張崇宇

摘 要：油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物和其他容易導(dǎo)致注水系統(tǒng)腐蝕的成分。油田或區(qū)塊組成復(fù)雜多樣，處理后回注水水質(zhì)要求也不同，因此治理要因地制宜。整個油田回注污水處理技術(shù)水平較低，沒有及時引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，也沒有借鑒國外先進(jìn)的管理經(jīng)驗，這是我國大多數(shù)油田回注污水處理站處理效率較低、水質(zhì)無法達(dá)標(biāo)的主要原因之一。

關(guān)鍵詞：油田；污水處理；生物處理

一、概述

油田污水主要包括原油脫出水、鉆井污水及站內(nèi)其它類型的含油污水。油田污水的處理依據(jù)油田生產(chǎn)、環(huán)境等因素可以有多種方式。當(dāng)油田需要注水時，油田污水經(jīng)處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止其對地層產(chǎn)生傷害。如果處理后排放，則根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境要求，將污水處理到排放標(biāo)準(zhǔn)。我國一些干旱地區(qū)，水資源嚴(yán)重缺乏，如何將采油過程中產(chǎn)生的污水變廢為寶，處理后用于飲用或灌溉，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

鉆井污水的污染物主要包括鉆屑、石油、粘度控制劑（如粘土）、加重劑、粘土穩(wěn)定劑、腐蝕劑、防腐劑、殺菌劑、潤滑劑、地層親和劑、油基解卡劑、消泡劑等，因此，鉆井污水成分非常復(fù)雜，既有鉆井液，也有洗井液。其它類型污水主要包括油污泥堆放場所的滲濾水、洗滌設(shè)備的污水、油田地表徑流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水體等。

由于油田污水種類多、地層差異及鉆井工藝不同等原因，各油田污水處理站不僅水質(zhì)差異大，而且油田污水的水質(zhì)變化也大，這為油田污水的處理帶來困難。

二、油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀

1.物理法和化學(xué)法

物理處理法的重點是去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、粗?；⒛し蛛x和蒸發(fā)等方法。重力分離技術(shù)，即依靠油水比重差進(jìn)行重力分離是油田廢水治理的關(guān)鍵。從油水分離的試驗結(jié)果看，沉淀時間越長，從水中分離浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作為含油廢水治理的基本手段，已被各油田廣泛使用。

膜分離技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)的水處理技術(shù)，是一大類技術(shù)的總稱。主要包括微濾、超濾、納濾、反滲透和其他類型。膜分離產(chǎn)品攔截使用特制的多孔材料的能力，以除去雜質(zhì)的物理截留的方式一定粒度。特別是超濾，已經(jīng)在相關(guān)研究中取得了一定的進(jìn)展，逐漸從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。

化學(xué)法主要用于物理方法中不可單獨使用，或在生物廢水中溶解和膠體物質(zhì)的一部分，尤其是含油廢水中的乳化油。其中包括混凝、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法?；炷恋矸ㄊ墙柚炷齽δz體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩(wěn)，在絮凝劑的作用下，發(fā)生絮凝沉淀以去除污水中的懸浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝劑主要有鋁鹽類、鐵鹽類、聚丙烯酰胺（PAM）類、接枝淀粉類等。

2.物理化學(xué)法

油田污水物理化學(xué)處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。

吸附法主要是利用固體吸附劑去除廢水中多種污染物。根據(jù)固體表面吸附力的不同，吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型。

油田污水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困難，使用受到一定的限制，故一般只用于含油廢水的深度處理。因此，近年來開展了尋求新的吸油劑方面的研究，研究主要集中在兩點：一是把具有吸油性的無機填充劑與交聯(lián)聚合物相結(jié)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。

3.生物過程

生物法是利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機物分解成更簡單的物質(zhì)，使有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。根據(jù)是否供應(yīng)氧氣，生物法分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物是在水溶解氧的條件下利用好氧微生物的活性，將廢水中的有機物分解為CO2，H2O，NH3，NO3；厭氧生物處理的特征在于在厭氧反應(yīng)器中厭氧微生物足夠穩(wěn)定，將廢水中的有機物降解為CH4，CO2，H2O。

在成本方面，生物方法與物理或化學(xué)方法相比，其投資少，效率高，無二次污染，被廣泛用于各個國家。油田廢水可生化性差，且含有有機物的降解，因此，目前國內(nèi)外廣泛采用A/O法、接觸氧化、曝氣生物濾池（BAF），SBR，UASB和其他油田污水處理。

4.油田污水處理的一般工藝和膜生物反應(yīng)器工藝

油田廢水組成復(fù)雜，油含量和油在水中存在形式也不相同，而且在大多數(shù)情況下與其他廢水混合，導(dǎo)致使用一個單一的處理法往往是無效的。同時，由于各種方法都有其局限性，在實際應(yīng)用中往往是使用兩個或者三個方法的組合，使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，油田的生產(chǎn)環(huán)境和水處理工藝不同，使油田污水處理差異很大。

膜生物反應(yīng)器是一種膜分離技術(shù)與生物處理工藝相結(jié)合的新技術(shù)，它取代了傳統(tǒng)二級生物處理工藝與膜分離技術(shù)的兩個沉淀池，具有處理效率高、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、剩余污泥量少、處理成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于自動控制和運行管理、出水可直接回用等特點。

三、發(fā)展?fàn)顩r

伴隨著全球水資源短缺和環(huán)境污染的加重，各國越來越強調(diào)油田污水處理回收利用的重要性。最近的研究有以下發(fā)展趨勢：

1.新型水處理藥劑的研究和開發(fā)

研制混凝能力強，可以快速破乳、沉降速度快、絮凝體體積小、在中性和堿性條件下同樣有效的新型混凝劑，是水處理劑開發(fā)人員的工作方向。最近幾年，研制和應(yīng)用材料的熱點是聚合鋁、鐵、硅等原材料應(yīng)用的發(fā)展，無機高分子混凝劑物種已逐漸形成了一個體系。但是在有機方面，有機混凝劑研究的重點是復(fù)合配方的篩選和高聚物枝接。

2.生物處理技術(shù)

被認(rèn)為未來最有前途的廢水處理技術(shù)就是生物處理技術(shù)，它也是水處理工作者一直研究的重點和難點。特別是近幾年，隨著基因工程技術(shù)的飛速發(fā)展，今后污水生物處理技術(shù)的發(fā)展方向是質(zhì)粒育種菌和基因工程菌為代表的高效降解菌種的特性研究和工程應(yīng)用。

3.膜分離技術(shù)的研究與推廣

用于油田污水處理的膜分離技術(shù)，現(xiàn)階段仍處于工業(yè)試驗階段，很難大規(guī)模應(yīng)用的主要問題是膜的成本和膜的污染。所以，今后的研究重點是：高質(zhì)量、低價格的新材料薄膜的開發(fā)，降低膜污染的方法，清洗方法和清洗劑的優(yōu)化發(fā)展。

4.開發(fā)過程里先進(jìn)的復(fù)雜反應(yīng)器，提高處理速率，減少占地面積

膜生物反應(yīng)器工藝，是膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)的統(tǒng)一綜合，其具有這兩種技術(shù)的優(yōu)點，已經(jīng)被應(yīng)用在一些工業(yè)廢水處理中，目前不適用于油田污水處理。但根據(jù)其自身的特點，膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于油田污水處理的發(fā)展趨勢是不可改變的。

四、總結(jié)

伴隨著石油領(lǐng)域開發(fā)力度的不斷加大，采水液的含水率不斷提升（一些地區(qū)已超過90%），含油廢水已成為油田注水水源的中心。隨著油田外圍低滲透以及表外儲層持續(xù)開展的工作，對油田注水水質(zhì)的要求也越來越嚴(yán)格。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國華.水體油污治理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010．

[2]楊云霞，張曉健.我國主要油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及問題[J].油氣田地面工程，2011，20（1）：4-5．

[3]李書光，劉冰，胡松青.超聲波處理石油污水的實驗研究[J].石油學(xué)報，2003，19（3）：99-102．