采油废水处理技术及应用

采油废水处理技术及应用

车永伟 何福营 吴波

中石化胜利油田分公司滨南采油厂 山东滨州 256504

摘 要：文章首先对油田废水的水质特征进行了介绍，然后对油田废水处理的现状以及废水处理过程中存 在的问题进行了分析，在此基础上提出了进行采油废水有效处理的方法，将废水处理措施进行了优化组合， 对采油废水处理的的标准进行探讨，最后对采油废水未来的发展形势进行了研究。

关键词：采油废水；处理方法；优化组合

引 言

油田在生产作业过程中产生的采油废水中含有大量的 乳化油、溶解油，此外采油废水中固体悬浮颗粒以及在采油 作业过程中添加的各种木质素、重晶石粉、黏土等物质使得 采油废水成分非常复杂。油田的采油废水必须要经过严格的 处理后才能向外排放或者再利用。但是实际的采油废水处理 非常困难。在我国，通常的废水处理方法有物理法、化学物、 物理化学法以及生物法。上述几种方法在技术上以及经济性 上都有各自的优点。不同的油田采油废水的水质以及水量存 在很大的差异，因此，结合油田采油废水实际情况的选择来 选择合理的废水处理方法才能有效提升采油废水处理的效率。

一、 采油废水及其处理问题

1.1 采油废水的水质特点

随着国内各油田的不断开发，原油的含水量也 在不断地上升，虽然其中约 90%可以进行回注。 但是仍然会产生出大量污水，即油田废水。油田废 水成分复杂，包括原油、有机物、无机物、无机盐类及 微生物等。其中主要污染物是分散油、浮油、乳化油 及少量的溶解油。油田污水的特点: 量大面广， BOD、COD 含量高，含盐量高，易燃、温度高、易氧化 分解等特点。因此，使得油田采油废水的处理变 得困难。目前，油田废水常用的处理技术有物理 法、化学法、生物法。有时采用单一的 处理技术很难达到油田废水的排放标准，因此，通常 采用几种工艺组合，形成多级处理工艺，从而实现油 田污水的达标排放及回收利用。近几年，随着油田 废水处理技术的快速发展，国内外不断涌现油田废 水新型处理技术。但是目前油田废水处理技术还存 在着很多问题，需要进一步地研究，从而实现更好的突破。

1.2采油废水处理面临的问题

（1）油田采油废水的来源广。随着油田不断地 开采，由于地层的不同产生的废水成分也不相同，有 的来自地底下的地层水，也有的是在原有开采过程 的各个生产环节中所产生的废水，因此给油田废水 的处理带来了很多困难。

（2）油田采油污废水的排放量大。近年来我国 的油田采油发展非常迅速，油田污水的排放量也在 逐年增加。

（3）油田采油废水成分复杂。在油田采油领域 出现的废水中大多包含有很多的有毒有害物质，其 中以有机物为主，油田采油废水还含有溶解矿物质、 溶解气、化学药剂、无机盐等多种物质，这就给油田 废水处理技术的选择带来了困难。

二、采油废水优化处理方法选择

2.1 物理法

采油废水物理处理法主要由气浮法以及吸附法两种。

气浮法用于去除废水中密度＜1 的悬浮物、油类 和脂肪等。在固液分离过程中，凭借高效、快速的特 点受到国内外研究人员的关注，并得到快速发展，目前广泛应用于各类含油废水的处理。 张志辉等用混凝－微气泡气浮工艺进行预处理，以混凝 PAC 用量、气浮时间及发生器 工作压力对气浮效果的影响为指标对工艺进行优 化，结果表明，混凝剂 PAC 为 50 mg /L，气浮时间 15 min，发生器工作压力 0. 4 MPa，浊 度 去 除 率 46. 1%，除油率为 82. 2%。混凝－微气泡气浮工艺的 除油率比单独地混凝和气浮作用之和要高出 27. 7%。说明混凝和气浮存在着协同作用，能够增 强除油效果。

吸附法是依靠比表面积较大的吸附材料吸附废 水中的污染物，对一些大分子有机污染物的处理效 果尤为显著，近年来广泛地用于采油废水的处理。 常见吸附剂有活性炭、粉煤灰、膨润土、炭石纤维、高 吸油树脂等。

2.2 化学法

化学法主要有化学混凝法、电解法以及化学氧化法等几种。

化学混凝法主要是用来进行化学药剂的处理的一种方 法。在水处理过程中加入絮凝剂，可以破坏污水中胶体的稳 定性及降低油类物质的乳化性，除去部分分散油和 乳状油。化学混凝法操作简单、费用低，但产生的泥 渣多，加入化学药品可能造成废水的二次污染，COD 的去除率低。因此单独处理采油废水并不常见，一 般作为预处理技术。

电解法用小间隙、高流速旋转电极装置对废水 进行处理，常用于去除乳化油和高分子有机物。孟 晓龙等用电解法配合絮凝、沉降、过滤工艺对华 北油田含油污水进行处理实验。以电极材料、电解 时间、电极间距和电解电压为影响因素，以悬浮物的 量和含油量为指标对工艺进行优化，结果表明，阳极 为 Al、阴极为 Cu，电极板间距为 6 cm，电解时间 20 min，电解电压 4 V 时对油田含油污水处理效果 最佳。污水含油量≤5 mg /L，悬浮物含量≤1 mg /L，出 水水质达到《碎屑岩油藏注水水质标准》要求。

化学氧化法主要由臭氧氧化法、分子氧化法以及催化氧化法等几种，化学氧化法通常用来进行采油污水的预处理过程，或者与其余的废水处理方法进行结合使用。

2.3 物理化学法

物理化学法应用比较广泛的是电解气浮法，其主要是就是在利用气浮法进行废水处理时，将电解法气浮法相结合从 而形成一种新的废水处理方法，还可以通过将气浮法、絮凝 法以及电解法进行结合后形成絮凝电解气浮法。

2.4 生物法

生物法主要包括好氧生物法、厌氧生物法以及生物强化 技术。

好氧生物法实际应用过程中活性污泥法以及生物膜 法的应用比较广泛。而厌氧生物法主要是指在采油废水处理 的过程中将一些很难实现降解的的多环芳烃类有机污染物 实施水解或者发酵，这样就能将其简单结果的有机物，便于 进一步的进行的降解。而生物强化技术主要是针对采油废水 中一些微生物采取毒害微生物或者抑制生长的一种暂时性 方法，然后在利用的实验培养的优势菌类生物将进行快速降 解。 上述几种采油废水处理方法在技术上以及经济上都有 各自的优点。一些方法能够高效的进行大分子污染物的处 理，一些方法能够高效的处理难降解有机污染物；但是有的 处理方法深度不够，而且处理的成本较高。因此，油田在进 行采油废水处理的过程中要充分结合油田自身废水的水质 以及实际情况，有针对性的的选择最佳的处理方法。通过将 采油废水处理方法进行结合能够极大的提升废水处理的效 果。

结论

通过以上的讨论与研究可知，油田采油废水的 处理是一个相对复杂的过程，国内外所使用的处理技术也存在一定差异，很多新的处理技术得到了广 泛的应用。一些传统工艺逐渐暴露出了弊端，已经 不能满足油田采油废水处理的需求。因此，在现实 的油田采油废水处理过程中，各油田应切合自身实 际，同时兼顾经济因素、可行性因素、环保因素，在原 有处理工艺的基础上，发展研究新型处理技术，采用 多种技术结合的方式，以确保最大限度地提升油田 采油废水的处理效率，保护地区的生态环境，使得我 国石油开采工作能够环保、健康、持续、稳定地运行。

［参考文献］

［1］张志辉，酆婧轩，郑天龙，等．混凝－微气泡气浮法预处理油田采 出废液［J］．水处理技术，2014，40( 5) : 103－107．

［2］孟晓龙，周朝昕，杨祥，等电解法处理华北油田含油污水［J］．油 气田地面工程，2010，( 5) : 65－66．