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油田污水處理范文1
關(guān)鍵詞：油田污水處理 方法工藝 發(fā)展趨勢
目前隨著我國工業(yè)和汽車業(yè)等行業(yè)對石油的需求量日益增長，促使我國加大了對石油的開發(fā)和勘測。然而我國許多油田都已處于開發(fā)的中后期，產(chǎn)出液的含水量較大，產(chǎn)生了大量的油田污水，對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。由于油田污水含有大量的石油生產(chǎn)和開采成分，所以必須深入研究油田污水處理的原理和方法，掌握處理的工藝和流程，根據(jù)污水成分的特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，探索油田污水處理技術(shù)的新方法。
一、油田污水處理的意義
油田污水處理是油田開采和生產(chǎn)中一項(xiàng)重要的內(nèi)容，對環(huán)境生態(tài)保護(hù)有重要意義。隨著石油資源的不斷開采，原油含水量也越來越高，因此污水處理已成為石油生產(chǎn)中急需解決的問題。油田污水的隨意排放會(huì)給油田水體造成潛移性的侵害，對周圍環(huán)境造成了很大危害。所以針對油田污水要采取科學(xué)有效的技術(shù)進(jìn)行處理，不斷改進(jìn)油田污水處理技術(shù)，降低石油生產(chǎn)和開發(fā)利用中對環(huán)境造成的危害，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、油田污水處理的工藝和方法
1.油田污水處理方法
按照污水排放標(biāo)準(zhǔn)和注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，要嚴(yán)格控制排放和注水的各項(xiàng)指標(biāo)，綜合利用各種方法對油田污水進(jìn)行處理。水中的懸浮雜質(zhì)一般有膠體固體物、浮油和分散油、乳化油以及懸浮固體四類。其中懸浮物中的主要為含油類雜質(zhì)，而去油的過程同時(shí)也能夠?qū)⒛z體固體物和懸浮固體去除。油田污水處理過程中，為滿足凈化水處理中的指標(biāo)要求，需要添加一定量的添加劑。例如通過添加適量的緩蝕劑、防垢劑以及殺菌劑，可以避免腐蝕、水結(jié)垢以及細(xì)菌繁殖。常用的去油污方法有以下三種：
1.1物理法：物理方法去油主要為斜板除油、自然除油、旋流除油、氣浮法除油、立式除油罐除油以及粗粒化除油。采用物理法進(jìn)行除油的同時(shí)也能去除懸浮固體。由于水和油密度不同，自然除油是利用重力作用實(shí)現(xiàn)水油分離，這種方法忽略了水流的不均勻性以及油珠顆粒上浮中的絮凝，導(dǎo)致污水處理容積大，操作環(huán)節(jié)不密封，停留時(shí)間長，成本高。基于“淺池理論”對自然除油進(jìn)行改進(jìn)的斜板除油法，通過在除油罐的沉降區(qū)添加波紋斜板，大大提高了除油的效率。粗粒化除油的目的是去除分散油，當(dāng)污水經(jīng)過填充物時(shí)油珠會(huì)增大，從而有利于沉降。旋流除油法是利用水、油的密度差，通過調(diào)整液流旋轉(zhuǎn)速度，利用不同的離心力分離出水和油。
1.2混凝處理：混凝除油法是利用混凝劑破除膠體固體并去除膠體固體和乳化油。在污水處理中，為了處理油田污水中的分散油、溶解油以及乳化油，通常采用混凝沉降法進(jìn)行去除，處理過程中能夠去掉其中的粉質(zhì)懸浮固體和泥質(zhì)。混凝處理的主要原理是利用物理或化學(xué)方法增加污水中各類雜質(zhì)的分離速度，加速其沉降。混凝劑對水中膠體顆粒常見的三種混凝作用是電性中和、吸附橋架以及網(wǎng)掃作用。按照混凝劑種類的不同，或者其膠體性質(zhì)和投放量的不同，其混凝作用有主次之分。隨著復(fù)合型混凝劑和無機(jī)高分子混凝劑的不斷使用，使得其在油田污水處理中的凈化效果越來越好，并且加入一定劑量的藥劑可以大大降低投資成本，提高處理的效率。
1.3過濾方法：過濾主要是為了去除破乳后的油物以及混凝后的懸浮固體。過濾處理是將污水中的雜質(zhì)去除，首先讓污水通過含粒狀物的過濾床或厚實(shí)多孔的石英砂，使雜質(zhì)留在介質(zhì)的空隙或介質(zhì)上，從而凈化了油田污水。過濾的主要環(huán)節(jié)有：吸附絮凝沉淀截留，目的是去除其中的懸浮物和膠體物質(zhì)，同時(shí)去除水中的油類、鐵氧化物、細(xì)菌和放射性顆粒等。
2.油田污水處理工藝
油田污水注水水質(zhì)處理的工藝主要由來水水質(zhì)、水源和對水質(zhì)的要求確定。針對高滲透油層，通常要利用幾種常見的污水處理工藝進(jìn)行處理；而對中低滲透油層除了需要常規(guī)處理外，還要對其做進(jìn)一步的深度處理，如二級處理或三級處理。目前在處理含高滲透油層污水時(shí)，許多油田通常使用三段處理工藝，首先采用自然沉降法除油，其次在第二段采用混凝沉降法去除懸浮物和油，最后采用石英砂對污水進(jìn)行過濾。對于原水質(zhì)較差的區(qū)塊或油田，常采用以下幾種工藝：浮選式、旋流式、重力式和壓力式。中低滲透油層的處理過程較復(fù)雜，通常包括兩次過濾，要經(jīng)過含油污水常規(guī)處理工藝粗過濾精過濾等處理工藝。最常見的深度處理工藝有多次雙向過濾流程、過濾-浮選深度流程和濾芯過濾和雙濾料深度處理流程。以下為兩種常見的污水處理工藝。
2.1重力式污水處理工藝。重力式污水處理工藝流程當(dāng)沒有動(dòng)力泵時(shí)，能夠借助重力差實(shí)現(xiàn)含油污水的流動(dòng)，其過濾過程和沉降都是自流。然而該工藝所占面積較大，污水停留時(shí)間長。
2.2壓力式污水處理工藝。壓力式污水處理工藝的流程為：污水進(jìn)入緩沖罐提升泵增壓粗粒化罐除油斜板沉降罐（去除乳化油和機(jī)械雜質(zhì)）進(jìn)入壓力過濾罐（去除懸浮物）。該方法所用過濾和除油設(shè)備均為承壓容器，密閉性較好，能隔絕氧氣，同時(shí)污水在其內(nèi)部的停留時(shí)間更短。不足是水中含沙量較高時(shí)容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，并且其適應(yīng)水質(zhì)和水量變化的能力會(huì)降低。
三、油田污水處理技術(shù)的發(fā)展方向
由于對油田回注水的水質(zhì)要求不斷提高，以及人們對油田污水處理的重視程度越來越高，使得油田污水處理技術(shù)正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。加強(qiáng)油田污水的后處理利用和處理技術(shù)的研究是今后油田污水處理研究的重要方向。
1.生物處理技術(shù)
在油田污水處理過程中使用生物處理技術(shù)是目前前景較好的一種新型技術(shù)。采用生物技術(shù)處理含油污水主要研究方向是高效降解菌和應(yīng)用，質(zhì)粒育種菌和基因工程菌的研究是油田污水生物處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。
2.高新技術(shù)和高效水處理設(shè)備
目前油田污水處理中的高新技術(shù)有：光催化氧化技術(shù)和電絮凝技術(shù)等，而微波技術(shù)、超聲波技術(shù)是今后技術(shù)研究的重要方向。高效水處理設(shè)備目的是為了減少占地面積并提高處理效率，例如新型密閉式浮選箱、水力旋流器以及組合式裝置等
3.高效處理藥劑的開發(fā)
高效處理藥劑的開發(fā)主要是混凝劑，主要是根據(jù)油田廢水的具體情況開發(fā)相應(yīng)的處理劑，其具有絮凝體積小、混凝能力強(qiáng)、快速破乳以及沉降迅速等特點(diǎn)。目前混凝劑使用的材料多為鐵、硅和聚合鋁等，另外高聚物混凝劑等有機(jī)材料型混凝劑的研究也是一個(gè)重要方向。
四、結(jié)語
隨著我國油田開發(fā)力度的增加，針對油田污水處理的方法、工藝研究及設(shè)備研制也得到了快速的發(fā)展。但各種方法都難滿足所有需求，處理的工藝也有待完善。所以針對油田污水要采取科學(xué)有效的技術(shù)進(jìn)行處理，不斷改進(jìn)油田污水處理技術(shù)，降低石油生產(chǎn)和開發(fā)利用中對環(huán)境造成的危害，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉會(huì)友.勝利油區(qū)污水處理工藝改造的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J].油氣地質(zhì)與采收率，2005，12（4）：78-80.
[2] 馬寶東，陳曉彥，張本艷，等.聚合物驅(qū)新型污水處理劑的研制和應(yīng)用[J].油氣地質(zhì)與采收率，2005，12（5）：70-72.
油田污水處理范文2
關(guān)鍵字：油田污水、處理工藝
油田的注水開發(fā)生產(chǎn)主要產(chǎn)生了兩大問題，一是注入水水源，二是對污水的排放。在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，人們發(fā)現(xiàn)，對油田污水進(jìn)行回注是開發(fā)利用水資源較為正確合理的途徑。污水處理使得水的循環(huán)利用率大大提高，除此之外，我國的水資源情況不容樂觀，人均水資源非常少，人口的持續(xù)增加以及經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水資源短缺的問題已經(jīng)不斷顯露。所以對油田污水的處理利用是非常重要的。
一、油田污水概況
油田產(chǎn)生的污水的成分較為復(fù)雜，除了可溶性鹽類外還有懸浮和乳化的原油、重金屬、固體顆粒以及為了改變出水性質(zhì)而使用的添加劑殘留等等。
油田污水主要包括鉆井污水、油田采出水以及其他含油污水。注水開采出的原油其中包括大量的注入水，在對原油進(jìn)行輸送時(shí)必須除去這部分水，脫出的污水中含油一定量的原油，此時(shí)的污水被稱為油田采出水。
油田開采的時(shí)間越長，采水液的含水率越高，所以對污水的處理的工藝研究是非常有意義的。本文主要介紹了當(dāng)前主要采用的武術(shù)處理工藝，以及未來期望的處理污水工藝，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、油田污水處理工藝淺析
1、物理法
使用物理法處理油田污水，主要是針對污水中的大部分固體懸浮物、礦物質(zhì)以及油類，一般使用的物理方法主要包括：蒸發(fā)、過濾、粗粒化、離心分離、膜分離以及重力分離等。
過濾器主要包括壓力式和重力式兩種，前者在我國的油田的使用較為廣泛。近些年來，纖維材料的發(fā)展十分迅速，所以纖維材料為濾料的高精度纖維球過濾器也十分具有發(fā)展前景。它的納污能力大且反洗濾料不流失使其發(fā)展空間巨大。
離心分離是指廢水在高速旋轉(zhuǎn)的容器，在離心力場作用下，由于質(zhì)量不同，所受的離心力也不同，使得顆粒與水分離。使用離心分離法，油集中在中心部位。離心分離設(shè)備主要有兩種：離心機(jī)以及水力旋流分離器。后者分離效果好，且體積小重量輕，安全可靠。我國目前使用較多的是 Vortoil 水力旋流器，在油田污水處理上取得了不錯(cuò)的成績。
重力分離是利用油水的比重差進(jìn)行分離，該方法的效果主要取決于沉淀時(shí)間，時(shí)間越長，效果越好。仙子阿油田中使用的主要設(shè)備有：重力沉降罐、自然沉降除油罐以及隔油池等等。
粗粒化方法主要是用于去除經(jīng)過前期治理的含油污水中的細(xì)小油珠和乳化油。當(dāng)含油廢水經(jīng)過裝有粗粒化材料的設(shè)備后，油珠粒徑會(huì)增加。目前使用較多的粗粒化材料主要有：蛇紋石、陶粒、無煙煤、樹脂以及石英砂等等。
膜分離技術(shù)有“21 世紀(jì)的水處理技術(shù)”的美譽(yù)。主要處理技術(shù)包括：微濾、超濾、納濾和反滲透等。這些方法都是利用特殊的多孔材料獨(dú)有的攔截能力，濾除水中的雜質(zhì)。尤其是超濾技術(shù)，隨著科技的不斷發(fā)展已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，得到了實(shí)際應(yīng)用。雖然技術(shù)還尚未成熟，也是我們下一步努力的方向。
2、化學(xué)法
化學(xué)法主要適用于當(dāng)廢水中的雜質(zhì)不能單獨(dú)用生物或物理法排除時(shí)。例如含油廢水中的乳化油。較長使用的化學(xué)手段包括：化學(xué)轉(zhuǎn)化法以及混凝沉淀法。
化學(xué)轉(zhuǎn)化法就是將廢水中溶解狀態(tài)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成毒性較小或者易與水分離狀態(tài)的物質(zhì)。該方法主要包括：電解氧化法、化學(xué)氧化法以及光化學(xué)催化氧化法三類。
3、物理化學(xué)法
該方法主要有兩種手段：氣浮法和吸附法。
氣浮法就是注入微小的空氣氣泡，油粒會(huì)粘附這些小氣泡，密度變小而上浮，從水腫分離出來形成浮渣層。浮選劑能夠加強(qiáng)氣浮法的效果，具有架橋吸附以及起泡、破乳作用，是膠體粒子聚集隨氣泡上浮。
吸附法主要是通過使用固體吸附劑去除水中污染物。在油田中吸附水中的油主要是使用親油材料吸附，例如活性炭。但是活性炭的使用成本高且不可再生，所以在使用中受到了一定的限制，先主要用于油污的深度處理。在對吸油劑的研制方面主要有兩個(gè)方向：一是大的吸附容量；二是好的親水性。
4、生物法
生物法是通過將復(fù)雜的有機(jī)物進(jìn)行分解得到簡單物質(zhì)而制成的，從而降低水中雜質(zhì)的毒性，精華廢水。主要分為兩種：好氧生物處理和厭氧生物處理。
油田的開發(fā)程度越來越高，在高含水期不管是污水處理量還是污水處理難度都有所增加，污水處理設(shè)備的老舊問題十分嚴(yán)重。本著“注夠水、注好水”的原則，對油田污水處理系統(tǒng)的升級以及改造是勢在必行的。21實(shí)際是科學(xué)發(fā)展的巔峰，我們在污水處理上也應(yīng)該跟進(jìn)時(shí)代的步伐，應(yīng)用高科技新技術(shù)，選擇合理的處理方法及工藝，滿足油田開發(fā)生產(chǎn)需要，增大投資回報(bào)比，提高油田開發(fā)的總體技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
另外油田中不僅僅只是采油污水的問題，一些地方由于地層滲透率低等原因已經(jīng)提高了對注水水質(zhì)的要求，只能注新鮮水，這些問題都給油田的采油廢水處理提出了新的課題。
三、結(jié)語
油田污水處理并不是一個(gè)簡單的工程，需要多種工藝手段并行才能達(dá)到想要的目的。本文主要介紹了四種污水處理工藝方法，分析了各個(gè)工藝的去除目的。在以后的使用中我們要繼續(xù)研究新的工藝以及技術(shù)，去滿足要求日益變高的油田污水處理的需要。
參考文獻(xiàn)
[1] 李靜，祁萬軍.油田污水處理研究[ J ].化工裝備技術(shù)，2010，31（4）：46～47.
油田污水處理范文3
[關(guān)鍵詞]污水 處理 水質(zhì) 工藝
中圖分類號：X741 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0116-01
0引言
2015年上半年采油某廠污水含油量、固體懸浮物含量、硫酸鹽還原菌含量三項(xiàng)考核指標(biāo)平均合格率分別為87.9 %、65.8 %、70.7%， 其中固體懸浮物含量、硫酸鹽還原菌含量的合格率偏低， 需要進(jìn)一步分析水質(zhì)影響因素， 制定切實(shí)可行的措施，以提高污水水質(zhì)合格率。
1 影響水質(zhì)的主要問題
近幾年實(shí)踐表明， 影響水質(zhì)的關(guān)鍵因素是過濾問題， 同時(shí)個(gè)別站的沉降、加藥工藝也對水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。
1.1 過濾罐濾料流失及附件損壞問題
由于目前開發(fā)規(guī)模的加大， 污水成分更加復(fù)雜， 使濾罐運(yùn)行極不穩(wěn)定， 濾罐濾料流失、受污染以及附件損壞等問題比較嚴(yán)重。
1.2 沉降罐、回收水池清淤問題
污水處理站沉降罐、回收水池一般1 ～2 年清一次， 雜質(zhì)、污油不能及時(shí)排出， 造成出水水質(zhì)惡化。
1.3 殺菌工藝問題
污水站殺菌劑投加點(diǎn)設(shè)在外輸管線上， 忽略對原水的殺菌， 污水在污水站停留期間， 細(xì)菌大量繁殖， 使水質(zhì)惡化， 殺菌后細(xì)菌殘骸造成二次污染。由于常規(guī)方式投加殺菌劑效果不理想， 需要改為連續(xù)投加， 但又給成本控制帶來一定困難。
1.4 過濾罐反沖洗工藝問題
目前雖然大部分污水站采用變頻器來控制水量， 但該方式具有教條性，所以有時(shí)仍采用回流調(diào)節(jié)和出口閥門調(diào)節(jié)，就容易造成表層濾料不易流化和“致密層”整體移動(dòng)等問題， 易導(dǎo)致濾罐附件損壞和濾料流失。
1.5 雙向過濾工藝問題
原有污水站采用雙向過濾罐， 該濾罐濾速比控制存在滯后現(xiàn)象， 導(dǎo)致電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)故障; 在污水從上、下兩個(gè)方向進(jìn)入濾罐時(shí)， 中部的出水篩管不斷震蕩， 造成出水篩管斷裂、支撐變形， 導(dǎo)致濾料流失。
1.6 沉降罐收油工藝問題
沉降罐的收油槽由于水平問題及收油槽較窄的問題導(dǎo)致收到的水多油少; 沉降罐頂部加熱盤管均勻分散布局導(dǎo)致不能對浮油層集中加熱， 部分硬油塊無法進(jìn)入收油槽;沉降罐調(diào)節(jié)堰板閥運(yùn)行不穩(wěn)定， 堰板易脫， 絲杠易腐蝕。上述問題導(dǎo)致收油工作無法連續(xù)進(jìn)行， 給水質(zhì)控制帶來一定影響。收油不及時(shí)產(chǎn)生的老化油對油站電脫的平穩(wěn)運(yùn)行也造成威脅。
1.7 水罐、管線的二次污染問題
各種水罐、外輸水管線脫落的防腐層， 以及水罐、管網(wǎng)中滋生的細(xì)菌， 造成水罐、凈化水管網(wǎng)的水質(zhì)二次污染，導(dǎo)致堵塞地層等問題。
2 水質(zhì)改善措施
2.1 積極實(shí)施工藝流程改造
2015年杏某聯(lián)深處理濾罐流程改造，將原來的雙向石英砂濾罐改成一次為泵洗式核桃殼濾罐、二次為單向石英砂濾罐的過濾方式;進(jìn)行了沉降罐和事故罐來水出水收油管線連通改造，這樣就可以把事故罐作為備用沉降罐;另外污水站還進(jìn)行了杏四聯(lián)和杏V-1來水進(jìn)沉降罐流程改造。
2.2 加大關(guān)鍵設(shè)施的維護(hù)力度
2015年杏某聯(lián)對污水站的10個(gè)濾罐實(shí)施了填料措施， 結(jié)合填料工作對附件損壞的濾罐進(jìn)行了處理，如對200m3油罐進(jìn)行了清淤并做防腐。杏某聯(lián)-1也對污水站的排泥池、收油罐、6個(gè)橫向流及深處理的回收水池進(jìn)行了清淤，尤其加大了污水系統(tǒng)中老化油的清除工作， 此工作對改善第一油礦水質(zhì)， 穩(wěn)定油站脫水系統(tǒng)， 起到了關(guān)鍵作用。
2.3 減少注水水質(zhì)二次污染
為減少污水在進(jìn)入注水井油層之前的二次污染，自2015年起加大了非金屬管道推廣應(yīng)用的力度。近幾年老改工程中更換各類水井管道31000余米， 其中應(yīng)用各種非金屬管材25000余米， 占更換管線的71.5%。
2.4 開展物理殺菌試驗(yàn)
在杏某聯(lián)污水站安裝了紫外線殺菌裝置4套、變頻殺菌裝置4套（污水站1套、油崗沉降罐進(jìn)出口各1套、來油閥組1套）， 在杏某聯(lián)-1深處理站安裝紫外線殺菌裝置4套（目前燈管壞停用），開展物理殺菌現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)表明， 紫外線殺菌率在48.14%～90.19%之間。
2.5 完善工藝技術(shù)建議
優(yōu)化沉降罐收油槽、加熱盤管、調(diào)節(jié)堰結(jié)構(gòu)， 提高收油效果; 改進(jìn)濾罐內(nèi)部附件結(jié)構(gòu)， 探索不同類型濾料的反沖洗機(jī)制，加大濾罐附件檢修力度， 增設(shè)觀察孔，提高過濾效果， 減少維護(hù)費(fèi)用; 回收水池底部采取大坡度斜面處理， 取消底部散熱管， 回收水泵進(jìn)水口與回收水池的進(jìn)水口設(shè)計(jì)在同一側(cè)， 以減少清淤量及清淤難度; 對污水站、注水站來水支線進(jìn)行計(jì)量， 確保系統(tǒng)在設(shè)計(jì)負(fù)荷內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行。
3 結(jié)論
3.1 改善水質(zhì)是保障開發(fā)效果的重要基礎(chǔ)
回注污水水質(zhì)超標(biāo)， 容易造成堵塞地層、降低油層吸水能力、產(chǎn)液量下降、注水壓力升高、套損增多及能耗加大等問題。并且， 污水中細(xì)菌含量超標(biāo)，將會(huì)增大含油污水的處理難度， 腐蝕管道和設(shè)備， 縮短其使用壽命， 堵塞濾料， 使污水站實(shí)際處理能力下降。上述問題不僅增加了后續(xù)改造工作量， 而且降低了注水的驅(qū)油效果， 因此要認(rèn)識到改善水質(zhì)的重要性， 加大水質(zhì)改善工作的力度。
3.2 完善工藝技術(shù)是保障水質(zhì)的重要措施。目前濾罐附件損壞、濾料流失問題較為嚴(yán)重， 為提高水質(zhì)達(dá)標(biāo)率， 必然要加大濾罐維護(hù)力度， 另外常規(guī)沖擊投加殺菌劑改為連續(xù)投加， 進(jìn)一步加大了污水處理成本。實(shí)踐表明， 完善工藝技術(shù)， 是降低成本、提高水質(zhì)的重要措施。
3.3 重視日常管理是保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的重要過程。近幾年， 通過重力流程改壓力流程， 反沖洗增加變頻控制以及對雙向過濾流程改造， 影響污水站正常運(yùn)行的瓶頸基本消除。及時(shí)排出污油、污泥， 使過濾系統(tǒng)良好運(yùn)行， 加大高效殺菌藥劑的研制及使用力度等管理措施， 是水質(zhì)達(dá)標(biāo)的必要保證。
參考文獻(xiàn)
[1] 萬世清《油田采出水處理技術(shù)現(xiàn)狀》2007.7.
[2] 王子明，劉海波 《油氣田地面工程》2000.2.
作者簡介：
油田污水處理范文4
關(guān)鍵詞： 油田；污水處理；水質(zhì)；發(fā)展應(yīng)用
1 油田污水處理的現(xiàn)狀與問題
隨著油田注水開發(fā)的不斷深入，采出水的水質(zhì)發(fā)生了大的變化，新的矛盾不斷出現(xiàn)，新的難題需要解決，油田污水處理技術(shù)仍然存在著不容忽視的矛盾和問題。
（1）油田提高油層能量的方式主要靠注水，為了使注水開發(fā)取得較好的效果，采取向地層中注入化學(xué)藥劑等（如聚丙烯酰胺），用來提高注水粘度、波及系數(shù)等因素。這樣使得采出的地層水成分復(fù)雜，處理起來難度較大。對此類問題國內(nèi)外沒有成熟的技術(shù)可以借鑒，如果不能合理的解決此問題，將制約油田開發(fā)水平的進(jìn)展。
（2）油田污水系統(tǒng)的兩大難題就是腐蝕和結(jié)垢，雖然油田采取了積極的應(yīng)對措施，但是由于成本、管理等諸多因素的影響，腐蝕和結(jié)垢問題造成的影響依然存在。
（3）在注水實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，雖然油田污水經(jīng)過了注水站的層層處理，但是水中Fe2+會(huì)逐漸被氧化形成沉淀物質(zhì)，使水質(zhì)惡化。并且，注水管線缺少內(nèi)防腐措施，運(yùn)行時(shí)間長，污水中含有的SRB在厭氧環(huán)境中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成沉淀，對水質(zhì)造成了二次污染，這就是注水管線截面積縮小的直接原因。
（4）注水開發(fā)運(yùn)行成本較高，特別是藥劑用量大、費(fèi)用高。現(xiàn)在油田提倡降本增效，節(jié)支降耗的同時(shí)還要提高油田開發(fā)的效果。怎樣降低高昂的注水費(fèi)用已經(jīng)成為一個(gè)重點(diǎn)問題。因此，開發(fā)低成本、高能多效的水處理劑迫在眉睫。
2 油田污水處理常規(guī)工藝
在石油開采過程中，油田污水主要包括油田采出水、鉆井污水及站內(nèi)其他類型的含油污水。對這些污水經(jīng)過簡單的處理后就進(jìn)行排放，對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。目前污水處理的方法主要有：物理法、化學(xué)法、生物法三種。（1）物理法。物理法主要是去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等，應(yīng)用于油田各污水處理站、低滲透區(qū)塊注水站的污水處理，常用的處理工藝為“上游三段法（緩沖+沉積分離除油+過濾）”+“下游二段法（緩沖+精細(xì)過濾）”。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、膜分離和蒸發(fā)等方法。（2）化學(xué)法。化學(xué)法主要用于處理廢水中不能單獨(dú)用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)，特別是含油廢水中的乳化油。應(yīng)用于油田各污水處理站，通過添加一定濃度的化學(xué)藥劑從而輔助物理法達(dá)到提高水處理效果的目的。它包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和等方法。（3）生物法。生物法是利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。根據(jù)氧氣的供應(yīng)與否，將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理。主要應(yīng)用于注汽鍋爐給水的處理、污水達(dá)標(biāo)排放處理等領(lǐng)域。油田污水成分比較復(fù)雜，不同的油層成分也各不相同，油分含量及油在水中的存在形式也不盡相同，因此單一的處理方法往往達(dá)不到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各種方法都有其局限性，在實(shí)際應(yīng)用中通常都是兩三種方法結(jié)合使用。在水處理工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離，主要除去浮油及油濕固體。二級處理有過濾、粗粒化、化學(xué)處理等，主要是破乳和去除分散油。深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。
3 污水處理技術(shù)進(jìn)展
油田開發(fā)水平不斷深入，各項(xiàng)先進(jìn)、成熟的污水處理技術(shù)逐漸引進(jìn)、應(yīng)用于現(xiàn)場生產(chǎn)，初步形成了比較成熟的油田采出水回注處理、稠油油田采出水用注汽鍋爐處理、外排水達(dá)標(biāo)處理、低滲透油田精細(xì)水處理等配套的處理技術(shù)，基本滿足了油田生產(chǎn)的需求。并且污水處理設(shè)備水平和技術(shù)都有了較大提高。水處理更加重視工藝和化學(xué)的有機(jī)結(jié)合，油田水化學(xué)在油田采出水處理中的作用越來越重要。水處理劑的品種增多、效能提高，油田水化學(xué)的研究手段增強(qiáng)、水平提高。特別是針對污水達(dá)標(biāo)外排處理的要求，開展了水微生物學(xué)的研究，發(fā)展應(yīng)用了生化處理技術(shù)，建立了用于污水、污泥處理的菌種庫，使污水深度處理技術(shù)得到了長足的發(fā)展。對于目前實(shí)際應(yīng)用處理技術(shù)的缺陷，對一些技術(shù)加大了研究力度，主要包括膜分離技術(shù)、超聲波破乳技術(shù)、高級氧化技術(shù)（AOP）。膜分離法處理采油污水，方便簡單，分離效果好，處理含油污水也不需要加入其他試劑，不產(chǎn)生含油污泥，濃縮液還可以燃燒處理。但是，膜易被污染的問題和膜的清洗是需要解決的問題。超聲波破乳技術(shù)對三次采油階段進(jìn)行破乳脫水效果較好，提高了三次采油的經(jīng)濟(jì)效益。影響超聲波破乳脫水效果的因素較多，主要有：聲強(qiáng)、頻率、作用時(shí)間、介質(zhì)溫度、聲波對介質(zhì)的作用方式等。高級氧化技術(shù)對采油污水的深度處理已經(jīng)在國內(nèi)外取得了一些成績，超臨界氧化技術(shù)，濕式氧化技術(shù)處理效果好，但是，高級氧化技術(shù)也存在一些弊端，比如運(yùn)行成本高，技術(shù)還不夠成熟，不適于大面積推廣使用。
4 技術(shù)攻關(guān)方向
解決油田開發(fā)中水處理面臨的實(shí)際問題的關(guān)鍵仍然是依靠科技進(jìn)步，科研攻關(guān)。新工藝、新設(shè)備都離不開先進(jìn)的技術(shù)，讓先進(jìn)技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)才是解決難題的唯一途徑。在研制新型試劑的同時(shí)，對水處理設(shè)備也要進(jìn)行改良，現(xiàn)開發(fā)出的橫向流含油污水除油器等采用光催化氧化技術(shù)，電絮凝技術(shù)等都取得了較好的效果。另外，微波能技術(shù)和超聲波技術(shù)、微生物處理技術(shù)都有很好的前景，今后會(huì)成為水處理工藝研究的重點(diǎn)。膜分離技術(shù)用于油田污水處理，雖然已經(jīng)在油田出水處理方面得到了廣泛的應(yīng)用，但是存在著膜成本高、膜污染等突出問題。因此，今后的研究重點(diǎn)是：開發(fā)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新材料膜；減少污染的方法；清洗方法的優(yōu)化以及清洗劑的開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
油田污水處理范文5
【關(guān)鍵詞】污水處理 水質(zhì) 氣浮 過濾 沉降
1概述
國內(nèi)各油田的稠油污水處理大都采用四到六段的處理流程，并且采用比較先進(jìn)的污水處理技術(shù)，包括液-液旋流分離系統(tǒng)，粗粒化技術(shù)，斜板沉降技術(shù)，氣浮選技術(shù)以及精細(xì)過濾技術(shù)。新莊油田污水處理系統(tǒng)主要采用氣浮選技術(shù)和精細(xì)過濾技術(shù)對污水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)污水的再生利用。
新莊油田污水處理系統(tǒng)始建于2007年，設(shè)計(jì)處理能力為3000 m3/d，污水處理后用于開發(fā)注水。由于油田開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大和原油含水率不斷增高的原因，2012年和2014年先后兩次進(jìn)行改擴(kuò)建，工程設(shè)計(jì)規(guī)模為7500m3/d，其中注汽鍋爐回用水部分為3000 m3/d，注水部分為4500 m3/d。系統(tǒng)擴(kuò)建后解決了污水的出路問題，又提高了污水的綜合利用率，降低了清水消耗量，提高了供注汽鍋爐用水的初始溫度，減少大量能耗。
2污水處理工藝
2.1污水處理工藝流程
鍋爐回用水系統(tǒng)采用“除油+氣浮+兩級過濾+離子交換軟化法”的處理工藝，處理規(guī)模為3000m3/d，處理后的水質(zhì)滿足稠油濕蒸汽鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。注水系統(tǒng)：采用“除油+氣浮+過濾”的處理工藝，處理規(guī)模為4500m3/d，處理后的水質(zhì)滿足注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
兩者共用相同的前端處理流程：
脫水系統(tǒng)來水預(yù)除油罐氣浮裝置緩沖水池
注水處理部分處理流程：
氣浮裝置出水提升泵金剛砂過濾罐注水罐
鍋爐回用水部分處理流程：
氣浮裝置出水提升泵雙濾料過濾罐多介質(zhì)過濾罐
兩級大孔弱酸樹脂軟化罐軟化水罐
2.2 各段水質(zhì)指標(biāo)
脫水系統(tǒng)來水：含油≤1300mg/L，懸浮物≤870mg/L；
一級沉降后水質(zhì)：含油≤300mg/L，懸浮物≤300mg/L；
氣浮處理后水質(zhì)：含油≤10mg/L，懸浮物≤30mg/L；
注水處理部分過濾罐出水水質(zhì)：含油≤10mg/L，懸浮物≤10mg/L。
鍋爐回用水處理部分出水水質(zhì)：含油≤2mg/L，懸浮物≤2mg/L，硬度≤0.1mg/L，7.5≤PH值≤9。
3污水處理系統(tǒng)組成
3.1沉降系統(tǒng)
沉降系統(tǒng)設(shè)備包括2座2000m3預(yù)除油罐、1座500 m3緩沖水池。預(yù)除油罐設(shè)計(jì)出水指標(biāo)為含油≤300mg/L、機(jī)雜≤300mg/L，沉降出水由重力作用進(jìn)入浮選機(jī)，上部污油經(jīng)收油裝置回收至污油池后進(jìn)入外輸系統(tǒng)。浮選機(jī)出水由重力作用進(jìn)入緩沖水池，經(jīng)過緩沖沉降，出水指標(biāo)要求為含油≤10mg/L、機(jī)雜≤30mg/L。
3.2氣浮系統(tǒng)
污水處理系統(tǒng)使用的兩臺浮選機(jī)規(guī)格為200m3/h，日處理污水量在5000m3左右。氣浮裝置通過高壓回流溶氣水減壓產(chǎn)生大量的微氣泡，使其與廢水中密度接近于水的固體或液體微粒粘附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下，上浮至水面，進(jìn)行固-液或液-液分離。氣浮裝置主要包括：高壓回流水溶氣系統(tǒng)，絮凝劑、微氣泡、固液微粒混合反應(yīng)系統(tǒng)，斜板分離系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)。
氣浮裝置由混合反應(yīng)段、溶氣系統(tǒng)、池體組成。氣浮裝置溶氣泵進(jìn)入工作狀態(tài)后，氣浮裝置開始進(jìn)水，原水與通過釋放器進(jìn)入接觸區(qū)的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合，懸浮物與微氣泡結(jié)合形成氣浮體，進(jìn)入布水區(qū)，此時(shí)較大的氣浮體迅速上升至集渣區(qū)，較小的氣浮體進(jìn)入斜板分離區(qū)，根據(jù)淺池原理，這些氣浮體中的大部分氣浮體將在此被去除。密度較大的顆粒將下沉至氣浮裝置底部，通過刮泥機(jī)將其排出。處理后的污水一部分作為回流水回到系統(tǒng)中，大部分水將進(jìn)入下一級處理單元。
3.3過濾軟化系統(tǒng)
3.3.1雙濾料過濾器
污水處理系統(tǒng)使用的雙濾料過濾器設(shè)計(jì)流量為1500m3/d，3座過濾器兩用一備可達(dá)到每天3000 m3處理能力。雙濾料過濾器添加的濾料主要有，石英砂和無煙煤，通過濾料自身形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以過濾掉水中的懸浮物，同時(shí)濾料本身也有吸附能力，可以吸附污水中的一些離子，為了更好的除去水中懸浮物，在污水進(jìn)入雙濾料過濾器前，加入少量絮凝劑，以求達(dá)到更好的過濾效果。
3.3.2多介質(zhì)過濾器
污水處理系統(tǒng)使用的多介質(zhì)過濾器設(shè)計(jì)流量為1500m3/d，3座過濾器兩用一備可達(dá)到每天3000 m3處理能力。多介質(zhì)過濾器是用于水質(zhì)深度凈化需要而開發(fā)研制的新一代過濾器，本段來水指標(biāo)要求為含油≤5mg/L、機(jī)雜≤5mg/L。過濾器內(nèi)裝填上下兩層粒狀濾料，上層采用普通粗濾料進(jìn)行深床過濾，下層設(shè)置極細(xì)、極重的特種濾料起表面過濾作用，對2μm以下的極細(xì)懸浮物顆粒有非常高的過濾效率。
3.3.3大孔弱酸樹脂軟化器
污水處理系統(tǒng)使用的兩級大孔弱酸樹脂軟化器設(shè)計(jì)流量為1600m3/d，3座過濾器兩用一備可達(dá)到每天3200 m3處理能力。大孔弱酸樹脂軟化器中的樹脂填料能夠吸收水中的Ca+2、Mg+2或其它離子，從而實(shí)現(xiàn)對水的軟化或?qū)δ撤N離子的提取。樹脂再生：用酸液除去樹脂中的Ca+2、Mg+2或其它離子，使樹脂填料重新獲得吸收能力，實(shí)現(xiàn)樹脂的重復(fù)利用，樹脂的使用壽命可達(dá)3到4年。
油田污水處理范文6
【關(guān)鍵詞】油田污水；處理；回收
1.油田污水回收處理的常見方法
1.1物理法
油氣田污水回收處理的技術(shù)方法有很多，在生產(chǎn)和生活過程中，最簡單便利，而且在很大程度上也能夠節(jié)省生產(chǎn)成本的方法就是最基本的分離法。這種方法屬于物理方法，最大的優(yōu)點(diǎn)就是簡便，易操作。
（1）膜分離法膜分離法是利用特殊膜所具有的選擇透過性，對污水中某些微粒或離子性物質(zhì)進(jìn)行分離和濃縮的方法。近年來，加大了膜處理技術(shù)的研發(fā)力度。
（2）吸附法吸附法是利用吸附劑的多孔性和較大的比表面積，將油田污水中的溶解油和其他溶解性有機(jī)物吸附在表面，達(dá)到油水分離的目的。常用于含油污水的深度處理。其最新研究進(jìn)展體現(xiàn)在高效、經(jīng)濟(jì)吸附劑的開發(fā)與應(yīng)用。磁吸附分離法是其最新研究成果。
（3）浮選法浮選法又稱氣浮法，應(yīng)用廣泛，一般與絮凝法結(jié)合使用。氣浮法還具有充氧的功效，能提高微生物的生化降解性能，可作為生化法的預(yù)處理技術(shù)。目前中外對氣浮法的研究多集中在氣浮裝置的革新、改進(jìn)以及氣浮工藝優(yōu)化組合方面。
1.2化學(xué)法
油氣田產(chǎn)生的污水與平時(shí)的生活生產(chǎn)所產(chǎn)生的污水有很大的不同，在這其中，油氣田所產(chǎn)生的污水中含有很多雜質(zhì)，并且這些雜質(zhì)不能通過一般的過濾去除掉，如果想把這些雜質(zhì)分解掉就需要加入其他的物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)。一般而言，加入成分的主要作用是除垢和殺菌兩個(gè)方面。除垢一般選用的就是具有強(qiáng)烈效果的除垢藥物，在放入之后能夠很好的和污水進(jìn)行融合，迅速的在水中得到分解，從而起到除垢的作用。
（1）水解酸化法水解酸化法是在水解菌的作用下，難降解的大分子有機(jī)物發(fā)生開環(huán)裂解或斷鏈，最終轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機(jī)物，從而提高油田污水的可生化性，減少后續(xù)處理負(fù)荷。該方法需要和生化法結(jié)合使用，形成水解酸化—生化處理工藝。
（2）化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法是在催化劑作用下，用化學(xué)氧化劑將污水中呈溶解狀態(tài)的無機(jī)物和有機(jī)物氧化成微毒或無毒物質(zhì)，使之穩(wěn)定化或轉(zhuǎn)化成易與水分離的形態(tài)，以提高其可生化性。包括臭氧法、UV/O3氧化法、UV/H2O2氧化法和催化氧化法等，一般作為預(yù)處理技術(shù)或與其他方法聯(lián)用。超臨界水氧化技術(shù)因其快速和高效的優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了迅速發(fā)展。
（3）化學(xué)絮凝法化學(xué)絮凝法普遍應(yīng)用于各油田，一般作為預(yù)處理技術(shù)與氣浮法聯(lián)合使用。常用的絮凝劑有無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑（合成類有機(jī)高分子和天然改性類有機(jī)高分子絮凝劑）和復(fù)合絮凝劑。有機(jī)高分子絮凝劑具有用量少、效率高、處理速度快和產(chǎn)生污泥量少等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來研究發(fā)展迅速，在油田污水處理中研究及運(yùn)用較多[7-9]。
1.3生化法
（1）生化法生化法利用微生物的生物化學(xué)作用使污水得到凈化，包括厭氧生物處理法和好氧生物處理法（即活性污泥法、生物膜法、接觸氧化法、純氧曝氣法等）。生物法處理應(yīng)是污水處理的首選工藝，不僅因?yàn)樵摲椒ň哂袕氐兹ビ秃统杀镜偷奶攸c(diǎn)，同時(shí)還因?yàn)槲⑸锓ㄌ幚淼奈鬯欣诒３治鬯|(zhì)的穩(wěn)定。生物法在開放處理系統(tǒng)通人空氣，使污水處于有氧狀態(tài)，當(dāng)有氧存在時(shí)，可大幅度抑制硫酸鹽還原菌等厭氧的生長。同時(shí)，在生化處理過程中，微生物消耗污水中大部分微生物所需的營養(yǎng)，當(dāng)污水處理好后，污水中因沒有微生物生長所需要的營養(yǎng)基礎(chǔ)，在儲存和輸送過程中，有害的微生物不能繼續(xù)生長，這樣可在很大程度上減輕污水的沿程惡化問題。對含油污水分離和篩選優(yōu)勢菌種的研究是生化法的發(fā)展方向。
2.處理技術(shù)中的具體內(nèi)容
一般情況下污水處理會(huì)經(jīng)過幾個(gè)步驟，第一層的處理主要是清除掉較大的、可以看見的雜質(zhì)和廢物等等，使污水能夠達(dá)到正常要求的排污標(biāo)準(zhǔn)，在第二層以及以后的處理中，主要針對的問題就是細(xì)菌類或者難以祛除的水垢。在油氣田污水處理回收的過程中，因?yàn)閺U水比較特殊，含有的雜質(zhì)種類相對比較多，而且難以處理。因此，在經(jīng)過正常的兩層處理以后不能夠達(dá)到正常的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。這種情況下，要采取比較特殊的處理方法，將難以去除的物質(zhì)經(jīng)過降解或者分離，盡量減少在水中的殘留。另外，污水在經(jīng)過管道排出來的時(shí)候，會(huì)有一定的殘余貼在管壁上，在經(jīng)過長期的日積月累之后，會(huì)出現(xiàn)降低管道的工作能力，減弱管道壽命的結(jié)果，除此之外，甚至還會(huì)出現(xiàn)殘余物腐蝕管道的現(xiàn)象。因而，在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后要及時(shí)的清理管道，進(jìn)行反復(fù)的沖洗清理等，這樣不僅可以使管道清凈，利于以后的使用，還能夠保護(hù)油氣的純度，防止因過度堆積雜質(zhì)影響再加工油氣的純度。為了保證每一節(jié)管道的質(zhì)量，可以在管子中間安裝一個(gè)閥門或者開關(guān)，可以隨時(shí)控制管道中液體的流動(dòng)，快速的把握住每一節(jié)管道的運(yùn)行狀況，在遇到問題時(shí)可以得到及時(shí)的解決，避免引流到其他的管道，影響更大的面積，給清洗帶來不必要的麻煩。
3.前期工作和未來發(fā)展
油氣田產(chǎn)生污水是不可避免的，但是，大量的廢水不僅不利于清理和回收，還會(huì)造成環(huán)境污染，這使得油氣田的所產(chǎn)生的效益和環(huán)境的破壞呈現(xiàn)除非常不平衡的關(guān)系。因此，污水的排出量需要進(jìn)行一定程度的控制。這樣做既能保證油氣的質(zhì)量，還能夠很好的保護(hù)環(huán)境，防止大氣等自然資源的破壞。科技是不斷進(jìn)步發(fā)展的，對于污水的回收處理技術(shù)，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上一定會(huì)得到不同程度的發(fā)展，力爭做到用最少的原材料生產(chǎn)出更多更有利于生產(chǎn)生活的東西，并且，在此條件下，還要努力做到環(huán)保、清潔，形成一個(gè)良性的循環(huán)。
