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浅谈油田水处理发展趋势

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浅谈 油田 水处理 发展趋势
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浅谈油田水处理发展趋势 王慧平 (长江大学化学与环境工程学院环工10901) 社科论坛 ●l [摘要]油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗 粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。研 制新型设备和药剂,开发新工艺,应用新技术成为油田污水处理发展的新趋势。 [关键词]油田污水污水处理技术分类 中图分类号:献标识码:A 文章编号:1009—914X(2013)07—0165—01 一 引言 水是一种宝贵的自然资源,含油污水是石油的天然伴生物.含油污水如不 进行处理,超标回注极大影响油田入水体则会造成污染,并且造成大量的水资 源浪费.随着油田用水量的提高,全球范围水资源短缺的加剧,以及人们对环境 污染认识的加深,油田污水处理已经越来越受到人们的重视.针对目前油田污 水处理中存在的问题,本文首先介绍了油田污水处理的基本理论通过新建压力 式污水处理站与高效污水处理试验站的处理效果对比分析出水驱新建污水站 发展方向;通过原有污水站基础上添加药剂处理三元污水的试验分析出三次采 油污水处理站的发展方向通过国内外先进污水处理方法的介绍探讨油田展前 景.本文为油田污水处理提供了一定的理论和经验.通过本文可以看出,虽然油 田污水处理困难日益增多,但随着科技的发展,我们一定能在满足油田发展需 要的同时将油田污水处理达标,避免环境污染。 :.油田污水处理技术现状 油田的水处理工艺,其流程一般为“隔油——过滤 和“隔油——浮选(或旋 流除油)——过滤”,即通常称为的“老三套”,其工艺主要是除去废水中的油和 悬浮物。在很长一段时间内,此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理 中,而且效果良好,处理后的水质—般都能达到回注水的要求。根据对油田污水 处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和 三级处理。一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有 机物o%固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高 碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去,尚需进行三级处理。 各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等 十几种方法。 二级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废 水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等 主要方法包括重力分离、离心分 离、过滤、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都比较成熟。田污 水成分比较复杂,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多数情况下常与 其他废水相混合,因此单一方法处理往往效果不佳。同时,因各种力法都有其局 限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准。另 外,各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同,使油田污水处理工 艺差别较大。在这些工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分 离.主要除去浮油及油湿固体;二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破 乳和去除分散油性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解 油。 膜生物反应器(一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型 水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污 水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技 术相比,理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面 积小;易实现自动控制、运行管理简单。自2技术愈来愈受 到重视,成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和 埃及等十多个国家,规模,,9,6m3/3000m3/我国,膜生物反应器作 为污水再生回用的一项高新技术,其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜 生物反应器在我国的实际应用还较少,然而,在水资源日益紧缺的情况下,随着 膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降,膜生物反应器 将会有较好的应用前景。 三 油田污水处理技术方式 物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。 物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。重力 分离技术,依靠油水比重差进行重力分离是油田废水治理的关键。从油水分离 的试验结果看,沉淀时间越长,从水中分离浮油的效果越好。自然沉降除油罐、 重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本手段,已被各油田广泛使用。离心 分离是使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同, 受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧,质量小的则 停留在内侧,各自通过不同的出口排出,达到分离污染物的目的。含油废水经离 心分离后,油集中在中心部位,而废水则集中在靠外侧的器壁上。按照离心力产 生的方式,离心分离可分为水力旋流分离器和离心机。其中水力旋流器,由于具 有体积小、重量轻,分离性能好、运行安全可靠等优点,而备受重视。目前在世界 各油田,如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田都有应用。我国引进 的数套Ⅵ0油田污水处理上取得了良好的效果。粗粒化,是指 含油废水通过一个装有粗粒化材料的设备时,油珠粒径由小变大的过程。 四.油田污水处理技术分析 目前,石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生 物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法,其中以焚烧 法为主,直接处理法容易出现污染转移(大气)或转嫁(其他地方),故受到一定 限制。化学处理法通常采用湿式空气氧化技术(即在150—200"(2,1. 5 用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物,达到碱渣预处理 的目的 碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力,污染物去除效率 越高,相应体系所需的温度与压力也就越高,费用使其应用受到限制。焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的 处理技术。相比之下,采用生化技术进行处理,其投资、运行费用都只有湿式催 化、焚烧法的几分之一或者几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定。 生物氧化法是采用首先将碱渣进行适度的稀释(10~2),控制硫化物在 1000一1,并中和后,利用特殊的生物反应器,使硫细菌在生物反应 器中形成生物氧化床,通过生物的作用利用空气中氧气氧化硫化物和酚,从而 达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值,而内循 环固定生物氧化床技术~过程中产生的废碱渣(汽油、柴油、液态烃等碱渣)开发,大幅度减轻污水处理 场的进水负荷,能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度 废水,保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。 五.结语 随着油田开发进程的加快,油田废水日益增多,严重地污染了生态环境。油 田污水处理必然有着广大而又深远的发展前景。 科技博览; 165
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