付武軍(中海石油氣電集團有限責任公司，北京 100600)

0 引言

水資源通常用于海上油田的開發(fā)，但開采后的污水中往往存在一些原油，如果這些含油污水沒有妥善處理便直接排放了，一定會使海上油田周圍的自然環(huán)境被污染，并且也會威脅到海上油田工作者的身體健康。同時也會使海上油田應用水資源的量增加，最終浪費很多水資源，為此，對含油污水經(jīng)過高效處理技術(shù)實施處理，并對處理后的水資源進行回收再利用，這將成為當前海上油田開采中的一項緊要任務。這樣的做法不但有助于減少海上油田對水資源的使用量，也能實現(xiàn)對當?shù)刈匀画h(huán)境的有效保護，并達到海上油田綠色開采的目的。

1 含油污水處理及回用基本內(nèi)涵

海上油田含油污水處理即主要通過對各類技術(shù)手段的有效應用，以實現(xiàn)對含油污水中雜質(zhì)的凈化，從而確保污水在排放的過程中不會危害到自然環(huán)境，亦或是把它再次用于海上油田開發(fā)生產(chǎn)中，其目的不同也會應用不同的技術(shù)?，F(xiàn)如今，海上油田污水處理中，大多數(shù)主要是以回用為主要目的，通過高級氧化處理技術(shù)以及膜分離處理技術(shù)等的應用，能夠?qū)臀鬯M行凈化處理，從而讓水質(zhì)達到二次回用標準，并把它回收利用到二次生產(chǎn)之中[1]。

2 海上油田含油污水概述

2.1 含油污水的主要成分

含油污水中有多類污染物質(zhì)，其中占比最大的污染物主要有兩種，即有機物與石油類等，且含油污水的結(jié)構(gòu)缺乏一定的穩(wěn)定性，這樣會使組成成分出現(xiàn)一定改變。與此同時，也會存在部分硫化物等成分[2]。

2.2 含油污水的危害

含油污水有著較為復雜的成分，其中也有部分有毒有害物質(zhì)存在，如果未及時運用正確的方式去處理，那么就會嚴重影響到周圍的自然環(huán)境。一般而言，含油污水產(chǎn)生的危害種類共三類：(1)當水體中有油污排入后，不但會污染水體，也會破壞到水體的衛(wèi)生條件，且人們也會應用水體去灌溉農(nóng)業(yè)，如果灌溉農(nóng)業(yè)應用的水是被污染過的，那么就會嚴重的影響到農(nóng)業(yè)；(2)油類在排進水體時，會最終形成一類膜，也就是油膜，油膜會使氧氣和水的溶解過程遭受到破壞，進而使得氧氣不能在水中進行溶解，也無法滿足水生動物對氧的需求，進而使水生動物出現(xiàn)死亡；(3)油具有一定的助燃作用，水體表面的油污會為當?shù)丨h(huán)境埋下安全隱患，進而易引發(fā)一定的火災。

2.3 海上油田含油污水的特點

對于海上油田開采而言，其中排出的含油污水有著十分復雜的成分，其中除了原油也有很多化學物質(zhì)、固廢物、細菌以及無機鹽等，此外，也涵蓋了原油生產(chǎn)中所添加的一些化學藥劑等。石油含油污水的顯著特點主要有：(1)通常石油含油污水中的水溫都較高；(2)石油含油污水中的礦化性偏高；(3)有諸多細菌存在于石油含油污水之中；(4)含油污水表面張力較大，有殘留的化學品等雜質(zhì)。通過一些實驗研究我們知道，有許多有害的細菌存在于含油污水中，這部分細菌會嚴重地腐蝕著海上油田的管線，進而會嚴重的影響著海上油田的生產(chǎn)安全。同時，含油污水中也存在碳酸根離子、硫酸根離子等，這些物質(zhì)能夠進一步發(fā)生相應的化學反應，從而強化其對管道的腐蝕速度。今天，對我國的很多海上油田而言，因油田不同也存在不同情況，為此，應該按照具體實況應用妥善的舉措去有效處理含油污水。

2.4 含油污水處理影響因素

2.4.1 沉降罐的收油工藝問題

含油污水處理工藝中，沉降罐發(fā)揮著決定性影響作用，若收油中沒有進行妥善處理，那么會使得罐頂?shù)挠臀蹖犹瘢葧绊懗鏊乃|(zhì)，又會因為收油效果不佳，長此以往所產(chǎn)生的老化油會使聯(lián)合站再次脫水的質(zhì)量受到直接影響，進而常發(fā)生脫水器垮電場的狀況?，F(xiàn)在的沉降罐中，很多收油槽缺乏合理的結(jié)構(gòu)，從而會使得最后收到水比油多，進而使處理后的水中含油量多。此外，浮油層無法集中加熱，使得稠油塊無法得以融化，使其無法進入收油槽，最終使收油效果受到影響，特別是在冬季，稠油塊有較強的粘性，進而最終會使得排油困難。

2.4.2 核桃殼過濾罐問題

現(xiàn)如今，核桃殼過濾罐中的問題有：過濾罐在進行過濾時，其中有諸多雜質(zhì)和懸浮物會在核桃殼的表面停留，進而會降低其密度，出現(xiàn)嚴重的濾料膨化情況，這樣會使很多濾料直接進入到補水篩管和罐頂間的死角處，它會影響到最終的反沖過程和過濾材料的再生，且未合理地把控反沖洗強度，則最終會影響反沖洗過程中濾料的應用和最終水質(zhì)。

3 海上油田含油污水處理及回用技術(shù)的不足

3.1 綜合性能不良

目前，我國石油工業(yè)中對石油開采所產(chǎn)生的含油污水缺乏有效的處理技術(shù)，進而導致污水沒有較高的回用效率，進而使得含油污水處理的綜合性不佳。究其原因為含油污水處理和回用技術(shù)再應用中的結(jié)構(gòu)缺陷。

比如，抽油壓力不能同過濾器石油反沖進行密切相連，若石油的抽油壓力較低，然后，管道中的油流動性將減慢，這時，石油過濾處會出現(xiàn)斷檔，這樣會使石油過濾器工作效率降低，導致石油開采工作間斷，那么就無法充分確保石油過濾后的潔凈度，石油的濾水也滿足不了相應的標準，這不但嚴重影響了石油開采的長期發(fā)展，也對行業(yè)的持續(xù)發(fā)展不利。

3.2 石油的過濾技術(shù)不佳

如今，通常需要應用過濾技術(shù)來處理石油的含油污水，從而更好地避免原油在水體中滲入。然而，此類較為傳統(tǒng)的過濾方式將不能有效地粉粹及處理原油中的顆粒，所以，在石油的實際開采中和石油含油污水的過濾中應全程分開開展，并進行多次轉(zhuǎn)折。唯有如此，方可徹底清除掉固體廢料及水體中的雜質(zhì)。然而，分離過程不但會浪費資源，同時也會增加成本費用。

3.3 污水的低溫處理效果不理想

含油污水在低溫條件下處理達不到最理想狀態(tài)，這個問題始終影響著傳統(tǒng)石油污水處理工作。低溫情況下，含油污水不能得到有效處理，因為如果出油口溫度低，油水分離效果不明顯，導致原油的開采必須經(jīng)過多次轉(zhuǎn)折。因此，水資源中含有大量的石油，后續(xù)的分離和過濾處理也無法進行有效的升級，造成了一定程度的石油資源浪費。

3.4 處理稠油廢水時，處理效果不佳

事實上，海上油田開采的過程十分復雜，特別是在后續(xù)的廢水處理中，也有著復雜的工序。若油與水沒有徹底進行分離，既會讓水體中含有大量的油污，也會使最終的回用效率受到影響，并且直接排放也會使管道腐蝕的風險有所增加，最終威脅到周圍的生態(tài)環(huán)境。特別是前端的油水分離工作欠科學性，將導致污水中的油含量及粘土含量增加，一系列的有機物互為反應會有大量的有毒物質(zhì)產(chǎn)生，從而使后期的分離及清除工作無法有效進行，不但影響回用效率，同時也會使處理成本有所增加。

4 含油污水處理技術(shù)與回用技術(shù)的應用

4.1 膜分離處理技術(shù)

膜分離技術(shù)作為新型的一類濾油技術(shù)，實現(xiàn)了化學分離技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù)的有效結(jié)合。如今，我國社會經(jīng)濟與科技不斷發(fā)展進步，在處理海上油田含油污水時，膜分離技術(shù)，在應用原有過濾技術(shù)的基礎(chǔ)上，將化學分離技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，提高石油的超過濾，實現(xiàn)反滲透和微過濾，達到過濾甚至凈化的效果。在實際應用膜分離過濾技術(shù)時，開采的石油通常會經(jīng)過三個過程，即反滲透、微過濾、超過濾，進而實現(xiàn)對石油的綜合過濾，最終讓石油的過濾效果更佳。而超過濾具體是分離出石油中的大體積物質(zhì)，微過濾是處理石油中存在的微量懸浮物。反滲透主要利用電解技術(shù)把石油及水徹底分離出來，如今，在現(xiàn)代石油開采中，膜分離技術(shù)是污水處理中運用的一個重要技術(shù)[3]。

4.2 磁吸附分離處理技術(shù)的應用

磁吸附分離技術(shù)將傳統(tǒng)的石油污水處理技術(shù)打破了，此技術(shù)對物理分子的運動理念及磁性吸附能力進行了有效利用。海上油田污水處理中，首先應用凈水劑和絮凝劑等藥劑打破了污水穩(wěn)定性，之后再加入鐵粉，使虛體和鐵粉顆粒有效結(jié)合，然后在磁盤作用后，磁盤吸附會有效除去絮體。在磁力的作用下，能將石油污水中的物質(zhì)分離除去，進而更好的提高了海上油田含油污水分離效果。同時，應用磁吸附分離技術(shù)也能夠?qū)⑹烷_采中對各類資源的消耗降低，進而讓開采用水的處理、回用等工序效果理想。

4.3 高氧化技術(shù)的應用

高級氧化處理技術(shù)主要是通過強氧化的高分辨率直接分解處理含有污水中的有害肥料，進而使其可以生產(chǎn)無害的物質(zhì)。高級氧化技術(shù)有突出的優(yōu)勢，沒有較高的操作條件要求，但有鮮明的氧化效果。19世紀問世至今，深受石油開采業(yè)界人士的廣泛重視和應用，且高級氧化技術(shù)在通過實踐后也可以更好的節(jié)約能源。由于此技術(shù)沒有太高的成本，不管是應用的材料抑或是耗費的時間，均有高效性及穩(wěn)定性，且有很強的去污力和較高的催化活性。在科技持續(xù)發(fā)展背景下，高級氧化技術(shù)也可依靠太陽能實現(xiàn)對含有污水的高端處理，可以對接能源指標，更好的實現(xiàn)污水回用。

4.4 生物技術(shù)的應用

所謂生化處理技術(shù)，就是通過微生物代謝功能和生化效應，有效處理與分離石油含油污水中的污染物及有機化合物，一直到污水中的有害物質(zhì)被分解完以后，繼而生成無毒害的物質(zhì)，方可把它排放至水體中或進行回用?，F(xiàn)如今，此技術(shù)在全球范圍內(nèi)得以廣泛的推廣及應用，其主要可分成兩類，即無氧技術(shù)及有氧技術(shù)。盡管兩類技術(shù)的種類和應用形式有很大的不同性，然而，通常均為通過物理與化學方式高效處理含油污水，不但能夠降低成本，也會提升綜合治理性。所以，此技術(shù)在含有污水的處理中有廣闊的應用前景。

4.5 氣浮處理

這種處理方法主要是利用各種手段使污水中有許多微小的氣泡產(chǎn)生，當這些小氣泡漂浮在水中時，會充分接觸到原油中的其他成分與懸浮顆粒物，從而發(fā)揮出吸附作用。這種方式能夠更好地分離污水中的固態(tài)與液態(tài)物體，固體物體會沉淀或浮到污水表面，從而凈化污水。但是，氣浮法有著非常復雜的成分，且有很高的難度，所以，對維護人員的技術(shù)能力提出了更高的要求。但此項技術(shù)的優(yōu)點很大，氣浮池對難處理的低濁度水的處理效果十分明顯。且由于重力式沉降罐具有通用性，可實現(xiàn)建設(shè)投資成本的有效降低，同時氣浮過程中會使很多氧氣發(fā)生溶解，這對污水的后處理非常有利。此種方式對混凝反應沒有較高的要求，進而能夠使固液分離時間縮短。

4.6 過濾技術(shù)

過濾技術(shù)具體指的是通過濾膜阻隔作用，對含油污水中的顆粒物進行分離，進而可以確保其有良好的凈化效果。通常而言，在氣浮技術(shù)與混凝技術(shù)處理之后使用過濾技術(shù)，繼而可以對上面工藝流程中所沉降下來的絮狀混合物進行有效分離。據(jù)有關(guān)科學研究可證，通過過濾技術(shù)處理后，含油污水中的油含量要低于10 mg/L，其構(gòu)筑物載體是壓力濾池或普通快速濾池。然而，在具體操作中，經(jīng)常會產(chǎn)生濾料堵塞的情況，這種問題可通過熱水反洗或空氣反向曝氣等方式進行解決，防止處理效果降低?，F(xiàn)代城市的含油污水處理中，超濾膜技術(shù)有廣泛的應用范圍，其中主要在兩類活性污泥中進行應用。普通活性污泥主要是以二沉池和曝氣池為主體，然后也融入了污泥回流系統(tǒng)，接著它與含油污水融合，產(chǎn)生一種新的混合液體。另一類除磷除氧活性污泥是把缺氧區(qū)分為兩個區(qū)域，分別處理回流污泥中的硝酸鹽等成分及上面形成的混合液體。

5 結(jié)語

現(xiàn)如今，海上油田含油污水處理中依舊有很多的不足存在，含油廢水處理和回用技術(shù)的應用還需進一步加強，以便于更好地實現(xiàn)水資源的二次回收及利用，以此實現(xiàn)水資源應用效率的有效提高，進而能夠使水資源得到最大節(jié)約。