采油废水处理工艺研究

2022-09-12

一、前言

我国油田分布十分广阔, 遍及东北、西北、华北、中原、西南、华中及东南沿海各地。随着油田开发时间的延长, 原油含水率也不断上升, 从而油田采出水量也得到了迅猛的增长。当前, 油田采出水的排放达标问题已经成为困扰油田发展的一大难题, 再加上国家环保局出台了各种达标排放标准, 因此继续使用适合油田特点的采出水处理工艺解决这一难题。

二、采油废水的组成及特点

油田中的采油废水中除了含有浮油、乳化油和溶解油之外, 还含有大量的悬浮固体。另外, 在油田开采过程中, 还引入了一定量的木质素、发泡剂、重晶石、粘土等物质, 从而使采油废水成分极为复杂。此外, 油田采油废水中还含有一定量的高聚物, 如聚丙烯酰胺等。同时, 在采油废水中还含有酚、酮、醛、酯、醇、酸、烃以及含氮化合物、卤代化合物等等, 其中能够检测到的二氯甲烷显著萃取物多大六十七种。采油废水中有机碳变化复杂, 分子量分布在100-140之间, 并且占到了组成的百分之七十以上。研究表明, 采油废水在静置一定时间之后, COD会发生很大的变化, 这就说明采油废水中不法分子有机组成部分是可以自行降解的, 但是其中难降解的部分也比较多。因此采油废水复杂的组成便为其处理提出了更高的要求。

三、国内采油废水处理工艺

1. 物理法

用于采油废水处理的物理法有重力分离技术、粗粒化技术、过滤法等等。重力分离技术主要是利用水和油的物理性质的差异, 将采油废水中的浮游、分散油、乳化油等去除, 常见的技术有自然沉降、离心、水力旋流法、斜板刮油等。重力分离技术由于运行费用低、效果稳定、管理方便, 而且对废水适应性强等优势而适用于较低油废水处理或者预处理中。常见的重力分离设备主要是气浮装置和隔油池。气浮主要用于疏水性固体悬浮物以及石化油的去除, 通过微笑的气泡将废水中悬浮物粘附, 之后随着气泡上升到水面而被分离。隔油池主要用于去除浮油或者破乳后的乳化油, 该设备的占地面积比较大。粗粒化技术则是通过聚结、碰撞、截流、附着作用使油类粒径不断增大, 最终被捕获去除。常见的粗粒化装置设备比较小, 操作简单, 用到的填料有聚丙烯、陶粒、无烟煤、石英砂等等, 但是该方法容易受到表面活性剂的影响而发生堵塞现象。过滤法则是通过过滤操作将采油废水中的污染物进行去除的工艺, 常见的过滤器有压力式过滤器和重力式过滤器。实践表明, 压力式过滤器更适合我国油田的废水处理。目前, 我国大多数油田过滤器滤料选用的是核桃壳和石英砂, 但是二者存在滤料颗粒太小, 容易在反洗中流失的缺点, 因此需要不断的补充滤料, 同时在冲洗时需要添加化学洗涤剂才能够清洗干净。

2. 化学法

采油废水处理工艺中常见的化学方法有混凝法、化学氧化法、苛性碱法等。其中混凝法是通过向采油废水中加入絮凝剂, 从而使污染性物质絮凝在一起再去除的方法。常见的絮凝剂有硫酸铁、氯化铁、硫酸铝等无机盐类, 和聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等高分子类。化学氧化法则是通过化学氧化还原反应, 将废水中有机物分子分解成小分子有机物或者无机物的过程。目前高级氧化工业已经作为一种新兴的污水处理技术被用于油田污水处理当中。当前, 效果比较突出的高级氧化技术主要有芬顿法、次氯酸钠法、臭氧法、双氧水法等等。苛性碱法主要是利用氢氧化钠提高废水的p H值, 从而析出钙和镁等金属离子, 在降低水质硬度方面有比较广泛的应用。

3. 生物法

随着生物科技的发展, 生物法在采油废水处理中的应用也越来越广泛。生物法主要是通过微生物的生长代谢, 实现有机物的分解和转化。当前常见的生物法沤活性污泥法、曝气生物法、氧化塘法、接触氧化法、厌氧生物法、生物强化法等多种方法。生物法具有既经济又易管理的优势, 因此在油田中得到十分广泛的应用。其中活性污泥法具有管理方便, 费用低廉的优势, 但是也有反应较慢, 需要足够长停留时间才能够达到处理要求的缺点。生物膜技术是近些年兴起的一种生物处理技术, 在对采油废水进行深度处理的过程中发挥了很好的效果。

4. 膜技术

膜技术主要是利用膜材料对水、油以及表面活性剂进行选择性的通过, 从而达到分离的目的。通过膜技术能够实现不同大小的油类、盐类、固体微粒等的分离, 因此可以在对采油废水进行深度处理时使用。常见的膜技术有微滤、超滤、纳滤和反渗透等。结束语

随着油田综合含水率的提高, 采油废水产生量的不断增加, 为了达到国家的排放标准, 必须对处理成本低、处理效果好、运行稳定的采油废水处理工艺进行深入的研究, 从而能够使采油废水在处理之后进行达标排放, 避免对环境造成污染。

摘要：油田采油废水处理含有浮油、乳化油和溶解油之外, 还含有大量悬浮固体, 以及开采过程加入的木质素、发泡剂、重晶石、粘土等, 从而使废水成分即为复杂, 为其处理工艺提出了很高的要求。本文就当油田采油废水的处理现状及存在问题进行了讨论, 并且对几种常见的采油废水处理工艺进行了介绍, 希望为采油废水处理工作提供一定的参考。

关键词：采油废水,废水处理,现状,发展