簡(jiǎn)述石油開采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望

宋鵬

（中油遼河油田分公司特種油開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124010）

我國油田開采主要運(yùn)用注水輸油的方式進(jìn)行，進(jìn)年來隨著開采技術(shù)與開采需求的進(jìn)一步提高，我國多數(shù)油田已經(jīng)進(jìn)入二次開采甚至是三次開采階段，為此開采出的油田含水率也在逐年遞增，開采過程中產(chǎn)生的廢水含量也大為增加。為了有效處理這些脫油廢水，同時(shí)也為有效解決油層注水需求問題，我國油田開采主要采用將經(jīng)過處理后的脫油廢水重新注入油層的方法，來化解脫油污水處理和回注用水需求緊張等問題。

1 現(xiàn)階段我國石油開采廢水治理的基本狀況

石油開采所產(chǎn)生的廢水中主要含有懸浮物與原油兩種污染物，為了使廢水能夠達(dá)到回注油層的標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)這兩種污染物進(jìn)行有效處理?，F(xiàn)階段我國處理油田開采廢水主要采用兩段式處理工藝，即先除油再除懸浮物的方式對(duì)開采廢水進(jìn)行處理。

1.1 廢水處理中的除油工藝

除油是廢水處理工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)廢水能否用于回注有著非常重要的影響。就廢水含油量測(cè)量表明，目前我國廢水中含油量基本在每升2000mg-5000mg之間。廢水中的原油主要以浮油、乳化油和分散油為具體的表現(xiàn)形式，廢水中的含油量又以浮油和分散油為主，占含油構(gòu)成比例的90%左右。目前我國在進(jìn)行污水除油處理時(shí)根據(jù)油在廢水中的不同存在形式，通常情況下采用兩級(jí)除油的方法，即一級(jí)重力除油、二級(jí)混凝除油法。

所謂一級(jí)重力除油主要是根據(jù)油與水二者的比重不同而進(jìn)行自然分離的除油工藝。重力除油可以對(duì)廢水中的浮油與大部分的分散油進(jìn)行清除，為二級(jí)除油的進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。就目前我國開展重力除油的發(fā)展情況來看，現(xiàn)階段我國主要采用立式除油罐和斜板式隔油池兩種主要的重力除油方式。

立式除油罐具主要是根據(jù)油水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律加以設(shè)計(jì)的，不但滿足了廢水處理過程中對(duì)重力流程的基本需求，同時(shí)還具有非常明顯的除油效果，通常情況下在對(duì)含油量在每升5000mg以下的含油廢水進(jìn)行除油處理時(shí)，除油率可高達(dá)八成以上，是進(jìn)行重力除油的首選措施。

斜板式隔油池主要是在平流式隔油池設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上在其內(nèi)部加設(shè)一道斜板所形成的?？此坪?jiǎn)單的一道斜板，卻使得斜板式隔油池在處理浮油與分散油的處理效果得到了明顯的提升，在對(duì)半徑為25微米的油粒進(jìn)行處理時(shí),通常情況下只需將廢水斜板式隔油池停留半個(gè)小時(shí)左右，便可以清除廢水中八成以上的浮油，除油效果非常明顯。

此外還可以將立式除油罐與斜板沉降技術(shù)二者相結(jié)合，可以充分利用立式除油罐的高度，在其內(nèi)部設(shè)置波紋斜板,內(nèi)設(shè)波紋斜板的立式除油灌兼具了兩種除油設(shè)備的除油優(yōu)勢(shì)，使得除油效果得到了明顯的提升，這種除油設(shè)備基本上可以出去廢水中全部的浮油與分散油，完成一次除油的基本任務(wù)。

石油開采廢水的二級(jí)除油主要運(yùn)用混凝破乳除油法進(jìn)行?；炷迫槌头ㄖ饕槍?duì)廢水中直徑相對(duì)而言較小的乳化油進(jìn)行清除，這種除油方法對(duì)乳化油的除油效果非常明顯，是目前我國石油開采廢水處理中所采用的主要除油方式。這種除油方式主要是根據(jù)混凝破乳劑的脫穩(wěn)破乳的特性，來將細(xì)小的乳化油粒從廢水中分離出來，達(dá)到除油的目的?；炷迫槌头ㄔ诰唧w的除油工作中主要運(yùn)用混凝破乳劑與混凝除油工藝實(shí)施具體的除油工作。

混凝破乳劑具有凝結(jié)聚集細(xì)小的乳化油的作用，同時(shí)還具有有效提升乳化油浮力的作用。由此可見混凝破乳劑主要是通過改善乳化油在廢水中的具體性狀來實(shí)現(xiàn)除油的。在具體的除油工藝中采用的混凝劑主要有兩種，即有機(jī)混凝劑與無機(jī)混凝劑。近年來隨著除油工藝的不斷發(fā)展，在乳化油除油領(lǐng)域出現(xiàn)了新的有機(jī)高分子混凝破乳劑，并在除油實(shí)踐中被廣泛的推廣應(yīng)用。

混凝除油工藝中在對(duì)乳化油實(shí)施除油時(shí)主要采用的除油設(shè)備是混凝除油罐，混凝除油灌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與立式除油罐基本保持一致，不同的地方在于混凝除油灌在罐內(nèi)安裝了反應(yīng)中心筒，在反應(yīng)中心筒內(nèi)廢水與桶內(nèi)的混凝劑進(jìn)行有效地反應(yīng)，時(shí)乳化油從廢水中脫離，進(jìn)而提取乳化油，達(dá)到除油的目的。

1.2 廢水中的懸浮物處理方式

針對(duì)廢水中存在的懸浮物主要運(yùn)用過濾灌實(shí)施過濾加以去除，在具體的除污實(shí)踐中主要兩種過濾罐，一種是壓力式過濾罐一種是重力式過濾罐。壓力式濾罐因安裝簡(jiǎn)便、運(yùn)輸方便、占地少等優(yōu)勢(shì)二倍廣泛的運(yùn)用到除污實(shí)踐中，壓力式過濾罐又分為立式和臥式兩種。臥式濾罐由于其過濾斷面懸浮物負(fù)荷不易均勻，因而沒有立式濾罐應(yīng)用得廣泛，壓力濾罐一般都采用大阻力配水方式。目前，不少油田為保證出水水質(zhì)而采用兩級(jí)過濾處理，第一級(jí)為雙層濾料過濾，濾料通常選用石英砂和無煙煤，第二級(jí)采用纖維素濾料進(jìn)行精細(xì)過濾，以確保出水中的含油量、懸浮物濃度等達(dá)到回注水質(zhì)要求。

2 目前我國石油開采廢水處理工作存在的主要問題

我國有相當(dāng)多的油田已進(jìn)入石油開發(fā)的中后期，隨著驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展，各油田為挖掘油層潛力，已開始進(jìn)行二次采油、三次采油，這使得石油開采廢水的水質(zhì)情況更加復(fù)雜，也為石油開采廢水處理回用技術(shù)提出了新的要求。

目前各油田均已開始動(dòng)用稠油儲(chǔ)量，擴(kuò)大蒸汽驅(qū)開采規(guī)模，使得稠油廢水量大幅度增加。稠油比重大，重力分離十分困難，而現(xiàn)有的混凝除油工藝在處理稠油廢水時(shí)，由于缺少一種高效、快速的破乳劑，普遍存在著停留時(shí)間長、設(shè)施占地大、處理效率低和運(yùn)行費(fèi)用高等問題。

低滲透油藏開采規(guī)模的逐步擴(kuò)大，以及對(duì)所需回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，都為低滲透油藏石油開采廢水的處理增加了新的難度。為不堵塞地層，保持低滲透油藏的滲透性，這就要求油田回注水中的污染物顆粒直徑必須足夠小，通常小于或等于1.45微米，常規(guī)處理技術(shù)，包括精細(xì)過濾、活性炭吸附等都難滿足這一要求.膜處理技術(shù)在理論上可達(dá)到這一要求，超過濾可截留水中直徑0.45微米以上的顆粒，但超過濾對(duì)其進(jìn)口水質(zhì)有著嚴(yán)格的要求，而且，超過濾膜的耐久性、抗腐蝕性，以及可清洗再生程度等仍需進(jìn)一步地研究。

3 對(duì)我國石油開采廢水處理工作的展望

石油開采廢水處理技術(shù)現(xiàn)已滯后于驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展，成為驅(qū)油技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用的主要限制因素，因此，發(fā)展石油開采廢水處理技術(shù)已是目前我國各油田急需解決的新問題.針對(duì)石油開采廢水處理存在的主要問題，結(jié)合我國油田的具體情況，今后應(yīng)重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究和開發(fā):研制更為有效、快速的混凝破乳劑，強(qiáng)化除油效率，以減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)擔(dān)，為石油開采廢水的深度處理回用提供可靠保證；深入研究聚結(jié)除油原理，尋找更為有效地聚結(jié)材料，以提高物理法除油效率；推廣膜處理技術(shù)在石油開采廢水處理上的應(yīng)用；開發(fā)工藝更為先進(jìn)的配套單元處理設(shè)備，提高處理效率，減少占地面積。

[1]李化民，蘇顯舉.油田含油污水處理[M].北京:石油工業(yè)出版社，1992.

[2]國家環(huán)境保護(hù)局.石油石化工業(yè)廢水治理[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，1992.

[3]薛勇，陳雷.石油開采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[M].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2004-09-30.