油田采油污水深度处理技术分析

油田采油污水深度处理技术分析

苏红，吕瑞婧，杨姣姣，李枵霖

（长庆油田公司第十二采油厂，甘肃庆阳）

摘要：随着石油开采的规模不断扩大，采油污水排放量也随之增加。采油污水中含有多种有害物质，如重金属、有机物、石油类物质等，这些物质会对环境造成严重污染。因此，采油污水的处理成为了一个重要的问题。传统处理工艺虽然在一定程度上解决了这个问题，但是还存在一些问题。本文将从以下几个方面阐述采油污水传统处理工艺存在的问题。

关键词：油田；采油污水；存在问题；处理技术；

1油田采油污水的特征

（1）油类含量高：油田采油过程中，地下储层的原油会与地下水混合，导致污水中含有大量的油类物质。这些油类物质主要包括原油、石油产品、油脂和烃类化合物等。

（2）悬浮物含量高：油田采油过程中，地下水中的土壤颗粒、岩矿碎屑、沉积物等会被搅动并悬浮在水中，形成悬浮物。悬浮物的含量较高，使得污水呈现混浊状态。

（3）高盐度：油田采油过程中，地下水中含有丰富的盐类物质，如氯化钠、硫酸镁等。这些盐类物质会被带入采油污水中，导致其盐度较高。

（4）高酸度或高碱度：油田采油过程中使用的化学添加剂，如酸类清洗剂和碱类乳化剂等，可能导致采油污水的酸碱度异常偏高。这对环境造成一定的腐蚀性。

（5）含有重金属和有机物：石油开采过程中，地下储层中的重金属元素（如铅、镉、铬等）以及有机物（如苯、甲苯、二甲苯等）可能溶解在地下水中，进而存在于采油污水中。

（6）大量挥发性有机物（VOCs）：油田采油过程中，地下储层中的挥发性有机物（如苯、甲苯、乙苯等）易溶于地下水，从而进入采油污水中。这些VOCs不仅对环境有害，还可能对人体健康造成危害。

2油田采油污水处理难点分析

2.1油田采油污水成分复杂

油田采油污水中含有大量的有机物、无机物和微生物，同时还伴有原油和固体悬浮物。这些污染物成分复杂，处理难度大，单一的处理方法难以达到理想的效果。因此，在处理过程中需要采用多种方法相结合的方式，对污水处理进行深度处理。

2.2油田采油污水量较大

油田采油过程中产生的污水量较大，处理设施的投资和运行成本较高。为实现高效、经济的处理，需要选用的处理工艺既要具备较高的处理效率，又要降低运行成本。此外，油田采油污水的排放具有一定的间歇性，处理设施还需要具备较强的抗冲击负荷能力。

2.3油田采油污水中油的去除难度大

油田采油污水中的油类污染物具有较强的黏附性，采用传统的物理、化学方法难以实现彻底去除。同时，油类污染物在污水处理过程中容易形成乳化液，进一步增加了处理的难度。针对这一问题，需要研究新型处理技术，以提高油田采油污水中油的去除效果。

2.4污水处理过程中的腐蚀和生物污染问题

油田采油污水中含有的腐蚀性物质和微生物污染物对处理设施具有严重的腐蚀性，导致设备、管道等设施损坏，影响污水处理效果。为了减轻腐蚀和生物污染问题，需要在污水处理过程中添加防腐剂和杀菌剂，并对处理设施进行定期检查和维护。

3油田采油污水深度处理技术

3.1电化学采油污水处理技术

电化学采油污水处理技术利用电化学反应对污水中的有害物质进行转化、降解和去除。在处理过程中，通过外加电压或电流，使水中的阳极产生氧化反应，从而降解有机物和无机污染物；同时，阴极处发生还原反应，去除水中的重金属离子。此外，电化学方法还可以杀灭水中的微生物，实现消毒功能。电化学处理技术可分为阳极氧化法、阴极还原法和电化学氧化还原法三种。

（1）阳极氧化法

阳极氧化法是指在阳极处引入电流，使得有机物、油类和金属离子等物质发生氧化反应，从而转化为无害物质。该技术具有高效、节能、运行成本低等特点，适用于高浓度有机物和油类的处理。

（2）阴极还原法

阴极还原法是指在阴极处引入电流，使得金属离子发生还原反应，从而转化为无害物质。该技术适用于含有重金属离子的废水处理。

（3）电化学氧化还原法

电化学氧化还原法是指在阳极和阴极之间引入电流，使得有机物、油类和金属离子等物质在阳极处发生氧化反应，在阴极处发生还原反应，从而达到净化水质的目的。该技术适用于含有多种有害物质的废水处理。

3.2氧化污水处理技术

氧化污水处理技术的主要原理是利用氧化剂或催化剂将污水中的有机污染物氧化分解为小分子有机物、二氧化碳和水等无害物质。常用的氧化剂包括臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等，而催化剂则包括光催化剂、金属氧化物催化剂等。

预处理：采油污水通常含有大量的悬浮物、颗粒物和有机污染物，利用氧化污水处理技术可以进行预处理。通过氧化剂或催化剂的作用，可以去除大部分的有机污染物，为后续处理减轻负担。

深度处理：对于排放标准要求较高的采油污水处理厂，可以利用氧化污水处理技术进行深度处理。通过高级氧化技术（如臭氧氧化、电化学氧化等）可以将污水中的有机污染物彻底氧化分解为无害物质，实现污水达标排放。

3.3膜分离污水技术

膜分离技术是一种利用半透膜对溶液中的溶质进行分离的方法。根据膜的性质和结构，膜分离技术可以分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等。这些技术在污水处理领域具有广泛的应用前景。

（1）微滤（MF）

微滤是一种利用孔径为0.1-10微米的微孔膜对悬浮物、胶体颗粒等进行分离的技术。微滤技术可以有效去除污水中的悬浮物、油脂、细菌等污染物，同时保留水中的溶解性物质。微滤技术在污水处理中主要应用于预处理、深度处理和废水回用等方面。

（2）超滤（UF）

超滤是一种利用孔径为1-100纳米的超滤膜对溶质进行分离的技术。超滤技术可以有效去除污水中的悬浮物、油脂、蛋白质、微生物等污染物，同时保留水中的溶解性物质。超滤技术在污水处理中主要应用于预处理、深度处理和废水回用等方面。

（3）纳滤（NF）

纳滤是一种利用孔径为1-10纳米的纳滤膜对溶质进行分离的技术。纳滤技术可以有效去除污水中的悬浮物、油脂、蛋白质、微生物、重金属离子等污染物，同时保留水中的溶解性物质。纳滤技术在污水处理中主要应用于深度处理和废水回用等方面。

（4）反渗透（RO）

反渗透是一种利用孔径为0.1-1纳米的反渗透膜对溶质进行分离的技术。反渗透技术可以有效去除污水中的悬浮物、油脂、蛋白质、微生物、重金属离子等污染物，同时将水中的溶解性物质浓缩到较高浓度。反渗透技术在污水处理中主要应用于深度处理和废水回用等方面。

3.4生物处理污水技术

生物处理污水技术的原理是通过生物反应器中的微生物对污水中的有机物和无机物进行降解和转化。在生物处理过程中，微生物通过吸附、吞噬、溶解等方式将有机物和无机物降解成二氧化碳、水和微生物生长物质等较简单的物质，从而实现对污水的净化处理。

生物处理污水技术主要包括传统的活性污泥法、生物滤池法、生物接触氧化法和厌氧消化等方法。其中，活性污泥法是最为常见的一种生物处理污水技术，其工艺包括曝气池、二沉池和回流系统等组成部分，通过对微生物的培养和增殖，达到对污水进行处理的目的。生物滤池法则是通过人工构建的滤料层使污水在其中流动，利用滤料表面的生物膜对污水中的有机物和无机物进行降解。生物接触氧化法则是利用填料床上的生物膜对污水进行生物降解，通常应用于小型污水处理厂。而厌氧消化则是将有机物在缺氧或无氧条件下降解，产生甲烷等气体，适用于有机物浓度较高的污泥处理。

4结束语

总之，油田采油污水深度处理技术在保护生态环境和实现油田可持续发展方面具有重要意义。在实际应用中，应根据油田采油污水的特点和地区条件，选择适宜的处理技术，实现高效、经济的污水处理。同时，关注油田采油污水深度处理技术的发展趋势，不断引入新技术、新理念，提高油田采油污水治理水平。

参考文献

[1]付馨.油田污水处理技术问题浅析及新技术应用研究[J].化工管理,2018(21).192-192

[2]薛蓥.采油污水处理现状及其深度处理技术[J].化工设计通讯,2019(11).235+253