油田污水處理設備進展
行業(yè)動態(tài)
油田污水處理設備包括油田回注污水處理設備和污水外排達標處理設備，主要建設在聯合站內的污水處理系統中或污水處理站，是油田地面工程的重要組成部分。
目前，我國陸上油田大部分采用注水開發(fā)方式，各油田已進入高含水期。大量的采油污水必須回注地層，才能保持地層能量平衡，維護油田穩(wěn)定生產，因此水處理工程系統在地面工程中占有較大的比例。在全國石油系統內部一直在進行油田污水處理設備的研究工作，形成了一批專業(yè)水處理設備研究生產單位。
1 除油裝置
除油裝置是采油污水處理中廣泛應用的設備，它的主要作用是除去污水中的殘余原油，以防油珠注入地下堵塞地層。
（1）立式除油罐。立式除油罐是一種重力分離型除油構筑物，它是利用油粒在油水中的相對密度差的原理，使粒徑較小的油粒隨水流動，不斷碰撞聚成大的油珠而上浮以達到油水分離的目的。這種設備對污水中含油≥100mg/L時除油效果較好，可達98%以上，缺點是污水停留時間長，容積大。目前有兩種強化措施可進一步提高除油效率，即降低立式除油罐的高度，加大除油罐面積；在罐內沉降區(qū)安裝蜂窩斜管或斜板。
（2）橫向流除油器。該設備是在斜板除油器的基礎上發(fā)展起來的，由含油污水的聚結區(qū)和分離區(qū)兩部分組成，具有獨特結構、水流流態(tài)及高效的性能，已應用于大慶油田。
（3）壓力組合除油裝置。為了提高除油構筑物單位容積處理能力及防止氧進入含油污水處理系統，在粗?；靶卑宄图夹g基礎上采用壓力除油、壓力沉降及除油、沉降合一等幾類設備，由于采用了聚結技術、斜管分離技術等，提高了分離效率。設備體積小，目前已有定型設備銷售。
（4）氣浮選設備。1986年，大港油田采用仿WEMCO公司的四級葉輪浮選機，投入運行后除油效果良好。后來，中原、勝利、遼河、青海等油田的污水站引進美國WEMCO、PETRECO公司的葉輪浮選機，各油田設計院消化引進設備，也相繼設計出這類浮選機，在油田獲得廣泛應用。
（5）旋流分離器。旋流分離器能實現油水分離，是國外80年代末開發(fā)的一種高效除油設備，國內引進數套用于污水除油的水力旋流器，同時開展國產化研究，已在勝利等油田得到應用。這種設備具有體積小、效率高、投資和操作費用較低等特點。
（6）國外對含油污水的處理已開發(fā)出一些新的設備，如新型密閉浮選箱、水力旋流器、各種組合式油水分離器等。
2 混凝沉降設備及過濾設備
混凝沉降設備主要作用是實現污水中的水、懸浮物分離。目前應用較多的有斜管（板）沉降罐，其水流方向為同向流形式，污水中的懸浮物通過化學混凝劑變成大顆粒加速沉降，實現凈化污水的目的。一種新型的逆向流沉降罐正在江漢石油學院研究試驗之中，已取得較好的室內效果，可望推廣使用。
過濾設備是油田污水處理中的關鍵設備，也是污水處理的一關。各油田和設計生產單位都把過濾技術和設備作為研究的重點，技術水平提高較快，目前以壓力過濾罐為主。
（1）多層濾料過濾器。早期的單一石英砂過濾已被淘汰。采用無煙煤、磁鐵、石英砂濾料的深床過濾技術，目前廣泛應用于油田污水處理中。近年來發(fā)展起來的全自動雙濾料過濾器，已由江漢石油機械廠開發(fā)并生產，在勝利、青海、遼河等油田得到應用。
（2）核桃殼過濾器。核桃殼過濾器由江漢機械研究所開發(fā)并成功地應用于大港油田的污水精細過濾，并逐步完善各種配套設施。由于核桃殼濾料具有親水性疏油性能，容易洗滌再生，污水中含油低于100mg/L時過濾效果良好。污水中含油過高時，污油易將濾料污染使其板結而失去效果，必須配套高效除油清洗劑定期攪拌清洗濾料。這種設備目前國內石油機械企業(yè)生產較多，已成為污水處理中主要的過濾設備。
（3）PEC和PE管微孔過濾器。國內開發(fā)這類產品起初用于清水處理中，后應用于油田注清水過濾中，可控制懸浮固體顆粒直徑達到2μm以下，目前有桂林、吉林等廠家生產此類設備。
（4）濾心過濾器。這類裝置多用于注水井口過濾，是控制水質的一類。中原文南、勝利、渤海等油田引進這種裝置。其缺點是濾心價格過高，不能再生，易污染，影響了這種過濾器的推廣。
（5）陶瓷膜過濾裝置。這類裝置主要應用于低滲透油田注清水的處理過程中，用于處理含油污水尚沒有成功的報道。
3 污泥濃縮設備
污水處理中產生的含油污泥從污水處理系統中排出后，含有大量的粘性泥質、細菌、油污等，目前各油田均采取措施進行濃縮處理。
（1）帶式壓榨過濾機。這種設備處理含油污泥需首先加入絮凝劑，國內已有多家單位生產此種設備。新疆油田采油二廠采用河南商城的帶式壓榨機處理污泥效果良好。缺點是處理量小，濾帶易被油污染，污泥含水率仍較高。
（2）廂式壓濾機。這種裝置處理的污泥其含水率可下降為50%，濃縮效果好，已在中原、大港、勝利等油田成功運用，此種設備屬國內化工行業(yè)成熟裝置。缺點是笨重，投資較大，不能連續(xù)生產。
（3）高速離心機。此種設備利用高速旋轉作用，使污泥濃縮，生產效率高，可連續(xù)生產。勝利油田草橋污水站引進的此類設備，處理污泥效果良好。缺點是價格昂貴，運轉部件易損壞，目前國產設備與國外設備尚有一定差距。
4 其它設備
（1）脫氧裝置。國內油田普遍采用的是真空脫氧塔。華北油田設計院在吐哈油田污水工程中采用了兩級平衡法真空脫氧塔，勝利油田與北京化工大學合作，開發(fā)了超重力場脫氧裝置，用于海洋油田脫水注氧工程。
（2）洗井車。該設備首先由吉林油田研制并投入運用。河南油田開發(fā)出集注水和水處理于一體的XJC63-6A型污水處理車，用于洗井水回收等。
5 結語
我國油田污水處理設備經過多年的發(fā)展，已基本能滿足油田污水處理工程建設的需要，但也存在許多問題不容忽視。主要問題是傳動部件易損壞，設備自動化水平低；一次儀表不耐用；除機雜效果差；過濾罐濾料易損失；水力旋流器穩(wěn)定性差；精細過濾裝置不能再生；核桃殼濾料易被油污染而板結失效等。
目前國內油田采出水一般采用除油-混凝-過濾的“三段式”處理流程，應注重高效多功能一體化采出水處理設備的研究開發(fā)，同時石油企業(yè)應開放市場、引入社會力量開展高效水處理設備的研究工作，提高設備的科技含量，提高我國油田水處理裝置的技術水平。
