采油污水深度处理技术

第37卷第5期.学术湖南农机2010年9月_ Vol.37_ No.5HUNAN AGRICULTURAL MACHINERYSep.2010采油污水深度处理技术刘庆来,刘庆,李伟3(1.天津科技大学海洋科学与工程学院,天津062552;2.华北油田公司采油工艺研究院机械措施室,河北任丘062552;3.华北油田公司质量安全环保处环保综合科,河北任丘062552)摘要:随着油田的进一 步的开发建设,采油污水的处理问题已成为制约油田发展的重要问题。结合油田实际情况增加深度处理单元可以进一步净化污水，满足油田的发展需要。采油污水深度处理技术中膜技术和高級氧化技术将会有很广阔的研究与应用前景,会取得很好的经济、社会效益。关键词:采油污水;除油;深度处理技术中图分类号:TE133+.2文献标识码:A文章编号:1007-8320(2010)05 -0087-02Astewater treatment technology of oil extractionLIU Qing- -ai' ,Liu Qing",LI Wei?(I.College of Marine Science,Tanjin University of Science and Engineering, Tianjin 062552 ,China;2Production Technology Research Instiue of Huabei 0ifield Company ,Renqu ,Hebei 062552 ,China;3.Quality and safety and environmental protection in North China 0ifield Service Company ,Renqu ,Hebei 062552,China)Abstract: With the futher development and constuction of oil，produced water treatment has become an important problemrestricting the development of oil fields.This paper analyzes the status of oil wastewater treatment technologies and problems , andon this basis from adsorption . membrane separation technology ，advanced oxidation Ji biochemical wastewater treatment onWoguo oil technology discussed.Key words:produced water;degreasing;advanced treatment technology在地下含油砂层中,石油和水是同时存在的。油田在采油相同，因此各油田根据自身实际情况和注水要求来确定自己过程中,油水同时被抽取到地面集输管网。从含水原油中分离油田的污水处理技术。但总体来讲,大都以“老三套”为基础,出来的水为采油含油污水。随着我国油田的进一步的开发建按照主要处理技术过程可分为重力除油技术、压力除油技术、设,采出液含水量逐年递增,并且处理难度越来越大。气浮除油技术和精细过滤技术四大类。(1)重力除油技术。重力除油主要特点是利用油、悬浮固1油田采油污水特性体和水的密度差,依靠重力进行油、悬浮固体和水的分离。该由于我国各油田地质条件、开发方式油层改造措施、注技术，首先将污水经过自然沉降罐除掉大部分浮油和一部分水水质、集输技术等的不同，各油田采油污水的性质差异很分散油及大颗粒悬浮固体,再经混凝沉降去除大部分分散油大。一般来说,采油污水中含有原油、各种盐类、有机物、无机和悬浮固体,最后经多级过滤,出水水质可基本满足高渗透油物及微生物等。另外,采油污水中主要污染物由浮油、分散油、藏注水需要。该技术简单,应用广泛,其特点是对原水含油量乳化油及微量的溶解油所组成,以乳化油的处理难度较大。变化适应性强,缺点是当处理水量大时,滤罐数量多,流程相-般来说，油田采油污水具有以下几个特点:①含油量对复杂,自动化程度低,适应于对注水水质要求较低的油田。高;②含有悬浮固体颗粒。颗粒粒径-般为1~ 100 um,主要(2)压力除油技术。压力除油技术是基于斜板除油和粗粒包括粘土颗粒粉砂和细砂等;③高含盐量;④含细菌;⑤部分化除油技术,与重力除油相比,它强化了技术前段除油和后段油田污水含表面活性剂。的过滤净化其典型技术是自然沉降一压力斜板除油- 粗粒化2采油污水处理技术现状及存在问题除油-多级压滤等。压力除油技术除油效率高,停留时问短,系统自动化程度高于重力除油,正常出水含油质量浓度<30 mg/L。2.1采油污水处理技术现状目前,我国现场应用的采油污水处理有重力沉降分离、气(3)气浮除油技术。气浮除油原理主要是利用油水问表面浮分离、化学混凝粗粒化除油旋流分离器和过滤等技术。由，张力大中国煤化工对亲水的特点,将空于各油田污水水质差异较大，处理后净化水水质要求也不尽气通人Y台C N M H G附在气泡上,气泡吸附油及悬学物上存到水面从而达到分禺的目的，气浮法主要收稿日期:20-07-21作者简介:刘庆来(1974-),男,天津津南人,大学本科,主要研究去除的是残余浮油和不含表面活性剂的分散油。气浮除油技方向:环境工程。术是在20世纪90年代从国外引进污水处理装置的基础上，88湖南农机2010年9月结合国内各油田生产实际需求而发展起来的，在炼化含油污杀菌清洗。简单的除油机理是乳化油基于油滴尺寸大于膜孔水处理中应用较多.实际技术中取代混凝沉降设施。径被膜阻止，而溶解油则是基于膜和溶质的分了问的相互作(4)精细过滤技术。这种技术只在个别油田中使用:就是用,膜的亲水性越强.阻止游离油透过的能力越强,水通量越在重力除油技术、压力除油技术及气浮除油技术的术端增加高:含油污水中油的存在状态是选择膜的首要的依据,若水体精细过滤设备,进--步降低石油和思浮物的浓度.以满足低渗中的油是因有表面活性剂的存在使油滴乳化成稳定的乳化油透油藏的注水要求。和溶解油,油珠之问难以相互粘结,则须采用亲水或亲油的超2.2采油污水处理技术存 在问题滤膜分离.为此超滤膜孔径远<10um,而且超细的膜孔有利我国油田采油污水处理技术均属于初级处理技术，并未于破乳或有利于油滴聚结。膜过滤技术是采油污水有效的深进行深度处理。所以仍存在以下几方面问题: D整体处理技术度处理技术但成本高和膜清洗问题限制了其工业化应用。单一,传统的“老三套”技术依然很大比例,深度处理技术应3.3 高级氧化技术用缺乏,而且技术处理效果不好:2采用化学絮凝法所带来的高级氧化技术在采油污水处理中的研究处于起步阶段,问题，化学絮凝是常采用的方法,需要加人絮凝剂,还有水质但取得不少进展。含有表面活性剂的采油污水中乳化油去除调节剂、防腐剂和除垢剂等化学药剂.容易产生二次污染;药难度大,处理的关键在于消除油水界面膜上的表面活性剂。表剂投加量大,污泥产量高,增加了污泥排放及处理，影响了区面活性剂的消除将使油滴可以发生重排.聚集,然后就容易分块的回注效果;③不具备脱盐能力.现有处理设施中多数不具离。半导体TiO2催化剂在油水界面层存在,光照射时可以发有去除污水中大量无机盐的功能,即使其他指标达标,这类污生光催化氧化反应.达到乳化油破乳的效果,可以去除石油类水外排也会引起生态环境的严重污染;④对含表面活性剂的污染物。超临界水氧化技术则是将水的温度.压力升高到临界分散油和乳化油处理效果差，尤其是部分油田已进入二三次采点(Te为274.3 C,Pe为22.05 MPa)以上,水处于- -种不同于油阶段，采油污水中含有大量表面活性剂，油的乳化程度加气态液态和固态的新流态-超临 界态,水的物理化学性质发剧，现有处理设施对含有表面活性剂的分散油和乳化油效果生显著变化,可以与有机物和氧气以任何比例互溶。利用水的较差;⑤滤料性能不足,很多滤料的性能不能安全达到设计要这种性质使它成为一种理想的反应介质，有机物的氧化可以求,在油田中得不到很好的利用,污水水质超标.影响低渗区在富氧的均-相中进行，可在很短时间内达到对有机物很高块的回注效果,不能满足注水开发提高油用采油率的目的;⑥的破坏效率。自动化操作系统效率不高,如在重力式处理技术中,反冲洗.3.4 生化法收油、排污过程均是手动操作,无自动化控制,人工操作控制生化法主要是通过微生物的新陈代谢过程使污水中的有有一定的局限性,势必影响生产系统的运行;⑦技术技术不配机物被降解,转化成新的生物细胞及简单形式的无机物,从而套,上述各项处理技术技术都有其应用条件.同时在现场应用达到去除有机物的目的。生化法是在初级处理基础上进行的中也有一些不足之处,目前还不能完善配套的使用。二级处理技术,已广泛应用于城市污水和印染、石化、酿造造纸等工业污水的处理。在采油污水处理方面近年来也有许多3采油污水深度处理技术研究,-般要求进人生化处理系统前含油<50mg/L,厌氧折采油污水深度处理的对象主要包括部分分散油和乳化油、流板反应器.半推流式活性污泥系统、ASBR,厌氧一好氧接触无机盐以及表面活性剂等，本文就采油污水处理存在的问题氧化等技术有很好的处理效果。生化法是一种去除有机物污提出几种处理深度技术。染很成熟的方法,应用于采油污水处理有很好的前景。3.1吸附法此外.萃取、磁分离、电渗析、水力旋流器、超声波技术等吸附法就是利用吸附剂的多孔，比表面积大A表面疏水作为新兴的除油技术在处理含油污水方面都有研究应用。亲油的特性,使油经过物理或化学作用粘附在表面或孔隙内，4结语从而达到除油的目的。一般吸附剂以煤灰、矿渣.果壳、锯末、粘土等为原料,经过炭化、活化或有机改性来扩大孔隙,增加随者石油工业的不断发展，对采油污水的处理和回用的比表面积和提高表面亲油性。-般吸附剂分成粉末状和颗粒要求将会日益提高。在原有的初级处理基础上,结合油田实际状两种类型,粉末状直接投加到水中,而颗粒状则以吸附柱的情况增加深度处理单元可以进一步净化污水，满足油田的发形式应用。邹存菩等人在原有的气浮技术之后用改性聚氨酷展需要。采油污水深度处理技术中膜技术和高级氧化技术将泡沫去除乳化油，使原来技术的出水含油质量浓度从20~会有很广阔的研究与应用前景,会取得很好的经济.社会效益。参考文献40m/L降到8 mg/L.[1]陈忠喜,邓述波.横向流除油器处理油田含油污水的研究[J].工业3.2 膜分离技术目前.膜分离技术发展迅速。在国外,膜技术已广泛用于2]丰中国煤化工:北京:石油工业出版社，含油污水中乳化油溶解油去除和脱盐的研究与工业化试验。微滤(MF )和超滤(LF)技术处理含油污水的特点是:不加药MHCNMH G[3]陆桂.油田水处理技术[M 1.北京:石油工业出版社, 1998.剂,是-种纯物理分离.不产生污泥.对原水油分浓度的变化[4]荆国林,于水利,韩强.聚合物驱采油污水处理技术研究进展[]工适应性强,需要乐力循环污水,进水需严格预处理,膜需定期业与废水处理,2004,35(2):16 -18.