关键词:油田污水;污水处理技术;现状;发展趋势
前言
我国油田的大部分产出液都是水包油,其中原油的平均含水率达到了80%以上,这无疑给油田污水处理带来了的较大的困难。我国现有的油田污水处理技术主要有物理处理技术、化学处理技术以及生物处理技术这三种技术类型,有时也需要联合应用两种或两种以上处理方法,同时每种处理技术都有其独特的优势与不足。以下笔者就结合实际来主要谈一谈现有几类油田污水处理技术的应用现状及我国油田污水处理技术的未来发展趋势,希望能够对我国石油业的发展有所促进作用。
1我国油田污水处理技术的应用现状
物理处理技术是我国目前最常用的油田污水处理技术之一,不过由于物理处理技术只是简单地把油田污水中的不同组分(如石油、固体物质与水)进行分离,所以其一般只能够应用在一些比较低级的油田污水处理当中。物理处理技术又分为多种工艺方法,如过滤分离工艺、重力分离工艺、离心机分离工艺以及渗透膜分离工艺等等。
在对油田污水进行过滤分离之前,首先需要对其进行粗粒化处理,也即扩大油田污水中油粒的粒径,在这方面一般是采用石英砂和无烟煤等作为填充材料来对其做填充处理。当粗粒化处理完毕后,再将粗粒化过后的油田污水置入到过滤器中进行过滤,从而完成过滤分离。
简单来说,重力分离工艺的原理就是根据油田污水中不同组分密度的不同而对其进行自然沉降和分离。重力分离工艺是成本最低的一种油田污水物理处理技术,同时它的处理工序也是最为简单的,因此被广泛应用于油田污水处理当中。不过该方法也有一定的缺点,例如其处理时间较长,并且处理得也不够彻底。
所谓离心机分离工艺,指的就是利用离心机对油田污水进行分离处理的一种技术。油田污水中含有多种不同的组分,且每种组分的密度也有较大的差异,而当油田污水在离心机中随着离心机的高速转动而旋转时,其中不同的组分就会由于向心力的不同而分布在离心机的不同位置,最终再逐一从离心机出口分离出去,从而达到污水处理的目的。
渗透膜分离工艺是采用不同性质的渗透膜来分离油田污水中的不同组分,不过由于不同组分的分离所需的渗透膜不同,所以在具体操作时还需根据实际情况而选择多种渗透膜,以保证各种粒径大小的组分都能够被一一过滤分离出来。
利用化学处理技术进行油田污水处理主要是分离油田污水中含有的有害物质以降低其危害性。目前我国常用的化学处理技术主要有三种,分别是混凝沉淀法、化学转化法以及中和法。混凝沉淀法主要是通过在油田污水中添加一定的混凝剂以吸附和沉降其中的一些金属离子和胶体粒子等,这种方法比较方便实用,所以目前应用比较多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆化学转化法主要是通过在油田污水中添加一定的强氧化剂以使油田污水发生氧化反应,或是利用外接电源以使油田污水发生电化学反应,从而将油田污水中的一些有毒物质转化成为无毒或毒性较低的物质。有的油田污水呈酸性,有的油田污水呈碱性,而无论是哪种性质的油田污水都有较强的污染性,都会对自然环境造成较大破坏,所以需要利用中和法将其性质进行中和。一般是在油田污水中添加对应的中和试剂来达到中和的目的。
由于油田污水中含有的大量的有机污染物,所以时常需要利用生物处理技术对这些有机污染物进行降解处理。生物处理技术的最大优点是成本较低,同时也能够达到比较好的处理效果。生物处理技术所采用的原料是微生物,目前我国比较常用的微生物主要有厌氧型微生物和好氧型微生物两类,在实际应用之时应当根据情况的不同而进行合理选择。
2我国油田污水处理技术的发展趋势
随着工艺的发展,我国的油田污水处理技术也加快了发展脚步,其无论在处理效果方面还是在实用性和经济性等方面都越来越好,与此同时,与其相配套的相关处理设备也越来越精密、功能越来越完备。鉴于现有几种油田污水处理技术都存在着较大的局限性,所以未来我国对这方面的研究重点应当放在改善传统技术的缺陷、提高传统技术的效果以及研发新处理技术上面。具体来说,未来生物处理技术的应用范围会不断扩大,各种新型微生物将被不断研发出来,同时还会出现一些新型渗透膜。油田污水的主要处理方法就是通过一定的处理方式将污水回注。因为油田污水中有含油物质,污水处理的质量会对地下水和周边的土壤环境产生直接的影响。当前主要采用密闭式水处理技术进行油田污水处理来减少回注水质对生态环境的影响,通过密闭式水处理技术可以降低污水对地下水和土壤的影响程度。虽然在石油的开采过程中污水处理的质量在不断提高,但是水质的渗透还是会影响周边的土壤环境。除此之外,石油开采中运用到的钻井液和洗井液这些成分,都在污水都大量存在,这些都不利于油田的污水处理油田污水的处理方法主要包括以下三种物理法、化学法和生化法。物理法主要包括以下几种方法重力分离、离心分离、粗粒化、过滤和蒸发等,通过物理法主要是除去污水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。化学法采用的方法包括混凝沉淀、化学转化和中和法,通过化学法主要去除污水中的部分胶体和溶解性物质,尤其是含油污水中的乳化油。生物法主要采用的方法包括厌氧生物法、好氧生物法、好氧一厌氧生物法。生物法利用微生物的新陈代谢来达到降解水当前油田水处理的技术以绿色环保性水处理技术为主流。绿色环保性的水处理技术就是通过利用微生物法和油田水膜法处理技术,使油田水处理的效率得到提高。目前在我国多个石油产区已经采用了微生物及膜渗透这两项水处理技术。超滤稳定运行的有效保证是良好的膜前处理。核桃壳过滤器和砂滤是常用的膜前处理。但是这两种方法的纳污能力有限,出水的含油量比较高,其污水处理的效果并不是特别好,而且非常容易对超滤膜造成污染,从而降低膜的寿命,使成本大大提高。新型的超滤膜具有抗污染、使用周期长、价格低廉等诸多优点,随着这一技术的不断开发,微滤超滤十纳滤反渗透膜的集成膜技术和生化一超滤或膜生物反应器等膜技术与生物法相结合的集成技术在油田采出水处理方面的应用将成为趋势
3结语
综上所述,我国现有的油田污水处理技术主要有物理处理技术、化学处理技术以及生物处理技术等,但由于这几种处理技术都存在一定的缺陷,所以未来还需在其的基础上继续进行改进和发展。
参考文献
[1]蔡磊,王文浩.浅析我国油田污水处理技术现状及发展.化工管理,2013.
[2]闵志华.油田污水处理现状及发展趋势.油气田地面工程,2014.
[3]郑建.油田污水处理技术现状及发展趋势.化工管理,2015.
论文作者:梁福英,庄庆波
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
标签:油田论文; 污水论文; 污水处理论文; 技术论文; 组分论文; 生物论文; 微生物论文; 《科技中国》2018年4期论文;