油田水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 引言
石油能源對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家綜合科技力量有著重要的影響作用。在石油工業(yè)開發(fā)與開采中，油田污水處理工作既影響石油開發(fā)又影響我國(guó)環(huán)保政策執(zhí)行。因此石油企業(yè)必須要重視保護(hù)油田的生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)對(duì)油田水處理技術(shù)的關(guān)注，通過運(yùn)用現(xiàn)代的油田污水處理技術(shù)，可以有效提高油田污水處理的質(zhì)量，這對(duì)于油田的生態(tài)環(huán)境保護(hù)有非常重要的意義。
2 油田水處理技術(shù)原理
油田污水的主要處理方法就是通過一定的處理方式將污水回注。因?yàn)橛吞镂鬯杏泻臀镔|(zhì)，污水處理的質(zhì)量會(huì)對(duì)地下水和周邊的土壤環(huán)境產(chǎn)生直接的影響。當(dāng)前主要采用密閉式水處理技術(shù)進(jìn)行油田污水處理來(lái)減少回注水質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，通過密閉式水處理技術(shù)可以降低污水對(duì)地下水和土壤的影響程度。雖然在石油的開采過程中污水處理的質(zhì)量在不斷提高，但是水質(zhì)的滲透還是會(huì)影響周邊的土壤環(huán)境。除此之外，石油開采中運(yùn)用到的鉆井液和洗井液這些成分，都在污水都大量存在，這些都不利于油田的污水處理。
油田污水的處理方法主要包括以下三種：物理法、化學(xué)法和生化法。物理法主要包括以下幾種方法：重力分離、離心分離、粗粒化、過濾和蒸發(fā)等，通過物理法主要是除去污水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等?；瘜W(xué)法采用的方法包括：混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法，通過化學(xué)法主要去除污水中的部分膠體和溶解性物質(zhì)，尤其是含油污水中的乳化油。生物法主要采用的方法包括：厭氧生物法、好氧生物法、好氧一厭氧生物法。生物法利用微生物的新陳代謝來(lái)達(dá)到降解水中的有機(jī)物或有毒物質(zhì)的目的，將這些有機(jī)物或者有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為新的生物細(xì)胞及簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，達(dá)到凈水的目的。目前生物法具體包括A/O法、接觸氧化、上流式厭氧污泥床（UASB）、序批式活性污泥法（SBR）、曝氣生物濾池（BAF）等方法來(lái)處理油田污水，將以上的兩三種方法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行使用，可以有效提高污水處理的效果。
3 我國(guó)油田水處理技術(shù)現(xiàn)狀
通過沉降、過濾、混凝等物理方法并結(jié)合化學(xué)處理諸多工序?qū)λ|(zhì)進(jìn)行處理后，油田采出水達(dá)到油田回注水質(zhì)要求。目前我國(guó)油田污水處理中所采用的技術(shù)基本都屬于成熟型技術(shù)，主要包括混凝沉降、化學(xué)處理技術(shù)等，但是在實(shí)際的工作中就發(fā)現(xiàn)這些傳統(tǒng)的石油污水處理技術(shù)存在很多的弊端。傳統(tǒng)污水處理技術(shù)具有效率低而成本高的缺點(diǎn)，這就直接影響了石油開采的成本控制，因此我國(guó)油田企業(yè)必須要加快自身水處理技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新。油田企業(yè)必須要大力引進(jìn)油田水處理新技術(shù)，通過新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用使得石油能源的開發(fā)成本得到降低，促進(jìn)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。
4 油田水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前油田水處理的技術(shù)以綠色環(huán)保性水處理技術(shù)為主流。綠色環(huán)保性的水處理技術(shù)就是通過利用微生物法和油田水膜法處理技術(shù)，使油田水處理的效率得到提高。目前在我國(guó)多個(gè)石油產(chǎn)區(qū)已經(jīng)采用了微生物及膜滲透這兩項(xiàng)水處理技術(shù)。
4.1 微生物處理技術(shù)在油田水處理中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的化學(xué)處理方法會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而微生物水處理技術(shù)能克服這一缺點(diǎn)，以微生物自身特點(diǎn)促進(jìn)現(xiàn)代油田污水處理技術(shù)的發(fā)展，更加符合現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需求。
4.1.1 微生物污水處理原理
微生物污水處理技術(shù)是利用聯(lián)合菌群作用使污水中快速建立一條有效降解烴類和脂類等有機(jī)污染物的生物群，生物降解廢水中各種復(fù)雜的脂肪烴和芳香烴，同時(shí)可強(qiáng)化對(duì)烴類、蠟類以及酚、萘、胺、苯和煤油等生物的降解。通過專項(xiàng)菌群的運(yùn)用以及菌群自身很高的繁殖率，使菌群通過水合、活化、繁殖、分解，并通過競(jìng)爭(zhēng)使其能夠在生物群中很快穩(wěn)定下來(lái)，形成優(yōu)勢(shì)菌群，同時(shí)在不斷的競(jìng)爭(zhēng)中又提高了生物群抗毒性沖擊能力和對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力。以菌群的快速繁殖與作用實(shí)現(xiàn)油田污水的處理。
4.1.2 微生物污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
化學(xué)的處理方式容易造成環(huán)境污染，而通過微生物的處理方式，就可以減少環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。由于微生物處理技術(shù)有其保護(hù)環(huán)境這一特有的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代的石油開發(fā)污水處理技術(shù)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
4.2 膜技術(shù)在油田水處理中的應(yīng)用
膜技術(shù)在油田采出水處理中運(yùn)用越來(lái)越廣泛，它有很多優(yōu)勢(shì)：效率高、占地面積小、化學(xué)藥品加入少、成本低、自動(dòng)化程度高。
4.2.1 微濾
微濾的推動(dòng)力為靜壓差，微孔過濾膜為均勻的多孔薄膜，過濾粒徑介于0.025-10μm之間，膜孔徑介于0.8-2μm之間。微濾是運(yùn)用篩網(wǎng)狀過濾介質(zhì)膜的“篩分”作用進(jìn)行分離的膜過程，通過微濾可以徹底過濾去除采出水中的懸浮固體、油滴等。通過陶瓷膜的出水水質(zhì)完全符合回注要求，陶瓷膜有很多優(yōu)點(diǎn)：抗污染、抗腐蝕、便于清洗、使用周期長(zhǎng)等，陶瓷膜在微濾中使用非常廣泛。
4.2.2 超濾
超濾膜的孔徑范圍為0.001-0.02μm，以壓力差作為推動(dòng)力，顆粒要求為可分離分子量大于2000Da且粒徑大于2-20nm。高分子超濾膜和陶瓷超濾膜在油田污水處理中都有運(yùn)用。目前超濾在采出水的處理主要去除油類、微生物以及固體懸浮物。傳統(tǒng)的處理方法與超濾想結(jié)合，就可以減少超濾膜的負(fù)荷，并且可以提高最終的處理效果。
超濾穩(wěn)定運(yùn)行的有效保證是良好的膜前處理。核桃殼過濾器和砂濾是常用的膜前處理。但是這兩種方法的納污能力有限，出水的含油量比較高，其污水處理的效果并不是特別好，而且非常容易對(duì)超濾膜造成污染，從而降低膜的壽命，使成本大大提高。新型的超濾膜具有抗污染、使用周期長(zhǎng)、價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，隨著這一技術(shù)的不斷開發(fā)，微濾/超濾+納濾/反滲透膜的集成膜技術(shù)和生化一超濾或膜生物反應(yīng)器等膜技術(shù)與生物法相結(jié)合的集成技術(shù)在油田采出水處理方面的應(yīng)用將成為趨勢(shì)。
制約膜技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)非常重要因素就是膜污染問題，因此必須控制膜污染，從而保證膜的使用壽命和出水水質(zhì)。造成膜污染的主要成分為油田采出水中存在的油類物質(zhì)，除了油類物質(zhì)還包括一些像CaC03、MgC03、Si02膠體等無(wú)機(jī)污染物和硫酸鹽還原菌。Ca和Si和石油類物質(zhì)及膠體形成復(fù)合污染，這樣就加速了膜的污染，針對(duì)這一結(jié)論可以為膜的清洗提供一定的指導(dǎo)。
5 結(jié)束語(yǔ)
油田水處理工作是現(xiàn)代油田生態(tài)環(huán)保工作開展的重點(diǎn)。油田水處理技術(shù)的創(chuàng)新是為了適應(yīng)現(xiàn)代生態(tài)環(huán)保的理念和需求。對(duì)油田水處理新技術(shù)的應(yīng)用與推廣，有利于推動(dòng)我國(guó)油田水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，也有利于推動(dòng)我國(guó)石油工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
