油田污水处理方法分析

油气田地面工程第29卷第8期(2010. 8)53doi: 10. 3969/j. issn. 1006-6896. 2010. 08. 041油田污水处理方法分析刘敬敏'刘广丽2 卢宇31冀东油田机械公司2冀东油田集输公司3中国石油塔里木油田分公司摘要:油田污水处理的目的是去除水中和离心机。其中水力旋流分离器由于具有体积小、的油、悬浮物、添加剂以及其他有碍注水，重量轻、分离性能好和运行安全可靠等优点而备受易造成注水系统腐蚀和结垢的不利成分。所重视，目前在世界各油田(如中东、非洲、西欧、采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选美洲等地区的海上和陆地油田)都有应用。我国引法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方进的数套Vortoil 水力旋流器，在油田污水处理方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较面取得了良好的效果。大，对处理后回注水的水质要求也不一样，(3)粗粒化是指含油废水通过一个装有粗粒化因此选择的处理工艺也不相同。研制新型设材料的设备时，油珠粒径由小变大的过程。目前常备和药剂，开发新工艺，应用新技术已成为.用的粗粒化材料有石英砂、无烟煤、蛇纹石、陶粒油田污水处理发展的新趋势。和树脂等。粗粒化除油罐用以去除经前期治理后的关键词:油田污水;污水处理;膜分离含油污水中的细小油珠和乳化油。技术(4)过滤器有压力式和重力式两种。目前我国油田普遍采用的是压力式，有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双层滤料过滤器和多层滤料过滤器等。1油田污水处理技术近年来，随着纤维材料的发展，以纤维材料为滤料油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出的深床高精度纤维球过滤器发展迅速，其具有纤维水)、钻井污水及站内其他类型的含油污水。油田细密，过滤时可形成上大下小的理想滤料空隙分污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种布，纳污能力大和反洗滤料不流失等优点。方式。目前，我国常用的污水处理技术有物理法、(5)膜分离技术被认为是“21 世纪的水处理技术"，是一大类技术的总称。其主要包括微滤、化学法、物理化学和生物法四大类。超滤、纳滤和反渗透等几类。这些膜分离产品均是1.1物理法物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大利用经特殊工艺制造的多孔材料的拦截能力，以物部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分理截留的方式去除水中- -定颗粒大小的杂质。特别离.离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。是超滤，己经在除油的相关研究中取得了一定的进(1)重力分离技术。依靠油水比重差进行重力展，逐渐从实验室走向实际应用阶段。膜分离技术分离是油田废水治理的关键。从油水分离的试验结的基本特征见表1。表1膜分离技术的基本特征果看，沉淀时间越长，从水中分离浮油的效果越膜类型孔径大小/μm功能膜间压力好。采用重力分离法处理，可达到降低污水处理费微滤0.1~0.2去除悬浮固体1. 72X105~3.44用的目的。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池(MF)x10* Pa作为含油废水治理的基本设施，简单易行，已被各超滤0.01~0. 1去除有机物,细荫和热1. 72X 105~6.89油田广泛使用。原质、胶体物质、悬浮X10* Pa固体和染料大分子(2) 离心分离法。该方法通过使装有废水的容纳滤0.001~0.01 去除病毒、大的无机离 9.30 x 105 ~器高速旋转，形成离心力场，因颗粒和污水的质最(NF)子、分子量在300~ 15. 86X105 Pa不同，受到的离心力也不同，质量大的颗粒受到较1000范围内的有机化合物和三价盐大离心力作用被甩向外侧，质量小的则停留在内反渗去除所有有机化合物、13.80 x 105 ~侧，各自通过不同的出口排出，达到分离污染物的中国煤化工直和68.90X10 Pa目的。含油废水经离心分离后，油集中在中心部位，而废水则集中在靠外侧的器壁上。按照离心力1.2" 化字法T.CHCNMHG产生的方式，离心分离装置可分为水力旋流分离器化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法6油气田地面工程第29卷第8期(2010. 8)或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质，特别是1.4 生物法含油废水中的乳化油。其包括混凝沉淀、化学转化生物法是利用微生物的生化作用，将复杂的有和中和法。机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒(1)混凝沉淀法。混凝沉淀法是借助混凝剂对物质，从而使废水得以净化。根据氧气的供应与胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒否，将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理，子脱稳，在絮凝剂的作用下发生絮凝沉淀，以去除好氧生物处理是在水中有充分的溶解氧的情况下，污水中的悬浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝利用好氧微生物的活动，将废水中的有机物分解为剂主要有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺(PAM)CO2、H2O、NH3. NO3等;厌氧生物处理的特点类和接枝淀粉类等。是可以在厌氧反应器中一直保持足够的厌氧生物菌(2)化学转化法。化学转化是转化废水中污染体，使废水中的有机物降解为CH、CO2、 H2O等。物的有效方法，能将废水中呈溶解状态的无机物和生物法较物理或化学方法成本低，投资少，效有机物转化为微毒、无毒物质，或转化成容易与水率高，无二次污染，广泛为各国所采用。分离的形态。该法分为化学氧化法、电解氧化法和2油田污水处理工艺光化学催化氧化法三类。化学氧化是指利用强氧化剂(如O2. O3、Cl2、 H2O2. KMnO、Kz FeO,油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中等)氧化分解废水中油和COD等污染物质以达到存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相净化废水的一种方法;电解氧化法是指在废水中插混合，因此单一方法处理往往效果不佳;同时，因上电极，通以一定的直流电，废水中的油和COD各种方法都有其局限性，在实际应用中通常是2~等污染物在阳极发生电氧化作用，或与电解产生的3种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另氧化性物质(如Cl2、C10~. Fe'-等)发生化学外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用氧化还原作用，以达到净化废水的一-种方法;光化途不同，使油田污水处理工艺差别较大。学催化氧化法是指以半导体材料(如TiO2、Fe2O3、在这些工艺流程中，常见的一级处理有重力分WO,等)并利用太阳光能或人造光能( 如紫外灯、离、浮选及离心分离，主要除去浮油及油湿固体;日光灯等)，使废水中的油和COD等污染物质降二级处理有过滤、粗粒化和化学处理等，主要是破解以达到净化废水的一种方法。目前常用的方法包乳和去除分散油;深度处理有超滤、活性炭吸附和括超临界水氧化、湿式空气氧化、臭氧氧化、生化处理等，主要是去除溶解油。TiO2电极氧化和Fenton试剂氧化等。膜生物反应器是- -种高效膜分离技术与活性污1.3 物理化学法泥法相结合的新型水处理技术，中空纤维膜的应用油田污水物化处理法包括气浮法和吸附法两种。取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，有效(1)气浮法。气浮法是将空气以微小气泡形式地达到了泥水分离的目的。充分利用膜的高效截留注人水中，使微小气泡与水中悬浮的油粒粘附，因作用，不仅能够有效地截留硝化菌，使其完全保留其密度小于水而上浮，形成浮渣层从水中分离。常在生物反应器内，保证硝化反应顺利进行，有效去投加浮选剂提高浮选效果，浮选剂-方面具有破乳除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一时难于作用和起泡作用;另一方面还有吸附架桥作用，可降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间,以使胶体粒子聚集随气泡--起上浮。使之得到最大限度的分解。应用该技术后，主要污(2)吸附法。吸附法主要是利用固体吸附剂去染物的去除率可达: COD≥93%、SS= 100%，产水除废水中多种污染物。根据固体表面吸附力的不同，悬浮物和浊度几乎于零，处理后的水质良好且稳定，吸附可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。可以直接回用，实现了污水资源化。油田污水处理中采用的吸附主要是利用亲油材3结语料来吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，但其吸附容量有限，且成本高，再生困难，使用受到.随着全球范围水资源短缺的加剧，以及人们对一定的限制，故一般只用于含油废水的深度处理。环境污染认识的加深，油田污水处理后回用已经越因此，近年来开展了寻求新的吸油剂方面的研究，来中国煤化工药剂，开发新工艺，研究主要集中在两点:一是把具有吸油性的无机填YC N M H G发展的新趋势。充剂与交联聚合物相结合，提高吸附容量;二是提高吸油材料的亲水性，改善其对油的吸附性能。(栏目主持关梅君)