油田污水处理案例

　　油田在开采一段时间之后，采出的石油含水率越来越高，原油的含水率能达到70%-80%，油田会根据水和油的密度差异采用重力沉降的方式实现油水分离。油水分离之后会产生大量的含油污水，这部分污水会经过处理之后回注、回用或排放处置。这就要求选择经济、有效、安全的污水处理方法。

　　油田污水处理之后大部分做回注用，因为油田开采主要是采用注水开发方式，通过向地层注水来弥补因采油而造成的地下亏空，保持油层压力，原油产量，因此油田污水处理之后，用作注水对于水质的要求比较严格，注水不能含有悬浮物、有机淤泥和油。还有一小部分油田污水要经过处理，达到排放标准之后外排。
 

　　常用的油田污水处理方法有过滤技术、膜分离技术、絮凝技术、活性污泥技术。过滤技术是采用活性炭、石英砂的吸附作用，去除污水中的COD、臭味、色度等，膜分离是采用超滤、微滤、反渗透等方式来除臭味、色度。絮凝技术是采用PAM/PAC等药剂通过絮凝去除污水中的有机污染物、浮游生物和藻类。这些常用的油田污水处理工艺对于污水的处理效果明显，但是存在很多成本高、投入大、二次污染等问题。

　　近几年叠螺机在油田污水中的应用越来越广泛，叠螺机可以将污水加药絮凝沉淀，经过环片过滤后，通过螺旋轴的挤压力，实现油田污水的固液分离，在这个过程中能够去除污水中的有机物、COD、浮游生物、藻类等物质。油田污水经过叠螺机处理，滤液非常清澈，能够达到回注、排放标准。污水中的污染物经过挤压形成泥饼，大大降低污泥的占地面积，减小污泥处理的难度。叠螺机能够代替过滤技术、分离技术、絮凝技术等处理工艺。是一种经济、有效、安全的油田污水处理工艺。此外叠螺机具有不堵塞的特点，非常适合处理油性污泥。

　　1 油田污水的来源分析

　　油田污水，来源于油气生产过程中所产出的地层伴生水。油田企业为获得合格的油气产品，需要将伴生水与油气进行分离，分离后的伴生水中含有一定量的原油和其它杂质，这些含有一定量原油和其它杂质的伴生水，被称之为含油污水。其中包括油田采出水、洗井污水、钻井污水、井下作业污水、矿区雨水及各种联合站内其它类型的含油污水。

　　采用注水开采的油田，从注水井注人油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油，因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长，采出液的含水率不断上升，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。钻井污水的复杂成份主要包括钻井液、洗井液等，其污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂（如粘土）、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。
 

　　其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。由于油田污水产量大、范围广、种类较多，地层差异及钻井工艺各不相同，因此，各油田污水处理站不仅水质差异大，而且油田污水的水质变化也大，尤其是大庆油田，目前大多数已进入石油开采中后期，石油量减少使开采难度增加，所以大多使用注水方法开采原油，以降低开采难度。这样一来，导致原油含水率逐年上涨，油田含水率极高，为油田污水的处理带来一定困难，油田面临了含油污水处理的严重问题。

　　2 油田污水处理方法分析

　　油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其他有碍注水和易造成注水系统腐蚀和结垢的不利成分。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，对处理后回注水的水质要求也不一样，因此选择的处理工艺也各不相同。研制新型设备和药剂，开发新工艺，应用新技术已成为油田污水处理发展的新趋势。

　　目前，我国常用的污水处理技术有物理法、化学法、物理化学和生物法四大类。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。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设施，简单易行，已被各油田广泛使用。

　　2.1 废弃钻井液处理分析

　　由于废弃钻井液属于流动性液体，是污染面积大涉及范围广的范畴，其中所含的许多重金属不能被环境自然消化，势必会淤积在动植物体内，不但破坏土壤成分，还会随着食物链的流动给人类健康带来威胁，对环境污染较大。在废弃钻井液处理方面，国内大多采用固化法、固液分离法、回填法、生物处理法、循环使用法等方法。

　　固化法是利用在废弃钻井液中加入固化剂使其胶结为强度较高固体的方法，目前该方法被看做是非常可行的方法，是国内处理废弃钻井液主要的方法之一，也是国际上普遍认可使用的。
 

　　固液分离法是将多相的废弃钻井液进行固液分离，然后分别对固体和液体部分实行不同的处理方法，以达到稀释钻井液、降低污染的效果。

　　回填法是挖出专门的存储坑，将废弃钻井液放入其中加入催化剂使其自行沉降分离，达到符合环保标准后进行直接排放，并将剩余部分就地掩埋的一种方法，此种方法位置和深度、渗漏和析出情况、含水量、化学量等因素如考虑不当，还会造成一定的环境污染。

　　生物处理法是利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒物质，从而使废水得以净化。主要是通过微生物絮凝剂中的细菌群来对废弃钻井液中含有的污染物质进行降解和分化。微生物细菌群对人体无害，残渣也可以直接进行降解，不会产生二次污染，具有良好的处理效果。生物处理技术被认为是未来有前景的污水处理技术，一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来，基因工程技术的长足发展，以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用，是今后污水生物处理技术的发展方向。

　　循环使用法是对废弃钻井液进行一定处理后对其中所含的物质进行循环再利用，如废水、废弃材料等。

　　2.2 炼油污水处理分析

　　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处理、二级处理和三级处理。处理使用方法包括重力沉降法、浮选法等，二级处理方法主要是聚凝法、生化法等，三级处理方法主要是吸附法、膜分离法及深度处理等。

　　生产装置是炼油污水的来源，生产装置的生产运行情况将直接决定污水的水质，而污水的处理又必须针对不同的污水，采取针对性的处理措施才能收到处理效果，因此，污水处理应在生产阶段就采用先进的工艺和设备、合理流程，做到尽可能减少污水的产生并建立污水排放考核制度，进行科学管理。
 

　　为清除污水中的油和悬浮物等有害物质，应在生化处理前对污水进行隔油、浮选处理。浮选法又称气浮法，是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理技术。该法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡，使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣（含油泡沫层） ，然后使用适当的撇油器将油撇去。

　　根据产生气泡的方式不同，气浮法又分为加压气浮、鼓气气浮、电解气浮等，其中应用多的是加压溶气气浮法。由于油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也各不相同，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，达不到预期的目的，原因是各种方法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，才能使出水水质达到排放标准。

　　对于一直困扰着炼油化工行业污水处理场的碱渣高浓度污水，经过隔油、气浮等物化处理后，再进入内循环固定生物氧化床工艺进行生化预处理，能够有效稳定去除大部分COD，减轻后续普通生化处理工艺的处理负荷，可提高整个污水处理场的抗冲击能力。

　　总之，油田污水的处理，无论是废弃钻井液处理还是炼油污水处理都要结合物理、化学、生物等综合处理方法，进行科学管理，才能不断改善油田污水处理的现状，进而不断提高污水处理技术水平，实现环境保护要求。