污水处理过程中，格栅除污机所处的工作环境恶劣、工作量大，对设备运行的可靠性要求十分高，一般情况下都会设有备用的设备，以备故障时应急使用。格栅及配套构成部分的材质应具有良好的耐腐蚀性能，加工和安装精度在标准误差内。
2.沉砂设备
污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免地会混入泥砂。沉砂设备的主要作用就是去除无水中粒径大于0.2 mm、密度大于2.65 t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和堵塞。工作原理是以重力分离为基础，水量水质是沉砂设备的设计依据，沉砂设备的数量应在2 套以上。
3.充氧曝气设备
由于油田污水的水质特点，在油田污水的处理过程中在许多地方用到了曝气设备，如曝气滤池、SBR 等。在设计中，要首先对污水水体的需氧量进行计算，再进行充氧量的计算，最后根据计算的结果，结合同类工程实例，以及国家的有关规范进行选型。
4.污泥处理设备
在污水处理过程中会产生大量的污泥，污水站的产泥量非常大，如果不及时有效地处理会对环境造成二次污染。主要的污泥处理设备有过滤机、刮泥机等。污泥具有较高的含水率，在设计过程中需要对各种产生污泥的构筑物进行计算分析，确定污泥量。
5.污水、污泥泵
在污水、污泥的处理过程中，往往需要利用泵来提升污水或污泥的高度。通过确定泵需要提升的污水量、污泥量及所需要的扬程，在国家规范中找到最为合适且较为经济合理的泵。在设计中，设有备用泵以备不时之需。
三、曝气生物滤池油田污水处理技术的工艺原理及优势特点
相较于物理技术或者化学技术，生物技术无需太高的成本、投资低，效率显
著、不存在二次污染现象，目前在各油田中已得到了全面普及。
1.工艺原理
曝气生物滤池简称BAF，二十世纪初，西方国家就对曝气生物滤池作了相关的研究，在八十年代后期该项技术日渐成型，经过持续的调整与改进，研发了各类形式。实际研发时，主要遵循污水处理接触氧化技术与给水快滤池的设计原则，实现了曝气、截留悬浮物、高速率等优势特征。它的基本工艺原理是：将相应粒径的粒状滤料安装到滤池内，滤料表面存在生物膜，当滤池中的曝气与污水经过时，通过存在滤料上的具有较大浓度的生物膜量的氧化降解性能及时有效的净化污水，这一过程就是生物氧化降解。此外，由于污水经过过程中，滤料处于压实状态下，这时通过滤料粒径小的特点和生物膜具有的生物絮凝作用，将存于污水内的众多悬浮物全部截留，该过程中应注意防止脱落的生物膜随水流出来，这是截留作用；实际运行一段时间后，由于水头损失率越来越大，应通过反冲洗的方式全面清理滤池，从而将截留下来的悬浮物整体释放出且对生物膜进行及时更新，我们称之其为反冲洗过程。
2.优势特点
曝气生物滤池具有广泛的应用领域，在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中均效果显著。以粒状填料为主要生物载体，如焦炭、活性炭、石英砂等；和一般的生物滤池、生物滤塔不相同，该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用少的特点。实际中，要切实做好反冲洗工作，把存在滤池中截留的ss 予以全面的清理，并且采用新的生物膜。
四、杀菌实验在油田污水处理中应用分析
在研究美国关于石油工程协会绝迹稀释法的基础上，对油田污水处理中的细菌指数含量进行检测，把已经稀释好的油田污水测试瓶置于恒温箱中进行培炎和观察，在此过程中保持恒温箱的温度在30 摄氏度，经过半个月的培养以后，再对该培养液进行SRB数值的测定。在对油田污水进行处理剂的应用过程中，采用的杀菌剂通常是一种叫做十二烷基氯化铵的杀菌剂，在利用前面相同的实验设计步骤和条件下，可以测出在每升油田污水中加入5mg 的十二烷基氯化铵时候，经过的杀菌时间都是两个小时时，其杀菌的效果没有异喹啉季铵盐的杀菌效果强，其中十二烷基氯化铵对油田污水处理的杀菌率在96%左右，而异喹啉季铵盐得杀菌效果超过了99%。与此同时，当油田污水在碱性的环境下时，异喹啉季铵盐产生的杀菌效果更加高，当然随着油田污水的碱性程度下降时，其异喹啉季铵盐的杀菌效果也会下降，这是因为油田污水中细菌体中的pH值主要在3 左右，当油田污水呈现碱性时，细菌中氨基酸的构成特点使得更加容易与异喹啉季铵盐发生中和反应，从而实现对油田污水高效的杀菌率。
五、油田污水处理中缓蚀实验的应用研究
在油田污水处理缓蚀实验中，通过蒸馏水、酒精对实验的钢片进行清洗之后，在进行吹干干燥处理之后，把异喹啉季铵盐撒到该钢片上对其进行腐蚀处理，经过一段时间的腐蚀之后，再检测分析异喹啉季铵盐的腐蚀效率。油田污水的酸碱性特点对处理药剂具有一定的影响，一般情况下如果油田污水呈现践行时候，对处理剂的腐蚀效果具有降低作用。在该试验中，通过提高油田污水的碱性程度，其对钢片的腐蚀有所增长，只是这种增长的趋势是比较缓慢的。其中当油田污水的PH=5. 5 时候，经过一个月的腐蚀处理，钢片的腐蚀效率在2. 56g 每平方米小时，因此异喹啉季铵盐在对油田污水的缓蚀效果是比较优越的。
综上所述，油田污水处理是否达到处理的标准对于油田开发的效率以及环境的保护具有重要作用，能够实现能源的充分开发和利用，为石油产业的发展提供更好的前景。随着科学技术的不断进步与发展，在能源续期、石油生产技术方面提出了更高的需求。当前，油田污水处理已经成为了改善油田区域生态环境，加快国家环保工作进程的关键。伴随大量油田污水处理技术的应运而生，微生物技术在油田污水处理中的应用越来越广泛，污水处理效果显著。
参考文献：
[1]张文. 油田污水处理技术现状及发展趋势[J]. 油气地质与采收率,2010,02:108-110+118.
关键词：高浓度污水；处理技术；应用现状
油田污水主要包括原油脱出水（又名油田采出水）、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。由于油田污水种类多，地层差异及钻井工艺不同等原因，油田污水处理站不仅水质差异大，而且油田污水的水质变化大，废水水质复杂，含有石油破乳剂、盐、酚、硫等污染环境的物质，严重地污染了生态环境。当油田需要注水时，油田污水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。为此，提出了更高的污水处理技术，对油田采出水处理具有一定的参考价值。
1 油田污水处理技术现状
油田的水处理工艺，其流程一般为“油―过滤”和“隔油―浮选（或旋流除油）―过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内，此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中，而且效果良好，处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
1.1技术分类
（1）根据对油田污水处理程度和水质要求的不同，通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说一级处理属于预处理，二级处理能除去90%左右可降解有机物和90%~95%的固体悬浮物。对于重金属毒物和生物等难以降解的有机物，例如高碳化合物以及在生化处理过程中出现的氮、磷，二级处理难以完全除去，则需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。
（2）技术分类有物理法、化学法、物理化学法、生物法。物理处理法的重点是去除废水重点矿物质和大部分固体悬浮物、油类等，主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。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。物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。生物法是利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单的物质，广泛为各国所采用。
1.2油田污水处理的一般工艺
油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相混合。因此单一方法处理往往效果不佳。同时，因各种方法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中，常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离。主要除去浮油及油湿固体；二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等，主要是破乳和去除分散油；深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要是去除溶解油。
1.3膜生物反应器工艺
膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。自20世纪80年代以来，膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3/d至13000m3/d不等。在我国，膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术，其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还比较少，然而，在水资源日益紧缺的情况下，随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降，膜生物反应器将会有较好的应用前景。
2 污水处理技术分析
目前，石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法，其中以焚烧法为主，直接处理法容易出现污染转移（大气）或转嫁（其他地方），故受到一定限制。化学处理法通常采用湿式空气氧化技术（WAO），即在150~200℃，1.5~10MPa的条件下，利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物，达到碱渣预处理的目的。碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力，污染物去除效率越高，相应体系所需的温度与压力也就越高，WAO法高昂的设备投资额度和运行费用使其应用受到限制。焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下，采用生化技术进行处理，其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定。生物氧化法首先将碱渣进行适度的稀释（10～20倍），控制硫化物在1000～3000mg/L，中和后，利用特殊的生物反应器，使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床，通过生物的作用利用空气中的氧气氧化硫化物和酚，从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值，而内循环固定生物氧化床技术即IRBAF处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣（汽油、柴油、液态烃等碱渣）而开发，大幅度减轻污水处理场的进水负荷，能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水，保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。
3污水处理趋势分析
新型水处理药剂的研制和开发混凝剂是油田采出水、钻井污水处理中重要的环节，研制出混凝能力强、快速破乳、沉降快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂，是油田水处理药剂开发工作者今后努力的方向。近年来，研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点，无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列；而在有机方面，有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。先进设备的研制和应用先进的生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术，一直是水处理工作者研究的重点和难点。近年来，基因工程技术的长足发展，以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用，是今后污水生物处理技术的发展方向。膜分离技术的研究及推广膜分离技术用于油田污水处理，目前尚处于工业性试验阶段，难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此，今后的研究的重点是：开发质优价廉的新材料膜；找出减少膜污染的措施；清洗方法的优化以及清洗剂的开发。开发工艺更为先进的复合反应器，提高处理效率，减少占地面积。膜生物反应器工艺，作为膜分离技术和生物处理技术的结合体，集中了两种技术的优点，已经在一些工业废水处理中应用。但就其自身特点而言，膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转。
4 结束语
介绍了油田污水处理的一般工艺和国际先进的膜生物反应器工艺，并对污水处理技术进行了对比分析，探讨了水处理今后的发展方向，为今后油田水处理工艺改进提供了理论依据。
关键词：油田；污水处理；技术
在油田开发行业迅速发展的背景下，油田污水量也在急剧增多，因此，必须加强对油田污水处理问题的关注与重视。油田污水的主要来源包括原油出水、钻井污水以及其他污水，针对不同来源的污水，采取有针对性的污水处理技术，实现对水资源的再回流利用，有利于实现油田经济效益与社会效益的提高。
1污水处理方法
就现阶段来说，我国对油田碱渣污水进行处理的时候，所采取的方法主要有生物氧化法、化学处理法、直接处理法。首先，直接处理法通常情况下是进行焚烧，这个过程中会产生严重的大气污染，从而导致污染转移，无法得到理想的效益。其次，化学处理法通常情况下是采取湿式空气氧化工艺实现除污，具体来说就是气压在10兆帕以上、温度在150℃—200℃左右的环境中，利用氧化法将油田碱渣污水中存在的硫化物去除，以达到预处理效果[1]。化学处理法对条件的要求较高，只有在高压、高温的条件下，方可得到理想的效果，然而，制造高压、高温环境，又往往需要投入大量的成本。对物氧化法、化学处理法、直接处理法进行比较，生物氧化法具有运行费用、投入成本较低的优势，且处理效果较为可靠、运行简单，因此，可优先选择。
2油田污水处理技术
油田中所使用的传统污水处理技术，其基本流程如下：隔油旋流除油过滤，主要目的是将污水中的油、漂浮物等杂质去除。在油田企业之中，这种污水处理工艺得到了十分广泛的应用，且取得的效果也较为理想，同时出水水质也符合我国相关标准的要求。
2.1油田污水处理技术的分类
针对油田污水污染程度、出水水质要求的差异，通常情况下会对污水处理技术进行相应的分级。一级处理为预处理，处理指数仅有百分之三十左右，其目的在于将污水中的固体污染物、悬浮物去除；二级处理为进一步处理，通常情况下可以将污水中百分之九十以上的胶体状污染物、可降解有机物去除，但是，二级处理很难将污水中的高碳化合物、难降解有机物、有毒物质去除，这就需要三级处理。污水处理技术每一级均有着繁多、复杂的工序，但是，经过层层处理，便可以有效确保出水水质[2]。
2.2膜生物反应器
膜生物反应器是一种新型的污水处理技术，其有机结合了生物处理单元、膜分离单元，主要通过利用膜组件，代替传统生物处理工艺的末端二沉池，能够在生物反应器中有效保持高活性污泥浓度，从而有利于实现生物有机负荷的提高，在很大程度上降低了剩余污泥量，也减少了污水处理面积，因此，具有十分理想的效果与经济效益。相比较于传统污水处理技术，膜生物反应器有着设备占地面积较小、处理效率高、操作简单、出水水质高以及以实现自动化控制等一系列优点，因此，受到了越来越多的关注与重视。虽然就现阶段来说，膜生物反应器尚未得到广泛采纳，但相信随着科技的不断进步，膜生物反应器也会得到不断的改进与完善，并会在油田污水处理中得到越来越广泛的应用。
3膜生物反应器的优势
对于膜生物反应器来说，可以通过利用膜分离单元有效实现油田污水的固液分离，因此，利用膜生物反应器，可以将油田污水中存在的固态杂质有效去除。其主要优势包括：第一，相比较于以往所采取的沉淀分离固液模式，膜分离方法的固液分离效果更好，同时，分离出来的水可进行直接回流再利用，进行回流的过程中，还能将微生物有效阻隔开来，实现水、污泥之间的彻底分离，且操作也比较灵活[3]。第二，膜生物反应器与传统技术的结合应用，有效避免了传统三级处理的复杂流程，不仅可以大幅度减少对土地的利用，也有利于降低成本。总而言之，采取膜生物反应器来进行油田污水处理，可以有效确保污水处理质量与水平，也更容易实现自动化控制，避免了传统污水处理工艺下繁琐的处理流程，有利于实现污水处理效率以及水资源的回收利用效率的提高。此外，相比较于传统活性污泥处理，膜生物反应器对低废弃污泥量的处理难度虽然较大，但却具有操作弹性较大、排泥周期长的优势，同时，生物膜处理技术可以通过PLC的控制进行设计，因此便于维护，且实现自动化控制也更为容易，不仅缩减了污泥池的占地面积，也具有低臭味、低噪音、低公害的优势，通过利用膜分离技术、生物法有机结合的膜生物反应器，可以实现对油田污水的有效处理，有利于实现污水回收率的提高。
4结语
综上所述，污水处理在油田中有着十分重要的地位，通过实现污水回收率的提高、加强污水处理效果，不仅有利于实现水资源的节约、提高水资源的利用率，还有利于保护生态环境，实现油田企业经济效益与社会效益的双赢。
作者:梁美琪 单位:中油辽河工程有限公司环境工程所
参考文献：
[1]李冠成.油田污水处理技术现状及发展趋势[J].化工管理,2016，(08):277.
关键词：油田污水处理 方法工艺 发展趋势
目前随着我国工业和汽车业等行业对石油的需求量日益增长，促使我国加大了对石油的开发和勘测。然而我国许多油田都已处于开发的中后期，产出液的含水量较大，产生了大量的油田污水，对生态环境的保护和可持续发展提出了严峻的考验。由于油田污水含有大量的石油生产和开采成分，所以必须深入研究油田污水处理的原理和方法，掌握处理的工艺和流程，根据污水成分的特点进行综合分析，探索油田污水处理技术的新方法。
一、油田污水处理的意义
油田污水处理是油田开采和生产中一项重要的内容，对环境生态保护有重要意义。随着石油资源的不断开采，原油含水量也越来越高，因此污水处理已成为石油生产中急需解决的问题。油田污水的随意排放会给油田水体造成潜移性的侵害，对周围环境造成了很大危害。所以针对油田污水要采取科学有效的技术进行处理，不断改进油田污水处理技术，降低石油生产和开发利用中对环境造成的危害，实现经济和环境的协调发展。
二、油田污水处理的工艺和方法
1.油田污水处理方法
按照污水排放标准和注水水质标准的要求，要严格控制排放和注水的各项指标，综合利用各种方法对油田污水进行处理。水中的悬浮杂质一般有胶体固体物、浮油和分散油、乳化油以及悬浮固体四类。其中悬浮物中的主要为含油类杂质，而去油的过程同时也能够将胶体固体物和悬浮固体去除。油田污水处理过程中，为满足净化水处理中的指标要求，需要添加一定量的添加剂。例如通过添加适量的缓蚀剂、防垢剂以及杀菌剂，可以避免腐蚀、水结垢以及细菌繁殖。常用的去油污方法有以下三种：
1.1物理法：物理方法去油主要为斜板除油、自然除油、旋流除油、气浮法除油、立式除油罐除油以及粗粒化除油。采用物理法进行除油的同时也能去除悬浮固体。由于水和油密度不同，自然除油是利用重力作用实现水油分离，这种方法忽略了水流的不均匀性以及油珠颗粒上浮中的絮凝，导致污水处理容积大，操作环节不密封，停留时间长，成本高。基于“浅池理论”对自然除油进行改进的斜板除油法，通过在除油罐的沉降区添加波纹斜板，大大提高了除油的效率。粗粒化除油的目的是去除分散油，当污水经过填充物时油珠会增大，从而有利于沉降。旋流除油法是利用水、油的密度差，通过调整液流旋转速度，利用不同的离心力分离出水和油。
1.2混凝处理：混凝除油法是利用混凝剂破除胶体固体并去除胶体固体和乳化油。在污水处理中，为了处理油田污水中的分散油、溶解油以及乳化油，通常采用混凝沉降法进行去除，处理过程中能够去掉其中的粉质悬浮固体和泥质。混凝处理的主要原理是利用物理或化学方法增加污水中各类杂质的分离速度，加速其沉降。混凝剂对水中胶体颗粒常见的三种混凝作用是电性中和、吸附桥架以及网扫作用。按照混凝剂种类的不同，或者其胶体性质和投放量的不同，其混凝作用有主次之分。随着复合型混凝剂和无机高分子混凝剂的不断使用，使得其在油田污水处理中的净化效果越来越好，并且加入一定剂量的药剂可以大大降低投资成本，提高处理的效率。
1.3过滤方法：过滤主要是为了去除破乳后的油物以及混凝后的悬浮固体。过滤处理是将污水中的杂质去除，首先让污水通过含粒状物的过滤床或厚实多孔的石英砂，使杂质留在介质的空隙或介质上，从而净化了油田污水。过滤的主要环节有：吸附絮凝沉淀截留，目的是去除其中的悬浮物和胶体物质，同时去除水中的油类、铁氧化物、细菌和放射性颗粒等。
2.油田污水处理工艺
油田污水注水水质处理的工艺主要由来水水质、水源和对水质的要求确定。针对高渗透油层，通常要利用几种常见的污水处理工艺进行处理；而对中低渗透油层除了需要常规处理外，还要对其做进一步的深度处理，如二级处理或三级处理。目前在处理含高渗透油层污水时，许多油田通常使用三段处理工艺，首先采用自然沉降法除油，其次在第二段采用混凝沉降法去除悬浮物和油，最后采用石英砂对污水进行过滤。对于原水质较差的区块或油田，常采用以下几种工艺：浮选式、旋流式、重力式和压力式。中低渗透油层的处理过程较复杂，通常包括两次过滤，要经过含油污水常规处理工艺粗过滤精过滤等处理工艺。最常见的深度处理工艺有多次双向过滤流程、过滤-浮选深度流程和滤芯过滤和双滤料深度处理流程。以下为两种常见的污水处理工艺。
2.1重力式污水处理工艺。重力式污水处理工艺流程当没有动力泵时，能够借助重力差实现含油污水的流动，其过滤过程和沉降都是自流。然而该工艺所占面积较大，污水停留时间长。
2.2压力式污水处理工艺。压力式污水处理工艺的流程为：污水进入缓冲罐提升泵增压粗粒化罐除油斜板沉降罐（去除乳化油和机械杂质）进入压力过滤罐（去除悬浮物）。该方法所用过滤和除油设备均为承压容器，密闭性较好，能隔绝氧气，同时污水在其内部的停留时间更短。不足是水中含沙量较高时容易出现堵塞现象，并且其适应水质和水量变化的能力会降低。
三、油田污水处理技术的发展方向
由于对油田回注水的水质要求不断提高，以及人们对油田污水处理的重视程度越来越高，使得油田污水处理技术正面临着严峻的考验。加强油田污水的后处理利用和处理技术的研究是今后油田污水处理研究的重要方向。
1.生物处理技术
在油田污水处理过程中使用生物处理技术是目前前景较好的一种新型技术。采用生物技术处理含油污水主要研究方向是高效降解菌和应用，质粒育种菌和基因工程菌的研究是油田污水生物处理技术的重要发展方向。
2.高新技术和高效水处理设备
目前油田污水处理中的高新技术有：光催化氧化技术和电絮凝技术等，而微波技术、超声波技术是今后技术研究的重要方向。高效水处理设备目的是为了减少占地面积并提高处理效率，例如新型密闭式浮选箱、水力旋流器以及组合式装置等
3.高效处理药剂的开发
高效处理药剂的开发主要是混凝剂，主要是根据油田废水的具体情况开发相应的处理剂，其具有絮凝体积小、混凝能力强、快速破乳以及沉降迅速等特点。目前混凝剂使用的材料多为铁、硅和聚合铝等，另外高聚物混凝剂等有机材料型混凝剂的研究也是一个重要方向。
四、结语
随着我国油田开发力度的增加，针对油田污水处理的方法、工艺研究及设备研制也得到了快速的发展。但各种方法都难满足所有需求，处理的工艺也有待完善。所以针对油田污水要采取科学有效的技术进行处理，不断改进油田污水处理技术，降低石油生产和开发利用中对环境造成的危害，实现经济和环境的协调发展。
参考文献：
[1] 刘会友.胜利油区污水处理工艺改造的技术经济性分析[J].油气地质与采收率，2005，12（4）：78-80.
[2] 马宝东，陈晓彦，张本艳，等.聚合物驱新型污水处理剂的研制和应用[J].油气地质与采收率，2005，12（5）：70-72.
【关键词】油田污水处理 对策
中图分类号：U664文献标识码： A 文章编号：
目前，对油田含油污水的精细处理已经成为热门课题。随着国内外各油田进入中后开采期，注水开发方式被普遍采用，同时为了提高采收率，油田助剂也被大量使用，致使油田采出液含水量不断增加、成分更加复杂，特别是随着聚合物驱油技术的日益成熟，采出水中所含的高分子聚合物使得污水处理难度进一步加大。为了增加经济效益和达到环保要求，油田采出水通常经过多道处理工序后用于回注，如果处理不达标就回注，将导致管线腐蚀结垢、渗油口堵塞、注水压力升高等一系列问题。某些低渗透和特低透渗油田，对回注水要求其含油量小于0.005％。，悬浮物粒径小于1 m，悬浮物浓度小于0.001‰ 。回注前对含油污水的处理涉及悬浮杂质、防垢、防蚀、杀菌和隔氧等多个方面，其中，最难处理的是悬浮杂质，包括浮油、分散油、乳化油、悬浮固体、聚合物等。
油田污水的处理意义
1、我国油田污水概况
我国油田分布广阔，遍及东北、华北、中南、西南、华中及东南沿海各地。目前，大部分油田已进入石油开采的中期和后期，采出原油的含水率已达70%~80%，有的油田甚至高达90%，油水分离后产生大量的含油污水。含油污水如果不经处理而直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，有时甚至会引起污油着火事故，威胁人民的生命安全，造成国家的经济损失，同时也会危害油田自身的利益。因此，如何开发出适合我国油田实际情况、高效经济的油田含油污水处理及回用技术，达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的，成为油田水处理站改造和建立的重要问题。
2、油田污水的处理意义
油田采油污水是一种量大而面广的污染源。据统计大庆油田每天采出的含油污水达到142.5×104 m3，全国每年大约有十几亿t 油田采油污水需要处理，这些污水在处理达标以后，大部分要作为开采注入水回注地层，一小部分向自然环境中排放。
在石油的二次开采中，注水开发是主要的开发方式。目前我国各油田绝大部分开发井都采用注水开发。伴随着油田注水开发生产的进行，出现了两大问题，一是注入水的水源问题；二是注入水和油田采出水的处理及排放问题。注水开发初期的注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来解决的，但大量开采浅层地下水会引起局部地层水位下降，而地表水资源又很有限。因此，采油污水处理后用于油田回注水为各大油田所采用。但是如果污水未达到回注水的要求（主要是含油量、悬浮物超标），仍然回注到地下，这将导致堵塞地层出油通道，降低注水效率和石油开采量；因此污水处理是否达标将直接影响注水采油的效率。
另外，随着原油含水量的逐渐上升，油田采出水水量越来越大，由于注水井的布局及注入量的不均衡、现有技术设备的处理局限等因素，一部分油田污水不能够做为回注水使用，而需排到环境中去。因此，必须考虑污水的达标排放问题。如果这些污水不经处理或处理后未达标而排放，将会造成环境污染、破坏水体、土壤、影响生态平衡，造成重大的经济损失。因此，油田污水的处理回用对于保护、节约水资源，保护生态平衡促进可持续发展，具有重大的意义。
二、油田采出水常规处理方式
目前，国内油田采用的污水处理技术一般包括：重力沉降技术、粗粒化技术、气浮技术、过滤技术等。重力沉降的处理效果完全依赖于污水中各成分的重力差以及化学药剂的效果，设备占地面积大。粗粒化技术处理效果的好坏依赖于粗粒化材料的聚结性能，聚结性能好的粗粒化材料能使细小油珠变为大油珠，从而使得除油更容易。气浮技术在油田含油污水处理中的应用主要是密闭加压溶气气浮技术，常用气源为天然气，氮气也有所应用。此外，膜分离技术、井下油水分离技术、三相旋流分离技术等也是目前油田污水处理技术中的研究热点。下面介绍几种油田采出水的处理流程。
1、自然除油+混凝除油+过滤流程(三段流程)
自然除油阶段利用重力进行油水分离，去除浮油。混凝阶段进一步去除浮油和部分乳化油。经过这两个阶段后污水中含油量较低，可以进行过滤操作，在过滤阶段主要去除污水中的悬浮物和微量油类。
该流程形成于油田开发初期，其特点是适应性强，废水含油量变化幅度较大时，一般也能满足回注所需水质的要求，但该流程所需的构筑物比较多。后来形成的不同处理流程，都是在此基础上完善、发展起来的。
2、混凝除油+过滤流程(两段流程)
随着混凝技术的提高，利用高质量的破乳剂可将经过一次混凝除油处理后的污水含油量控制在0．1％o以下，于是对原来的三段流程进行简化，形成了二段处理工艺，而构筑物的投资也仅为原来的3／4。同时，处理技术和设备的更新也使该流程更加实用，如无阀滤池技术与单阀滤罐的引进，使得滤罐可以自动反冲洗，减轻了操作工人的劳动强度，节省了反冲洗泵和反冲洗罐的投资费和运行费。
3、精细处理流程
对于低渗透油田，其回注水的水质要求更高，处理难度也更大。目前国内用于低渗透层油层回注水的处理方法为：常规处理加“精细过滤”，即在三段式处理工艺之后再加一套精细处理装置。常见流程有：
(1)水力旋流一精细过滤流程
当污水中油与水的密度相差较大时，即所含油分中轻质油含量较高时，可采用水力旋流加精细过滤工艺流程，如图1所示。水力旋流器在分离密度差较大的混合物时处理效果好。
气浮浮选一精细过滤流程
当油田回注水中油与水的密度相差较大时，还可以采用气浮浮选处理加精细过滤工艺流程，其原理如图2所示。
污水治理新技术及工艺
经过多年的研究应用和发展，国内外针对采油污水的处理尤其在除油、降低COD 方面已取得了多项新技术。在去除污油方面，有三相旋流分离器、高效气浮器、电气浮技术、专项絮凝技术等，在去除悬浮物方面，有吸附过滤技术、连续自动砂滤器、膜分离技术（主要是微滤和超滤）。在去除有机物和盐类方面有：膜技术（纳滤、反渗透）、高级氧化技术（化学催化氧化、光催化氧化、湿式催化氧化、电催化氧化、微波诱导催化氧化、生物酶催化氧化、催化超临界水氧化、超声氧化以及组合氧化等）、生化技术及膜生物反应器等。
随着科技的不断进步，人们对环保的重视程度不断加深，相关领域的研究也不断的发展创新，并且已经取得了众多新成果。例如：旋流技术的应用、全物理性膜分离技术、曝气除铁技术、电化学技术、射流器浮技术、超声波改善水质增注技术、高级氧化技术、超滤法、悬浮、附着厌氧—好氧技术、水质改性技术。总而言之，油田采油污水处理将朝着低污染低污染、低成本、易操作、高效处理方向发展。新的处理方法和流程将是传统方法、生物处理法、膜处理法结合起来的方法。
总结
油田含油污水处理问题是一项难度极大的技术课题，也是一项关系地下和地面的复杂系统工程。从目前国内含油污水处理技术的研究及应用现状来看，与国外相比还有一定的差距，未能很好解决这一关系油田生产和环保事业的难题。因此，开发出新的油田含油污水综合处理及回用技术，必将给油田含油污水处理领域带来希望和生机。
参考文献
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