关键词：石油开采；含油废水；处理技术；处理方案
地下储藏着丰富的石油资源，同样也存储着丰富的水资源，且分布广、对人们的影响重大。但是在工业化快速发展的背景下，对石油开采的需求增多，而石油开采必定会带来含油废弃物，这些废弃物一旦排入地下水中就会引起水环境污染问题。其中在油井建设时期，钻井时主要产生废弃钻井液、钻井泥浆等，在油田运行阶段主要产生含油污水、含油泥沙等废弃物，这些废弃物如果没有经过有效的处理就被排入到地下就会引起地下水污染，更严重的是这些污染物如果进入动物、人体内就会造成动物、人体发生病变，所以必须加强对这些污染物的研究，并采用科学合理的处理技术。
1 含油废水来源、形式和危害
1.1 含油废水来源
第一，石油开采、精炼和运输带来的含油废水，在石油工业快速发展的背景下，很多工作在具体实施时，尤其在对于废水的处理中可能存在很大的漏洞，使含油废水对环境产生严重的破坏。第二，来源于金属工业，在金属工业生产运行中会排放大量的污染物，这些污染物中就包含了许多难以处理的含油废水。
1.2 石油开采中的废水形式
第一，含有较多乳化油和降解困难物质、聚合物的废水，这些废水是因为在石油开采中采用了聚合物驱采技术，一般来说这些废水的粘度较高，废水性质相对比较稳定，因而也在很大程度上加大了废水处理的难度、降低废水处理效果。第二，含有较多悬浮颗粒物、驱油剂等物质的废水，这些废水构成成分十分复杂，且因为废水表面存在较多活性剂，从而降低了油水之间界面的张力，使得污染物稳定性增强，提高废水处理难度。
1.3 含油废水的危害
第一，在未经有效处理的情况下会直接对清洁水资源造成污染，而这些清洁水资源往往关系着人们的日常生活和生产，如果被人们误饮就会危害人们的身体健康。第二，含油废水有一定挥发性，不同类型的含油废水挥发能力具有很大差异，在具体工作是没有采取恰当的处理方式就可能会引起含油废水的强烈挥发，从而造成空气二次污染。第三，含油废水会对土地资源造成污染，且具有不可逆的特点，会直接降低土壤的肥力，危害周边的生态。
2 含油废水处理技术和工艺
2.1 气浮法
气浮法处理石油开采产生的含油废水，比较普遍的方式有加压溶气气浮法、吸附气浮法、诱导气浮法等，其中加压溶气气浮法的技术原理是，通过向含油废水中加压产生微小的气泡，使部分乳化油以及其他细小的悬浮物粘附于这些气泡上，借助气泡浮动作用力将这些污染物去除，但是乳化油一般很难去除，如果使用破乳剂成本又太高，所以一般在具体使用时会结合其他工艺一起。
2.2 膜分离法
膜分离法指的是采用天然或人工合成的膜，在外部作用力下使含油废水中的离子或其他细小颗粒物能通过膜孔，从而达到净化污水的目的。该方法的优势是设备占地面积小，操作简单无需进行预处理也不用添加药剂，同时在该技术方法下进行油水分离不会产生含油污泥，处理的量和水质都比较稳定。但是该技术方法在具体应用时也要注意应选择合适孔径的膜，才能更好地实现油水分离。
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2.3 粗粒化法
粗粒化法的工作原理是，利用水与油在经过粗粒化装置时对聚结材料亲和力不同，使油珠在碰撞聚集下形成大颗粒的油珠，这样在水浮力作用下能将油和水有效分离开来，不仅能去除污染物，而且也提高了油品的利用率。
2.4 重力沉降法
重力沉降法的工作原理是，在重力效应作用下，使含油废水中的浮油物质和部分分散油分离开来。针对油珠较大、乳化度较小的废水，可使用立式除油罐除油，另外比较常见的是采用斜板式隔油池，强化对浮油和分散油的处理效果。为进一步强化除油的效果，一般会将立式除油罐和斜板式隔油池结合起来，能基本将所有分散油和浮油清除。该技术方法的除油效果较理想，但是沉降所需的时间很长，设备投入的成本较大。
2.5 硫化法
硫化法工作原理是利用废水中金属硫化物溶解度比金属氢氧化物溶解度低的特点，通过加入硫化物使金属硫化物沉淀，从而可去除废水中的金属离子。但是在具体应用中会产生硫化氢等污染大气的气体，所以需要谨慎使用且应采取合理的措施对有害气体处理，才能起到生态环境综合治理的效果。
2.6 化学处理技术
采用化学法对含油废水进行处理，具体方法有混凝沉淀法、中和法、氧化法等，一般工作原理或处理流程是，在废水中加入相对应的化学剂，使化学剂和废水中的有害物质进行化学反应将有害物质去除，得到有用的油品资源。对于难以去除的乳化油、胶体和可溶解物质，化学处理技术效果显著，比如利用混凝沉淀法，通过在废水中加入混凝土吸附胶体粒子，并在絮凝剂作用下使可溶性物质和悬浮物得到有效清除。
3 含油废水处理技术方案
在油田开发过程中，主要产生的含油废弃物包括钻井废弃液、钻屑、含油污泥和作业废水等，这些污染物基本都含有危险属性，包括含有重金属等污染成分，如果未经处理就排放出去必定会造成生态环境污染。其中钻井液是钻井时为了钻井方便而产生的循环流体，包括泥浆、乳状液体等，钻井液本来是为石油钻井开采服务的但是如果钻井液因为钻井不当而失去了原本的功能，不参与循环就会成为钻井废液而被排放。对于钻井液的处理，首先考虑如何对其中含有的油品进行回收利用，比如一般钻井液中会含有含油钻屑，采用上述工艺实现油和废弃物的分离，将钻屑中的油品单独分离出来。此外，在石油开采时还会产生含油污泥，含油污泥中包含悬浮固体、水包油和油包水等，其中对于悬浮固体的处理因为粘度大、成分复杂、含水率高、体积大、有害成分多而处理起来非常困难，为使悬浮颗粒物有效沉降，可将上文中的处理技术结合起来。最后，对于油田开发中产生的污水废水，考虑到成分复杂、有机污染成分多、色度高、悬浮物含量与稳定性高，可通过添加可溶性有机添加剂的方式进行有机废水降解，具体处理方案中包括对压裂返排液的处理、油田水的处理、钻井废水的处理。
4 石油开采含油废水处理技术展望
在对石油开采需求量不断增加、石油开采规模不断扩大的情况下，石油开采产生的废水也会越来越多，为减少对环境，尤其地下水环境的破坏必须提高对含油废水处理的重视程度。既要考虑如何提高油品的利用率，又要采取科学合理的技术工艺对石油开采中产生的废水进行综合处理，建立综合废水处理系统，采用多种处理方式实现废水的油水分离，既达到净化水资源的目的、又提高了油品的利用。同时还要加大对含油废水处理设备的研究与应用，提高设备的过滤能力、密封能力和对油体的识别能力，并将含油废水处理工艺和处理设备充分结合，从而进一步提高废水处理的效果。
5 结语
综上所述，本文对石油开采中产生的废水类型、危害、处理技术和方案等进行了分析研究，提出不仅要加强对废水的处理还要加强对地下水污染的治理，对于钻井开采和油田运营管理阶段产生的含油废水进行油水分离，采取科学有效的技术和工艺使难以降低、稳定性较高的有机污染成分得到有效处理，避免直接排放作业废水而影响地下水环境。
参考文献：
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[2]任晓云，张志东，薛红丽. 油田开采过程中环境影响与污水处理技术研究[J]. 化工管理，2016（23）：34-51.
[3]蒋建勋，赵勇. 石油开采废水处理技术的现状分析[J]. 化工管理，2015（06）：214.
论文作者: 王瑞 许文赟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期
论文发表时间:2020/4/22
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