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油田采出水处理技术与发展趋势研究62077892

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油田 水处理技术 发展趋势 研究 62077892
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第 32卷 第 10期2007年 10月环 境 科 学 与 管 理M C 2007收 稿 日 期 : 2007 - 05 - 20基 金 项 目 :黑 龙 江 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 者 简 介 :张 逢 玉 (1959 - ) ,男 ,工 程 师 ,在 职 博 士 生 ,主 要 从 事 水 处理 技 术 研 究 。通 讯 联 系 人 :姜 安 玺文 章 编 号 : 1673 - 1212 (2007) 10 - 0065 - 04油 田 采 出 水 处 理 技 术 与 发 展 趋 势 研 究张 逢 玉 1, 2 ,姜 安 玺 1 , 吕 阳 1(1. 哈 尔 滨 工 业 大 学 ,黑 龙 江 哈 尔 滨 150090; 2. 大 庆 石 油 学 院 ,黑 龙 江 大 庆 163316)摘   要 :油 田 采 出 水 具 有 水 量 大 ,水 质 复 杂 ,处 理 难 度 高 等 一 系 列 特 点 ,因 此 寻 求 合 适 的 处 理 技 术 一 直 是 油 田 面临 的 主 要 问 题 。 针 对 油 田 采 出 水 的 产 生 和 特 点 ,介 绍 了 近 年 来 研 究 较 多 的 油 田 采 出 水 处 理 技 术 ,主 要 包 括 分 离技 术 、 过 滤 技 术 、 膜 技 术 、 气 浮 技 术 、 吸 附 技 术 等 物 理 法 ;盐 析 技 术 、 混 凝 沉 淀 技 术 、 化 学 氧 化 技 术 、 电 化 学 处 理 技术 等 化 学 和 物 理 化 学 法 ;活 性 污 泥 技 术 、 生 物 滤 池 技 术 等 生 物 法 ,并 概 述 了 油 田 采 出 水 处 理 技 术 的 最 新 研 究 成果 。 通 过 对 现 有 技 术 分 析 ,总 结 出 当 前 油 田 采 出 水 处 理 中 存 在 的 问 题 ,并 对 存 在 的 处 理 难 点 做 出 了 分 析 ,提 出了 油 田 采 出 水 处 理 技 术 的 发 展 趋 势 。关 键 词 :油 田 采 出 水 ;石 油 废 水 处 理 ;物 理 法 ;化 学 法 ;生 物 法中 图 分 类 号 : 献 标 识 码 : 2 , J . 50090, . of 63316, It is an to in to p s of to It of of by It of of 目 前 ,中 国 许 多 油 田 已 经 到 了 二 次 和 三 次 采 油期 ,通 过 注 水 和 改 变 注 入 水 的 特 征 来 提 高 采 油 率 已成 为 主 要 的 开 发 方 式 。伴 随 着 油 田 注 水 开 发 生 产 的 进 行 ,注 入 水 和 含油 污 水 的 处 理 及 排 放 问 题 越 来 越 引 起 人 们 的 关 注 。例 如 ,中 国 大 庆 油 田 2004年 采 油 量 4600万 吨 以 上 ,回 注 水 量 达 5亿 多 吨 ,由 于 各 种 油 田 开 采 助 剂 的 使用 ,油 田 采 出 水 水 质 变 化 幅 度 增 大 ,部 分 区 块 处 理 后的 采 油 污 水 很 难 达 标 ,仍 被 迫 回 注 [ 1 ]。 而 回 注 水 未达 到 要 求 却 仍 然 回 注 到 地 下 ,则 会 导 致 堵 塞 地 层 出油 通 道 ,降 低 注 水 效 率 和 石 油 开 采 量 。 另 外 ,如 果 外排 水 不 达 标 ,不 但 会 造 成 环 境 污 染 、 破 坏 水 体 、 影 响生 态 平 衡 ,而 且 会 造 成 大 量 的 水 资 源 浪 费 。 因 此 ,油田 采 出 水 的 处 理 对 于 环 境 保 护 、 水 资 源 再 利 用 、 促 进经 济 可 持 续 发 展 具 有 非 常 重 要 的 意 义 。1  油 田 采 出 水 的 产 生 和 特 点在 石 油 开 采 过 程 中 ,将 各 油 层 采 出 液 经 原 油 脱水 工 艺 处 理 后 的 脱 出 水 被 称 为 油 田 采 出 水 。 油 田 采出 水 包 括 油 层 中 原 有 的 地 层 水 及 注 入 到 油 井 的 注 入水 。 油 田 采 出 水 主 要 来 自 原 油 脱 水 站 ,联 合 站 内 原油 储 罐 的 罐 底 水 以 及 将 含 盐 量 较 高 的 原 油 用 其 它 清水 洗 盐 后 的 污 水 。 由 于 经 历 了 原 油 驱 替 、 收 集 和 初加 工 等 过 程 ,所 含 的 有 机 污 染 物 主 要 是 石 油 类 有 机物 和 为 了 改 性 而 添 加 的 有 机 添 加 剂 。 根 据 原 油 产 地的 地 质 条 件 、 注 水 的 性 质 以 及 原 油 集 输 和 初 加 工 的整 个 工 艺 不 尽 相 同 ,油 田 采 出 水 的 性 质 也 是 千 差 万·56·© 1994 · 油 田 采 出 水 处 理 技 术 与 发 展 趋 势 研 究2007别 。一 般 来 说 油 田 采 出 水 中 含 有 原 油 、 各 种 盐 类 、 有机 物 、 无 机 物 及 微 生 物 等 。 含 油 约 1000~ 2000 ,高 的 可 达 5000 以 上 ,存 在 形 式 根 据 油 的 颗粒 大 小 而 分 为 浮 油 、 分 散 油 、 乳 化 油 和 溶 解 油 。 水 中含 盐 约 几 千 到 几 万 甚 至 十 几 万 ,无 机 盐 离 子 主要 有 、 、 K+ 、 、 、 3 、 3等 。 含 有 的 有 机 物 ,有 脂 肪 烃 、 芳 香 烃 、 酚 类 、 有 机 硫化 物 、 脂 肪 酸 、 表 面 活 性 剂 、 聚 合 物 等 。 无 机 物 主 要有 溶 解 、 、 粘 土 颗 粒 、 粉 砂 和 细 砂 等 。油 田 采 出 水 中 的 微 生 物 主 要 有 硫 酸 盐 还 原 菌 、 腐 生菌 和 铁 细 菌 等 。 总 之 ,油 田 采 出 水 是 含 有 多 种 杂 质的 废 水 ,一 般 具 有 以 下 特 征 [ 2、 3 ] :(1)含 油 量 高 :一 般 在 1000 以 上 ,除 部 分浮 油 外 ,主 要 是 90μ 的 分 散 油 和 乳 化 油 。(2)水 温 高 :一 般 废 水 温 度 在 60℃ 以 上 。(3)矿 化 度 高 :一 般 在 20000~ 50000 ,甚至 每 升 可 达 数 十 万 毫 克 。 从 中 国 陆 上 及 各 油 田 来看 ,江 汉 、 胜 利 、 中 原 、 大 庆 等 油 田 采 出 水 的 矿 化 度 都很 高 。(4) 碱 :一 般 在 7. 5~ 8. 5之 间 。(5)含 有 细 菌 : 主 要 是 腐 生 菌 ( 10 ~ 30μ m)和 硫 酸 盐 还 原 菌 ( 5~ 10μ m)。(6)污 染 物 浓 度 变 化 大 :由 于 采 油 过 程 以 及 管理 等 方 面 的 原 因 ,油 田 采 出 水 水 质 水 量 具 有 多 变 性 。2  油 田 采 出 水 的 处 理 技 术油 田 采 出 水 处 理 技 术 在 油 田 的 正 常 生 产 、 持 续发 展 、 环 境 保 护 等 方 面 发 挥 着 重 要 作 用 。 由 于 各 油田 污 水 水 质 差 异 较 大 ,处 理 后 净 化 水 水 质 要 求 也 不尽 相 同 。 另 外 ,油 田 开 发 的 不 同 时 期 ,采 出 水 的 水 质不 同 ,对 回 注 水 的 要 求 也 不 同 。 因 此 各 油 田 根 据 自身 实 际 情 况 和 注 水 要 求 来 确 定 自 己 油 田 的 污 水 处 理工 艺 。 目 前 ,常 见 的 油 田 采 出 水 处 理 方 法 大 致 可 分为 如 下 几 种 ,实 际 应 用 中 又 以 各 种 方 法 的 交 叉 结 合为 多 见 。2. 1  物 理 法就 总 体 而 言 ,物 理 法 增 产 增 注 的 主 要 机 理 为 ,作用 于 近 井 地 带 及 油 藏 ,解 除 井 筒 附 近 的 污 染 ,改 善 油层 的 孔 隙 结 构 与 渗 透 性 ;作 用 于 地 层 流 体 ,改 善 其 流变 性 [ 4 ]。 但 是 ,不 同 的 物 理 采 油 方 法 还 有 各 自 的 独特 之 处 ,主 要 可 分 为 分 离 技 术 、 过 滤 技 术 、 膜 技 术 、 气浮 技 术 、 吸 附 技 术 等 。例 如 中 国 江 汉 油 田 采 油 一 厂 和 胜 利 油 田 辛 一 废水 处 理 站 一 级 除 油 均 采 用 重 力 分 离 技 术 [ 5 ]。 北 海 、非 洲 、 西 欧 、 东 南 亚 等 地 区 的 海 上 和 陆 地 油 田 应 用 水力 旋 流 法 ,水 力 旋 流 法 是 离 心 分 离 技 术 的 代 表 [ 6 ]。过 滤 法 是 使 采 油 污 水 流 过 过 滤 器 ,除 去 水 中 的 油 和悬 浮 物 ,此 法 的 弊 端 是 应 用 时 易 造 成 滤 料 堵 塞 和 损害 。 大 庆 石 油 学 院 四 环 科 技 开 发 有 限 公 司 的 张 逢 玉等 人 对 大 庆 现 有 核 桃 壳 过 滤 器 进 行 改 造 ,开 发 出 低压 稳 流 核 桃 壳 过 滤 器 。 通 过 现 场 测 试 ,证 明 低 压 稳流 核 桃 壳 过 滤 器 反 冲 洗 压 力 由 原 来 的 0. 15~ 0. 4 到 0. 03~ 0. 06 能 够 实 现 罐 群 水 反冲 洗 ,反 冲 洗 效 果 好 ,滤 料 再 生 效 果 好 。 干 净 的 滤 料降 低 过 滤 中 水 头 损 失 ,使 进 水 压 力 由 原 来 的 0. 15~0. 3 了 0. 1~ 0. 2 善 了 出 水 水 质 ,含油 量 平 均 < 10 [ 7 ]。 膜 技 术 是 一 种 高 效 的 油 田污 水 处 理 工 艺 。 它 具 有 低 耗 能 ,不 产 生 二 次 污 染 等优 点 ,国 内 外 已 经 对 膜 法 处 理 油 田 污 水 做 了 很 多 研究 ,结 果 表 明 效 果 较 好 。 如 胜 利 油 田 用 膜 技 术 处 理含 油 污 水 ,经 半 年 的 现 场 试 验 结 果 表 明 ,当 原 水 悬 浮固 体 含 量 < 3 ,经 该 微 滤 主 件 过 滤 后 悬 浮 固 体含 量 F 1 ,粒 径 F 1μ m,含 油 量 F 1 ,能 够满 足 低 渗 透 、 特 低 渗 透 油 田 的 注 水 标 准 [ 8 ]。 气 浮 法是 固 液 分 离 或 液 液 分 离 的 一 种 技 术 ,油 水 分 离 效 率很 高 ,对 于 去 除 胶 态 油 与 乳 化 油 具 有 较 好 的 作 用 。目 前 广 泛 应 用 于 各 类 含 油 废 水 的 处 理 。 为 确 保 气 浮法 最 佳 的 除 油 效 果 ,一 般 和 絮 凝 法 结 合 使 用 ,如 阿 曼的 用 聚 合 氯 化 铝 ( 聚丙 烯 酰 胺 作 混 凝 剂 ,结 合 气 浮 法 处 理 的采 油 废 水 ,含 油 废 水 的 油 浓 度 从 100~ 200 降至 20 以 下 [ 9 ]。 但 科 威 特 北 部 油 田 采 出 水 处 理采 用 气 浮 法 表 明 ,这 种 处 理 工 艺 对 乳 化 严 重 的 采 出水 和 稠 油 污 水 处 理 效 果 并 不 明 显 [ 10 ]。 吸 附 法 是 用比 表 面 积 较 大 的 材 料 吸 附 废 水 中 的 污 染 物 质 ,对 其它 方 法 难 以 去 除 的 一 些 大 分 子 的 有 机 污 染 物 的 处 理效 果 尤 为 显 著 。 近 年 来 广 泛 地 应 用 于 采 油 废 水 的 处理 中 。 如 聚 合 物 加 入 膨 润 土 中 ,制成 改 性 的 有 机 粘 土 颗 粒 吸 附 剂 对 的 采 油 废 水 进 行 吸 附 ,经 过 两 次 吸 附 后 出 水 中 石 油类 碳 氢 化 合 物 、 油 脂 、 苯 类 物 质 的 含 量 均 小 于015μ g/L[ 11 ]。 但 由 于 吸 附 剂 吸 附 容 量 有 限 ,吸 附 剂再 生 困 难 ,处 理 成 本 高 ,故 吸 附 法 多 应 用 于 采 油 废 水的 深 度 处 理 。2. 2  化 学 和 物 理 化 学 法油 田 采 出 水 的 化 学 和 物 理 化 学 法 处 理 方 法 主 要用 于 处 理 废 水 中 不 能 单 独 用 物 理 法 或 生 物 法 去 除 的胶 体 和 溶 解 性 物 质 。 常 用 的 化 学 和 物 理 化 学 法 处 理有 盐 析 法 、 混 凝 沉 淀 法 、 化 学 氧 化 法 、 电 化 学 处 理 等 。盐 析 法 的 基 本 原 理 是 ,压 缩 油 粒 与 水 界 面 处 双电 层 的 厚 度 ,使 油 粒 脱 稳 。 实 验 表 明 单 纯 盐 析 法 投·66·© 1994 · 油 田 采 出 水 处 理 技 术 与 发 展 趋 势 研 究2007药 量 大 (1% ~ 5% ) ,聚 析 速 度 慢 ,沉 降 分 离 时 间 一般 在 24 ,设 备 占 地 面 积 大 ,而 且 对 由 表 面 活性 剂 稳 定 的 含 油 乳 状 液 的 处 理 效 果 不 好 。 但 该 法 由于 操 作 简 单 ,费 用 较 低 ,所 以 使 用 较 多 ,作 为 初 级 处理 应 用 更 为 广 泛 。 化 学 混 凝 法 操 作 简 单 、 费 用 较 低 ,该 方 法 去 除 溶 解 油 和 悬 浮 物 的 效 果 也 较 好 ,但 产 生的 泥 渣 多 ,且 加 入 化 学 药 剂 有 可 能 会 造 成 水 的 二 次污 染 , 除 率 不 高 ,因 此 一 般 作 为 预 处 理 技术 。 当 前 用 于 采 油 废 水 处 理 的 化 学 氧 化 法 主 要 有 臭氧 氧 化 法 、 化 法 、 化 法 、 催 化 氧化 等 ,氧 化 法 一 般 是 作 为 预 处 理 技 术 或 与 其 它 方 法联 用 。 绥 中 某 油 田 采 油 废 水 气 浮 后 经 臭 氧 氧 化 或 吸附 臭 氧 氧 化 后 来 的 62811 降 至 280~ 320 ,平 均 去 除 率 为 3119% [ 12 ]。 电 化 学 法 是以 金 属 铝 或 铁 作 阳 极 电 解 处 理 含 油 废 水 的 方 法 ,主要 适 用 于 机 加 工 工 业 中 冷 却 润 滑 液 在 化 学 絮 凝 后 的二 级 处 理 。 目 前 该 方 法 已 得 到 广 泛 应 用 ,如 在 开 采海 洋 油 田 时 产 生 的 废 水 ,由 于 其 含 有 苯 系 衍 生 物 和多 环 芳 烃 化 合 物 及 氯 离 子 ,用 生 化 降 解 法 难 以 使 其 到 中 国 有 关 法 规 规 定 的 一 级 排 放 标 准 ,广州 有 色 金 属 研 究 院 的 李 海 涛 等 用 电 化 学 氧 化 法 处 理某 海 洋 油 田 废 水 ,能 使 其 至 一 级 排 放 标 准以 下 [ 13 ]。2. 3  生 物 法含 油 废 水 经 隔 油 、 浮 选 等 处 理 后 ,出 水 油 含 量 一般 仍 高 达 20~ 30 ,达 不 到 国 家 规 定 的 排 放 标准 ,尚 需 进 行 二 级 处 理 。 二 级 处 理 主 要 采 用 活 性 污泥 法 和 生 物 滤 池 法 。 生 物 法 是 利 用 微 生 物 的 代 谢 作用 ,使 污 水 中 呈 溶 解 、 胶 体 状 态 的 有 机 污 染 物 转 化 为稳 定 的 无 害 物 质 ,主 要 分 好 氧 生 物 处 理 和 厌 氧 生 物处 理 两 种 。 近 年 来 又 有 不 少 改 进 ,新 的 发 展 包 括 曝气 塔 、 深 井 曝 气 、 纯 氧 曝 气 以 及 循 序 间 歇 式 生 物 处 理等 ,这 些 方 法 都 不 同 程 度 地 提 高 了 对 含 油 废 水 的 处理 效 率 。 如 中 国 海 洋 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 的 张利 平 等 对 孤 岛 油 田 采 油 废 水 进 行 气 浮 处 理 后 ,分 阶段 分 别 采 用 直 接 投 加 菌 液 方 法 和 生 物 接 触 氧 化 法 ,试 验 结 果 表 明 这 种 方 法 都 能 有 效 地 去 除 采 油 废 水 中的 超 标 污 染 物 ,使 其 污 水 各 排 放 指 标 达 到 规 定 标准 [ 14 ]。 双 河 联 合 站 是 河 南 油 田 最 大 的 联 合 站 ,废 水2万 t/d,外 排 废 水 量 达 7千 t/d,虽 然 站 内 有 污 水 处理 设 施 ,处 理 工 艺 为 “ 一 级 沉 降 → 一 级 缓 冲 → 一 级过 滤 → 二 级 过 滤 ” ,但 处 理 后 的 污 水 仍 达 不 到 国 家外 排 标 准 ,为 了 解 决 污 水 排 放 问 题 ,河 南 油 田 进 行 了生 化 处 理 的 研 究 和 运 用 ,试 验 表 明 出 水 为90 ,最 高 为 124 ,出 水 达 标 率 为 92% ,去除 率 平 均 为 52% ,出 水 硫 化 物 平 均 为 017 ,达标 率 为 96% ,去 除 率 平 均 达 98% ,效 果 极 好 [ 15 ]。3  油 田 采 出 水 处 理 中 存 在 的 问 题随 着 中 国 对 石 油 资 源 需 求 的 上 升 ,低 渗 透 油 田或 区 块 的 开 发 在 不 断 增 加 ,高 渗 透 油 田 或 区 块 在 进行 深 度 开 发 。 在 低 渗 透 油 田 的 开 发 中 ,由 于 地 层 的渗 透 率 低 ,注 入 水 中 的 有 机 物 、 悬 浮 物 等 很 容 易 污 染和 堵 塞 地 层 ,导 致 注 水 压 力 逐 渐 升 高 ,有 的 油 田 注 水压 力 接 近 30 加 了 油 田 开 发 的 难 度 和 成 本 。在 高 渗 透 油 田 的 深 度 开 发 中 ,由 于 使 用 了 聚 合 物 、 表面 活 性 剂 等 化 学 药 剂 ,使 采 出 液 的 粘 度 、 表 面 活 性 张力 等 发 生 了 很 大 变 化 ,导 致 现 有 的 污 水 处 理 设 施 难以 使 污 水 处 理 达 到 回 注 和 配 制 新 的 驱 油 体 系 的 要求 。 目 前 油 田 污 水 回 注 处 理 工 艺 中 存 在 如 下 一 些 问题 :(1)处 理 工 艺 单 一 ,设 备 陈 旧 。 中 国 许 多 油 田水 处 理 站 传 统 的 “ 老 三 套 ” 工 艺 依 然 占 很 大 比 例 ,并且 自 动 化 程 度 不 高 ,工 人 劳 动 强 度 大 ,不 易 操 作 管理 ,生 产 效 益 低 。(2)在 回 注 水 和 外 排 水 上 普 遍 存 在 问 题 。 中 国低 渗 透 油 藏 开 发 比 例 逐 年 提 高 ,对 注 入 水 水 质 要 求很 高 ,加 大 了 污 水 处 理 难 度 。 现 有 的 处 理 工 艺 设 施出 水 中 石 油 类 、 悬 浮 固 体 浓 度 依 然 较 高 ,有 良 好 处 理效 果 的 深 度 处 理 工 艺 应 用 还 比 较 缺 乏 。(3)污 水 处 理 过 程 中 水 质 调 节 剂 、 絮 凝 剂 、 杀 菌剂 等 水 处 理 剂 的 投 加 量 大 ,污 泥 的 产 量 高 ,增 加 了 污水 和 污 泥 排 放 、 处 理 、 处 置 的 难 度 。(4)管 线 、 设 备 的 腐 蚀 现 象 严 重 ,站 内 药 剂 投 加的 操 作 及 维 护 往 往 不 能 按 设 计 实 施 ,油 田 水 处 理 站运 行 效 率 不 高 。(5)对 含 表 面 活 性 剂 的 分 散 油 和 乳 化 油 处 理 效果 差 。 中 国 东 部 部 分 油 田 已 进 入 三 次 采 油 阶 段 ,采油 污 水 中 含 有 大 量 表 面 活 性 剂 ,油 的 乳 化 程 度 加 剧 ,为 污 水 处 理 增 加 了 难 度 。4  油 田 采 出 水 处 理 技 术 的 发 展 趋 势随 着 人 们 对 环 境 污 染 和 经 济 效 益 之 间 相 互 制 约关 系 认 识 的 加 深 ,以 及 对 油 田 采 出 水 经 处 理 后 作 为 采油 注 水 一 系 列 优 势 的 认 可 ,油 田 采 出 水 回 注 技 术 和 经过 深 度 处 理 后 排 放 技 术 ,已 越 来 越 受 到 国 内 外 研 究 者的 重 视 。 从 污 水 处 理 的 必 要 性 、 技 术 方 法 的 可 行 性 以及 工 艺 设 备 的 经 济 性 等 方 面 来 考 查 ,油 田 采 出 水 处 理技 术 的 发 展 方 向 应 该 集 中 在 以 下 几 个 方 面 :4. 1  开 发 高 效 处 理 药 剂为 了 处 理 乳 化 含 油 废 水 、 稠 油 废 水 ,性 能 优 异 的破 乳 剂 、 絮 凝 剂 和 降 粘 剂 的 开 发 已 成 为 水 处 理 药 剂·76·© 1994 · 油 田 采 出 水 处 理 技 术 与 发 展 趋 势 研 究2007研 究 的 一 个 方 向 。 近 年 来 文 献 报 道 了 一 些 新 的 高 效水 处 理 药 剂 ,其 中 主 要 是 一 些 无 机 化 合 物 和 有 机 高分 子 化 合 物 的 复 配 和 新 型 氧 化 剂 。 通 过 降 低 采 出 水的 粘 度 ,破 坏 油 水 体 系 ,达 到 油 珠 凝 聚 、 加 速 分 离 的目 的 。 如 董 晓 丹 等 利 用 自 制 新 型 破 乳 剂 对 某 油 田 采油 污 水 进 行 处 理 ,该 破 乳 剂 是 一 种 无 机 、 有 机 高 分 子聚 合 物 ,主 要 成 分 是 A 链 多 羟 基 有 机 高分 子 聚 合 物 ,此 破 乳 剂 对 含 油 污 水 中 的 的去 除 率 均 较 高 ,经 其 处 理 的 水 可 达 含 油 污 水 的 国 家排 放 标 准 [ 16 ]。 对 于 絮 凝 剂 法 处 理 油 田 “ 三 采 ” 所 产生 的 采 油 废 水 ,国 内 外 学 者 经 过 多 年 的 研 究 ,开 发 了各 种 类 型 的 絮 凝 剂 ,并 且 其 中 很 多 药 剂 在 现 场 实 验的 基 础 上 实 现 了 工 业 化 。 但 是 絮 凝 剂 处 理 采 油 废 水的 实 际 效 果 与 人 们 的 期 望 值 依 然 存 在 着 差 距 ,油 田开 发 引 起 的 环 境 问 题 , ,尤 其 是 水 严 重 污 染 状 况 还 没有 根 本 改 善 。 结 合 油 田 开 发 现 状 ,絮 凝 剂 将 来 的 研究 方 向 应 该 是 结 合 油 田 废 水 的 特 点 开 发 相 应 功 能 突出 的 处 理 剂 ,在 此 基 础 上 研 究 具 有 絮 凝 、 缓 蚀 、 阻 垢 、杀 菌 等 多 种 功 能 的 水 处 理 药 剂 ;优 化 筛 选 高 效 、 生 物降 解 性 好 的 复 合 /复 配 絮 凝 剂 ,并 且 以 天 然 有 机 高 分子 絮 凝 剂 替 代 目 前 广 泛 使 用 的 人 工 合 成 无 机 、 有 机絮 凝 剂 ,避 免 造 成 二 次 环 境 污 染 。4. 2  开 展 耦 合 工 艺 的 应 用 研 究当 前 ,国 内 大 部 分 油 田 已 进 入 三 次 采 油 阶 段 ,随着 油 田 的 发 展 ,聚 合 物 驱 油 和 三 元 驱 油 (聚 合 物 、 碱和 表 面 活 性 剂 )已 在 大 庆 、 大 港 、 胜 利 、 玉 门 等 油 田广 泛 应 用 。 这 使 油 田 采 出 水 中 的 聚 合 物 含 量 不 断 增加 ,粘 度 也 随 之 增 加 。 原 来 的 废 水 处 理 设 施 和 工 艺难 以 使 油 田 污 水 处 理 达 到 标 准 。 针 对 这 种 状 况 ,开发 与 之 配 套 的 耦 合 采 出 水 处 理 工 艺 已 迫 在 眉 睫 。 大庆 油 田 目 前 的 污 水 处 理 站 处 理 工 艺 ,主 要 是 将 污 水经 处 理 后 回 注 地 下 而 设 计 的 ,所 采 用 的 处 理 方 法 以物 理 法 和 物 化 法 为 主 。 近 年 来 ,为 提 高 油 田 污 水 的处 理 深 度 及 效 率 ,开 始 尝 试 水 力 旋 流 、 浮 选 等 方 法 ,也 对 单 元 设 备 的 改 进 和 研 究 做 了 大 量 的 工 作 。 出 现了 横 向 流 除 油 器 、 双 层 滤 料 过 滤 罐 、 核 桃 壳 过 滤 罐 、精 细 过 滤 器 等 多 种 新 型 处 理 设 备 ,并 且 在 处 理 工 艺流 程 上 ,逐 步 将 重 力 过 滤 的 处 理 流 程 改 为 压 力 过 滤和 耦 合 物 化 、 生 化 处 理 工 艺 。 为 了 提 高 污 水 的 处 理深 度 ,采 用 两 级 过 滤 、 三 级 过 滤 [ 17 ]。 在 国 外 ,耦 合 采出 水 处 理 工 艺 早 有 应 用 ,如 印 度 尼 西 亚 A 采出 水 处 理 采 用 物 理 、 化 学 、 生 物 处 理 三 种 方 法 相 结 合的 处 理 技 术 ,实 践 表 明 ,处 理 效 果 良 好 [ 18 ]。4. 3  研 制 小 型 高 效 的 水 处 理 设 备研 制 小 型 高 效 水 处 理 设 备 的 要 点 是 减 少 占 地 面积 、 提 高 处 理 效 率 。 如 新 型 密 闭 式 浮 选 箱 、 水 力 旋 流器 、 各 种 组 合 式 装 置 等 。 哈 尔 滨 工 业 大 学 的 孙 德 智等 采 用 2 / 级 氧 化 组 合 工 艺 ,结 合 精 细过 滤 技 术 ,对 经 过 沉 降 — 二 级 过 滤 处 理 的 聚 合 物 驱采 油 废 水 进 行 深 度 处 理 研 究 ,得 到 了 较 理 想 的 效果 [ 19 ]。 四 川 大 学 张 娜 等 人 通 过 油 田 固 液 分 离 用 水力 旋 流 器 的 实 验 研 究 也 取 得 了 良 好 效 果 [ 20 ]。4. 4  膜 法 处 理 技 术 的 研 究膜 法 处 理 技 术 能 使 油 田 采 出 水 达 到 最 严 格 的 出水 水 质 标 准 ,是 今 后 最 具 发 展 潜 力 的 处 理 方 法 之 一 。开 发 膜 通 量 大 、 膜 性 能 好 、 抗 污 染 的 材 料 是 当 前 急 需解 决 的 课 题 。 将 膜 处 理 技 术 与 生 物 处 理 结 合 形 成 的膜 生 物 反 应 器 处 理 油 田 污 水 是 非 常 有 发 展 前 途 的 方法 之 一 。 另 外 ,将 膜 技 术 和 聚 结 技 术 结 合 起 来 ,开 发出 具 有 物 理 性 破 乳 功 能 的 材 料 ,既 能 解 决 膜 污 染 所造 成 的 诸 多 问 题 ,还 可 以 减 少 多 单 元 处 理 模 式 ,也 是未 来 油 田 采 出 水 处 理 技 术 的 一 个 主 要 研 究 方 向 。5  结 束 语综 上 ,经 过 多 年 的 研 究 应 用 和 发 展 ,国 内 外 针 对油 田 采 出 水 的 处 理 尤 其 在 除 油 、 降 低 已 取得 了 多 项 新 技 术 。 今 后 油 田 采 出 水 处 理 技 术 将 是 传统 方 法 、 高 效 药 剂 、 膜 法 处 理 技 术 等 相 耦 合 的 方 法 ,低 污 染 、 低 成 本 、 易 操 作 、 高 效 率 将 是 油 田 采 出 水 处理 技 术 的 发 展 趋 势 。参 考 文 献 :[ 1 ]王 素 芳 ,姚 光 源 ,李 家 俊 ,等 . 采 油 污 水 处 理 及 回 用研 究 [ J ]. 工 业 水 处 理 , 2006, 26 (3) : 71 - 73.[ 2 ]池 波 一 体 化 装 置 处 理 油 田 采 出 水 的 试 验 研 究[D ]. 武 汉 理 工 大 学 硕 士 学 位 论 文 , 2006, 9 - 19.[ 3 ]潘 红 磊 . 辽 河 油 田 采 油 污 水 处 理 技 术 研 究 [D ]. 中 国地 质 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文 , 2002, 5 - 10.[ 4 ]张 蕾 ,张 威 . 物 理 采 油 方 法 [ J ]. 中 外 科 技 情 报 9: 3 - 18.[ 5 ]杨 云 霞 ,张 晓 健 . 中 国 主 要 油 田 污 水 处 理 技 术 现 状及 问 题 [ J ] 田 地 面 工 程 , 2001, 20 (1) : 4 - 5.[ 6 ]A, et la in ]on 1996.[ 7 ] 张 逢 玉 ,姜 安 玺 ,张 雷 ,等 . 低 压 稳 流 核 桃 壳 过 滤 器的 开 发 及 在 油 田 废 水 处 理 中 的 应 用 [ J ]. 现 代 化 工 , 2007, 27(1) : 53 - 56.[ 8 ]刘 茉 娥 . 膜 分 离 技 术 应 用 手 册 [M ]. 北 京 :化 学 工 业出 版 社 , 2002: 467 - 471.[ 9 ] p 1999, ) : 1 - 7. (下 转 第 80页 )·86·© 1994   等 · 菖 蒲 对 不 同 程 度 富 营 养 化 水 体 的 净 化 作 用 研 究2007达 97. 7%。 贫 营 养 水 体 绿 素 低 水 平 。可 见 ,菖 蒲 对 水 体 中 浮 游 植 物 具 有 明 显 的 抑 制 作 用 ,可 以 净 化 浮 游 植 物 较 多 的 水 体 ,可 以 保 持 清 洁 水 体透 明 。 一 般 认 为 水 生 植 物 与 浮 游 植 物 竞 争 有 三 方面 :
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