油田廢水處理綜述
油田廢水的特征
石油與天然氣作為重要的能源之一,在世界能源構成中占很大的比重,據統計,在20世紀60年代分別是34.4%和16.1%,70、80年代上升至44.7%和18.7%。90年代為40%和23%,隨著石油和天然氣消費需求的不斷增長,我國石油和天然氣的開采量也開始大幅度上升,由于石油勘探開發活動增多,所產生的污染物也隨之增加,對環境造成的污染日趨嚴重,如何有效地控制和治理在開采和使用石油、天然氣過程中造成的環境污染,已成為世界各國面的重要課題。
油田廢水成分復雜,除了含有可溶性鹽類和重金屬、懸浮的乳化的原油、固體顆粒、硫化氫等天然的雜質外,還含有一些用來改變采出水性質的化學添加劑,以及注入地層的酸類、除氧劑、潤滑劑、殺菌劑、防垢劑等,油田廢水中主要污染物及排放標準見表1。
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2油田廢水的治理現狀
2.1油田廢水治理工藝流程
油田廢水通常采用的治理工藝流程大體分為兩種:二段和三段治理流程,三段式廢水治理流程的主要構筑物是一次除油罐、二次混凝除油罐、壓力過濾罐等,治理流程見圖1。
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從圖1可以看出,從脫水站出來的含油廢水先進入一次除油罐進行油水分離,除去浮油;然后廢水進入二次混凝除油罐,進一步除去浮油和部分乳化油;從混凝除油罐流出的廢水進入壓力過濾罐,經過濾處理,除去了廢水中的懸浮雜質和殘余的油珠。廢水基本達到了回注的要求。三段處理流程具有適應性強的特點。廢水含油量變化幅度較大時,一般也能滿足回注所需水質的要求,但該流程所需的治理構筑物比較多。
二段治理流程主要分為混凝除油和過濾兩部分。其主要治理構筑物有混凝除油罐和過濾罐,治理流程見圖2。
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隨著破乳劑質量的不斷提高,經電脫水的廢水含油率也逐漸下降,而且廢水溫度越高,乳化程度越低,這為簡化廢水治理流程創造了有利條件。二段廢水治理流程正是在這種情況下,從三段治理的基礎上簡化而來。油田廢水在除油罐混凝除油后,進入壓力過濾罐,過濾后的廢水直接用于回注。二段式具有流程簡單(治理構筑物較少的優點,在進水質量較好的情況下,可滿足回注水的要求。與三段式相比,采用二段治理流程可節省25%的基建投資。
2.2治理實例
部分油田采用的處理工藝及相關情況詳見表2
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3油田廢水處理面臨的問題
目前,國內大部分油田已進入三次采油階段,用水驅來實現大規模生產,隨著油田的發展,聚合物驅油和三元驅油(聚合物、堿和表面活性劑)已在大慶、大港、勝利、玉門等油田廣泛應用,這使油田采出水中的聚合物含量不斷增加,粘度也隨之增加,乳化油更加穩定,原來的廢水處理設施難以使污水處理達到回注水水質的標準,針對目前的現狀,開發與之配套的采出水處理工藝已迫在眉睫,國內研究人員主要從兩方面入手:一是開發小型高效水處理設備(如聚結器、旋流器等),加速油水分離速度;二是開發高效水處理藥劑,降低采出水的粘度,破壞油水體系,達到油珠凝聚,加速分離的目的,另外,隨著油田綜合含水率的提高,采油污水的產出量不斷增加,已超過注水量的需求,不能全部用于注水;再加上有些區塊地層滲透率低,對注水水質要求很嚴,處理后的采油廢水達不到要求,只能注新鮮水;還有的地區注蒸汽采油,采油污水處理后達到鍋爐水質標準也很難,所以,相當一部分采油廢水必須要排放到環境中,而且必須達到國家排放標準,這樣對處理后污水的ABCAD等指標提出了更高的要求,過去的處理工藝很難滿足需要,這就給很多油田的采油廢水處理提出了新的課題。

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