油田污水處理方法分析

油氣田地面工程第29卷第8期(2010. 8)53doi: 10. 3969/j. issn. 1006-6896. 2010. 08. 041油田污水處理方法分析劉敬敏'劉廣麗2 盧宇31冀東油田機械公司2冀東油田集輸公司3中國石油塔里木油田分公司摘要:油田污水處理的目的是去除水中和離心機。其中水力旋流分離器由于具有體積小、的油、懸浮物、添加劑以及其他有礙注水，重量輕、分離性能好和運行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)而備受易造成注水系統腐蝕和結垢的不利成分。所重視，目前在世界各油田(如中東、非洲、西歐、采用的技術(shù)包括重力分離、粗?；?、浮選美洲等地區的海上和陸地油田)都有應用。我國引法、過(guò)濾、膜分離以及生物法等十幾種方進(jìn)的數套Vortoil 水力旋流器，在油田污水處理方法。各油田或區塊的水質(zhì)成分復雜、差異較面取得了良好的效果。大，對處理后回注水的水質(zhì)要求也不一樣，(3)粗?；侵负蛷U水通過(guò)一個(gè)裝有粗?；虼诉x擇的處理工藝也不相同。研制新型設材料的設備時(shí)，油珠粒徑由小變大的過(guò)程。目前常備和藥劑，開(kāi)發(fā)新工藝，應用新技術(shù)已成為.用的粗?；牧嫌惺⑸?、無(wú)煙煤、蛇紋石、陶粒油田污水處理發(fā)展的新趨勢。和樹(shù)脂等。粗?；凸抻靡匀コ?jīng)前期治理后的關(guān)鍵詞:油田污水;污水處理;膜分離含油污水中的細小油珠和乳化油。技術(shù)(4)過(guò)濾器有壓力式和重力式兩種。目前我國油田普遍采用的是壓力式，有石英砂過(guò)濾器、核桃殼過(guò)濾器、雙層濾料過(guò)濾器和多層濾料過(guò)濾器等。1油田污水處理技術(shù)近年來(lái)，隨著(zhù)纖維材料的發(fā)展，以纖維材料為濾料油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出的深床高精度纖維球過(guò)濾器發(fā)展迅速，其具有纖維水)、鉆井污水及站內其他類(lèi)型的含油污水。油田細密，過(guò)濾時(shí)可形成上大下小的理想濾料空隙分污水的處理依據油田生產(chǎn)、環(huán)境等因素可以有多種布，納污能力大和反洗濾料不流失等優(yōu)點(diǎn)。方式。目前，我國常用的污水處理技術(shù)有物理法、(5)膜分離技術(shù)被認為是“21 世紀的水處理技術(shù)"，是一大類(lèi)技術(shù)的總稱(chēng)。其主要包括微濾、化學(xué)法、物理化學(xué)和生物法四大類(lèi)。超濾、納濾和反滲透等幾類(lèi)。這些膜分離產(chǎn)品均是1.1物理法物理處理法的重點(diǎn)是去除廢水中的礦物質(zhì)和大利用經(jīng)特殊工藝制造的多孔材料的攔截能力，以物部分固體懸浮物、油類(lèi)等。物理法主要包括重力分理截留的方式去除水中- -定顆粒大小的雜質(zhì)。特別離.離心分離、過(guò)濾、粗?；?、膜分離和蒸發(fā)等方法。是超濾，己經(jīng)在除油的相關(guān)研究中取得了一定的進(jìn)(1)重力分離技術(shù)。依靠油水比重差進(jìn)行重力展，逐漸從實(shí)驗室走向實(shí)際應用階段。膜分離技術(shù)分離是油田廢水治理的關(guān)鍵。從油水分離的試驗結的基本特征見(jiàn)表1。表1膜分離技術(shù)的基本特征果看，沉淀時(shí)間越長(cháng)，從水中分離浮油的效果越膜類(lèi)型孔徑大小/μm功能膜間壓力好。采用重力分離法處理，可達到降低污水處理費微濾0.1~0.2去除懸浮固體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作為含油廢水治理的基本設施，簡(jiǎn)單易行，已被各超濾0.01~0. 1去除有機物,細蔭和熱1. 72X 105~6.89油田廣泛使用。原質(zhì)、膠體物質(zhì)、懸浮X10* Pa固體和染料大分子(2) 離心分離法。該方法通過(guò)使裝有廢水的容納濾0.001~0.01 去除病毒、大的無(wú)機離 9.30 x 105 ~器高速旋轉，形成離心力場(chǎng)，因顆粒和污水的質(zhì)最(NF)子、分子量在300~ 15. 86X105 Pa不同，受到的離心力也不同，質(zhì)量大的顆粒受到較1000范圍內的有機化合物和三價(jià)鹽大離心力作用被甩向外側，質(zhì)量小的則停留在內反滲去除所有有機化合物、13.80 x 105 ~側，各自通過(guò)不同的出口排出，達到分離污染物的中國煤化工直和68.90X10 Pa目的。含油廢水經(jīng)離心分離后，油集中在中心部位，而廢水則集中在靠外側的器壁上。按照離心力1.2" 化字法T.CHCNMHG產(chǎn)生的方式，離心分離裝置可分為水力旋流分離器化學(xué)法主要用于處理廢水中不能單獨用物理法6油氣田地面工程第29卷第8期(2010. 8)或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)，特別是1.4 生物法含油廢水中的乳化油。其包括混凝沉淀、化學(xué)轉化生物法是利用微生物的生化作用，將復雜的有和中和法。機物分解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉化為無(wú)毒(1)混凝沉淀法?；炷恋矸ㄊ墙柚炷齽ξ镔|(zhì)，從而使廢水得以?xún)艋?。根據氧氣的供應與膠體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒否，將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理，子脫穩，在絮凝劑的作用下發(fā)生絮凝沉淀，以去除好氧生物處理是在水中有充分的溶解氧的情況下，污水中的懸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動(dòng)，將廢水中的有機物分解為劑主要有鋁鹽類(lèi)、鐵鹽類(lèi)、聚丙烯酰胺(PAM)CO2、H2O、NH3. NO3等;厭氧生物處理的特點(diǎn)類(lèi)和接枝淀粉類(lèi)等。是可以在厭氧反應器中一直保持足夠的厭氧生物菌(2)化學(xué)轉化法?；瘜W(xué)轉化是轉化廢水中污染體，使廢水中的有機物降解為CH、CO2、 H2O等。物的有效方法，能將廢水中呈溶解狀態(tài)的無(wú)機物和生物法較物理或化學(xué)方法成本低，投資少，效有機物轉化為微毒、無(wú)毒物質(zhì)，或轉化成容易與水率高，無(wú)二次污染，廣泛為各國所采用。分離的形態(tài)。該法分為化學(xué)氧化法、電解氧化法和2油田污水處理工藝光化學(xué)催化氧化法三類(lèi)?；瘜W(xué)氧化是指利用強氧化劑(如O2. O3、Cl2、 H2O2. KMnO、Kz FeO,油田污水成分比較復雜，油分含量及油在水中等)氧化分解廢水中油和COD等污染物質(zhì)以達到存在形式也不相同，且多數情況下常與其他廢水相凈化廢水的一種方法;電解氧化法是指在廢水中插混合，因此單一方法處理往往效果不佳;同時(shí)，因上電極，通以一定的直流電，廢水中的油和COD各種方法都有其局限性，在實(shí)際應用中通常是2~等污染物在陽(yáng)極發(fā)生電氧化作用，或與電解產(chǎn)生的3種方法聯(lián)合使用，使出水水質(zhì)達到排放標準。另氧化性物質(zhì)(如Cl2、C10~. Fe'-等)發(fā)生化學(xué)外，各油田的生產(chǎn)方式、環(huán)境要求以及處理水的用氧化還原作用，以達到凈化廢水的一-種方法;光化途不同，使油田污水處理工藝差別較大。學(xué)催化氧化法是指以半導體材料(如TiO2、Fe2O3、在這些工藝流程中，常見(jiàn)的一級處理有重力分WO,等)并利用太陽(yáng)光能或人造光能( 如紫外燈、離、浮選及離心分離，主要除去浮油及油濕固體;日光燈等)，使廢水中的油和COD等污染物質(zhì)降二級處理有過(guò)濾、粗?；突瘜W(xué)處理等，主要是破解以達到凈化廢水的一種方法。目前常用的方法包乳和去除分散油;深度處理有超濾、活性炭吸附和括超臨界水氧化、濕式空氣氧化、臭氧氧化、生化處理等，主要是去除溶解油。TiO2電極氧化和Fenton試劑氧化等。膜生物反應器是- -種高效膜分離技術(shù)與活性污1.3 物理化學(xué)法泥法相結合的新型水處理技術(shù)，中空纖維膜的應用油田污水物化處理法包括氣浮法和吸附法兩種。取代活性污泥法中的二沉池，進(jìn)行固液分離，有效(1)氣浮法。氣浮法是將空氣以微小氣泡形式地達到了泥水分離的目的。充分利用膜的高效截留注人水中，使微小氣泡與水中懸浮的油粒粘附，因作用，不僅能夠有效地截留硝化菌，使其完全保留其密度小于水而上浮，形成浮渣層從水中分離。常在生物反應器內，保證硝化反應順利進(jìn)行，有效去投加浮選劑提高浮選效果，浮選劑-方面具有破乳除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一時(shí)難于作用和起泡作用;另一方面還有吸附架橋作用，可降解的大分子有機物，延長(cháng)其在反應器的停留時(shí)間,以使膠體粒子聚集隨氣泡--起上浮。使之得到最大限度的分解。應用該技術(shù)后，主要污(2)吸附法。吸附法主要是利用固體吸附劑去染物的去除率可達: COD≥93%、SS= 100%，產(chǎn)水除廢水中多種污染物。根據固體表面吸附力的不同，懸浮物和濁度幾乎于零，處理后的水質(zhì)良好且穩定，吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專(zhuān)屬吸附?？梢灾苯踊赜?，實(shí)現了污水資源化。油田污水處理中采用的吸附主要是利用親油材3結語(yǔ)料來(lái)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，再生困難，使用受到.隨著(zhù)全球范圍水資源短缺的加劇，以及人們對一定的限制，故一般只用于含油廢水的深度處理。環(huán)境污染認識的加深，油田污水處理后回用已經(jīng)越因此，近年來(lái)開(kāi)展了尋求新的吸油劑方面的研究，來(lái)中國煤化工藥劑，開(kāi)發(fā)新工藝，研究主要集中在兩點(diǎn):一是把具有吸油性的無(wú)機填YC N M H G發(fā)展的新趨勢。充劑與交聯(lián)聚合物相結合，提高吸附容量;二是提高吸油材料的親水性，改善其對油的吸附性能。(欄目主持關(guān)梅君)