含油污水处理技术研究与水处理剂的应用

摘 要:我国大部分油田已进入石油开采的中后期,采用注水方法驱动开采石油,原油含水率不断攀升,油水分离产生大量的含油污水,不经处理直接排放,会对生态环境造成严重污染,严重时会影响人们的生命健康安全。因此,开发适合我国油田实际情况高效经济的污水处理和回收技术,已成为油田污水处理站改造和新建的重要问题。

关键词:含油污水;處理方法;处理剂;应用

随着对环境保护工作的日益重视,国家对污水排放有严格的标准,控制水质污染,维护生态环境,保护人们的身体健康,保护地面水和地下水水质的良好状态。由于油田采出水是油田采油过程中随原油一同采出的地层水,油田采出水成分十分复杂,污水中含油、盐类、有机物、无机物及微生物等,严重超过国家规定的排放标准,所以对污水处理技术和污水处理剂的研究,十分迫切需要。

1 污水处理技术

1.1 物理法

重点去污水中的矿物质和大部分固体悬浮物和油类,采用重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发技术,利用隔油池技术,隔油池有平流隔油池、斜板隔油池、波纹斜板隔油池,可去除粒径大于60μm的较大油滴和污水的大部分固体物质,但对粒径较小的油滴和悬浮物去除效果较差。

1.2 化学法

主要用于处理污水中不能单独用物理法和生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,水中胶体大都是带负电荷,借助混凝剂对胶体离子的静电中和、吸附和架桥等作用使胶体离子脱稳。水中胶体大都是带负电荷,因此就在水中投入大量带正离子的混凝剂,当大量的正离子进入胶粒吸附,就消除了胶体颗粒之间的静电排斥,而使颗粒聚结,因此,在絮凝剂的作用下,发生絮凝沉淀以去除污水中悬浮物和可溶性污染物,特别是含油污水中的乳化油,包括混凝沉降,化学转化和中和法,投加化学药剂将污水中的污染物质转化为无害物质,使污水得到净化。

1.3 物理化学法

物理化学法分为化学絮凝法、生物絮凝法和膜处理法。主要利用外加絮凝剂,使采出水中有机物和油进行絮凝后,采用浮选和过滤等作用去除。

1.4 生物处理法

主要用于油田含油污水的处理,在国内处于研究开发阶段。其主要原因是含油污水和生活污水和其它工业废水相比,可生化性极低,需要进行深入的研究。

2 油田含油污水处理工艺

2.1 重力式流程

重力式流程主要特点是利用油、悬浮固体和水的密度差,依靠重力进行油、悬浮固体和水的分离。

2.2 压力式流程

旋流(立式除油罐)除油-聚解分离-压力沉降-压力过滤流程。

2.3 浮选式流程

接收(溶气浮选)除油-射流池浮选-过滤精细流程。

2.4 开式生化处理流程

隔油-浮选-生化降解-吸附过滤流程。

3 化学药剂

3.1 杀菌剂

在污水系统中存在的主要最常见的细菌有三种,硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)、铁细菌。为防止和控制细菌污染和危害,最经济、方便、见效快的措施是投加杀菌剂。杀菌剂按功能和组分分为氧化型和非氧化型,氧化型维持药效时间短,在碱性条件下使用量大,而且容易造成环境污染,所以,目前广泛应用的为非氧化型杀菌剂。

3.2 阻垢剂

最常用的阻垢方法是使用化学阻垢剂来抑制垢的生成,随着科学技术的发展,阻垢剂发展从无机到有机至聚合物,从含磷到无磷友好型。

3.3 缓蚀剂

降低污水对管线和设备的腐蚀、结垢以及对油层的污染,缓蚀剂保护技术是一种经济有效,且具有通用性的金属腐蚀控制方法,按化学组分分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂。

3.4 絮凝剂

絮凝剂是防止污水中的可溶性盐类、重金属、悬浮的乳化油、固体颗粒、硫化氢等天然的杂质和一些化学添加剂,以及注入地层的酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂、防垢剂等回注地层而造成地层堵塞、管线腐蚀、外排产生污染的一类油田化学剂。常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合絮凝剂。

3.5 除硫剂

在油田污水中,水中的硫离子对钢铁具体极强的腐蚀性,最终是管壁穿孔,干扰正常生产。除硫剂通过氧化作用或沉淀反应作用达到除硫效果,分为氧化剂型和沉淀型。

4 结论

①含油污水处理的各个处理方法各有优缺点,具体的处理工艺还要根据含油污水的性质,要选择一种和多种联合适用,可以避免单个方法的局限性,发挥各处理单元的优势;②加强除油机理的研究,改进现有处理工艺,强化化学药剂的应用研究,开发新的设备技术和高效的含油污水处理剂,实现污水处理就地达标全部回注地层,实现零排放;③今后工作围绕节能、环保、经济三大目标,进一步完善现有产品,提高产品质量,积极利用绿色化学技术,采用清洁工艺、合成无磷、不含有毒物质,真正对环境友好的油田化学剂。

参考文献:

[1]程俊翔,李凌宇.油田含油污水处理技术[J].中外企业家,2012(9):161-162.

[2]孙天祥,徐亚霞,李浩,等.油田化学剂在油田污水处理中的应用概况[J].化学工程与装备,2011(11):160-163.

[3]郭坤.油田污水处理技术现状和新进展[J].城市建设理论研究(电子版),2016(10).

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