新技術脫去含油廢水“臟外衣”
■ 核心提示
含油廢水是油田主要廢水之一，是油田為提升采油率而產生的一種廢水，這種廢水成分復雜，處理難度高，一直是油田環境污染的主源頭。上海安潔士石油技術公司自主研發的油田含油廢水無害化處理技術日前通過專家評審。該技術采用國內領先的微波誘導催化、活性炭纖維氈在線吸附再生等先進工藝，成功地解決了含油污水中殘留高分子聚合物帶來的難題，處理排放指標達到國家二級排放標準，這也是國內首次在該技術上取得突破。
徹底解決含油廢水的循環利用問題，為各大油田的節能減排、和諧發展提供了有效技術保障
■ 原始消息
國內五大油田之一的中國石油吉林油田日前宣布，上海安潔士石油技術公司自主研發的油田含油廢水無害化處理技術通過了吉林油田的省級專家評審，處理排放指標符合國家排放標準。這也是國內首次在該項技術上取得突破。
含油廢水是油田為了提升采油率而產生的一種廢水，如壓裂液、采油廢水等，它是油田的主要廢水。油田含油廢水成分復雜，處理難度高，一直是油田環境污染的主要源頭。
對含油廢水的無害化處理，為油田實現增產和環保的雙目標提供了有力支持。安潔士董事長何文意表示，我國是一個水資源缺乏的國家，徹底解決含油廢水的循環利用，不僅為企業帶來巨大的經濟效益，也為各大油田的節能減排提供了有效的技術保障。
含油污水無害化處理技術，核心技術為有機高分子絮凝劑、微波誘導催化裝置和敏化劑、活性炭氈在線吸附再生裝置等化學試劑和自動裝置。目前，該技術已在油田進行了實地的中試，處理效果達到國家一級標準，處理能力為1噸/小時，并可根據需要，放大到20噸/小時和300噸/小時。
破乳、絮凝快速一體
含油污水無害化處理技術，第一步是要完成污水的絮凝。我們都知道豆腐的制作過程，先將豆子磨成豆漿，然后加入鹵水或石膏，使其迅速成為膏狀物，這個過程就是絮凝。污水一般呈水狀，很多污染物均勻地分布在里面，加上絮凝劑，就可以將臟的東西聚集到一起，然后將其排除。這是水處理的最常用的一種方法。
過去，由于含油污水中水油混合，加入添加劑后，更使油水混合呈乳狀，很難分離，使絮凝劑難以發揮作用。需要加入破乳劑，使油水分離。而由于絮凝劑本身功效的問題，以前完成這個過程需要30分鐘到1個小時，難以滿足工業化的要求。
安潔士石油技術公司首席技術官李先生：新技術中采用的水處理劑是一個技術的突破，它將破乳和絮凝兩種功能聚合在一起，既具有很強的破乳功能，又具有高速絮凝的功能，一般情況下，一到三分鐘之內，絮凝劑都可以完成污水的絮凝過程，比較適合工業化生產。
污染物“化整為零”
由于含油污水中含油有大量有機高分子，比如返排液中的胍膠以及其他添加劑，造成它的分子量很大。這些有機高分子聚合物在水中吸附了各種有害物質，由于其分子量大、黏度大的特點，常規的方法無法將它們分離出來。而含油污水分子量高，恰恰就是其處理的核心和難點。
很多人家里都有微波爐，一些冰凍的魚或肉，經常需要用它解凍，才能進行烹制。而核心技術“液相高級氧化催化器”，利用的也是微波的原理。粟元生介紹說，通過將一種研制的催化劑加入水中，在微波的條件下，水中污染物便會吸收微波的能量并發生劇烈反應，從而將高分子聚合物“打碎”，變成了低分子物質。這樣，使用常規的方法就可以進行處理了。
安潔士石油技術公司首席技術官李先生：催化劑在這其中起了非常重要的作用。如果只是通過微波是沒有用，雖然水溫升高，但不會使污染物降解，有了催化劑，盡管污水溫度不升高，但在其內部卻造成了巨大的變化。而這種方法也使得含油污水處理能夠大規模工業化，最大能夠達到100噸/小時，而一口油井一天產生的污水也只是100噸左右。
——背景閱讀——
含油廢水出身何處？
目前我國油田為提高石油采出率，普遍應用了壓裂技術。但是，壓裂作業的返排液對環境的污染十分嚴重，處理難度極大，已被公認為油田環境污染源之一。
在石油油井開采之初，地層的壓力將石油頂出。這時候采油非常容易。但隨著開采的進行和地下壓力的減小，采油難度逐漸加大。在早期，人們采用注水驅油的辦法，通過向油井中注水，利用油比水輕的原理，用水將油“頂”出來。而目前，油田主要采用壓裂技術，來提升采油率。油田壓裂技術，通過專門設備——油田壓裂機，將壓裂液打入井下，增大原先地層的孔隙，加快出油速度，增加出油量。壓裂液是一種高分子聚合物的溶液，含有黏度很大的天然胍膠，加上石屑、沙子等強度比較大的顆粒，還有助排劑及其他的一些添加劑共同制成。最后成為一種粥狀的溶液。
當油田壓裂機將壓裂液打入井下，將地層打開裂縫，壓裂液攜帶的沙子和石屑便會填充進入，將縫隙頂住，避免其在壓力消失后愈合。這時工作人員會注入一種破膠劑，使天然胍膠的黏度迅速降低，能夠像水一樣被重新回收上來。這種經過脫膠劑再返上來，就是返排液。
由于返排液中含有胍膠、破膠劑等大量有機高分子，使它構成了一個復雜的體系。其COD值更達到4000—8000。而目前污水處理廠的技術工藝，滿足不了壓裂返排液的處理需求，既達不到排放標準，也給工廠設備造成很大壓力。
活性炭脫去污水“臟衣服”
在污染物分離降解后，便要將它取出，活性炭氈在線吸附再生裝置做的就是這個工作。活性炭是一種優良的水處理工具，它的表面有很多空隙，可以吸附水中的有害物質。很多人家中安裝的自來水凈水機中，有一個個像小罐子一樣的設備，里面多數裝的都是活性炭。水從里面走一遍，出來的就是凈水。
但活性炭也有缺點，當臟東西吸附過多的時候，活性炭就會失效。常規方法只有將其取出，到指定地點用高溫爐將臟東西燒掉，然后再經過活化工藝，重新回用。如果用在工業化的含油污水處理上，這個反復取裝的過程，一來造成勞動強度很大，二來容易造成周邊環境污染，成本高，效率低。
核心技術中的“活性炭纖維氈在線吸附及再生裝置”，將活性炭的特性集中到一個纖維氈上，而吸附效率好性能都要高于普通活性炭。另外，它還具有良好的耐高溫性和解析性，可以承受500℃的高溫，而這個溫度下有的活性炭就會燒著。
在清理時，活性炭氈避免了反復裝取的麻煩，在生產線上通過高溫高壓蒸汽，30分鐘后就可以將污染物去掉，達到出廠指標。
膜過濾也是核心技術的一部分。以前的膜往往跟油比較“親近”，容易沾油。而研究人員通過在膜中加入排斥油的物質，增加了膜的親水性，既方便油水分離，又讓膜容易清洗。
安潔士石油技術公司總裁粟元生：我國是一個水資源缺乏的國家，每年用于采油回注地下的水資源卻需要幾十億噸甚至上百億噸。徹底解決含油廢水的循環利用問題，不僅為企業帶來巨大的經濟效益，也為各大油田的節能減排、和諧發展提供了有效的技術保障。
——延伸閱讀——
廢礦物油危害有多大？
根據國家危險廢物名錄的規定，廢礦物油是指在機動車維修、建筑、工礦企業在生產經營過程中產生的各種廢機油、廢汽油、廢柴油、廢原油、廢真空泵油、廢齒輪油、廢液壓油、廢熱處理油、廢樟腦油等以礦物油為基礎的各類潤滑油失去原來功能而報廢的油類，來自于石油開采和煉制過程中的油泥和油腳，礦物油類倉儲過程中產生的沉積物，機械、動力、運輸等設備的更換油及清洗油，金屬軋制、機械加工過程中產生的廢油，含油廢水處理過程中產生的廢油及油泥，油加工和油再生過程中產生的油渣及過濾介質等，都是不適合其原來用途的廢礦物油，屬于毒性物質，其內含的硫化物、石油類物質、富營養物對水和土壤的污染特別嚴重，在國家危險廢物名錄中名列第八。
廢礦物油含有多種有毒性物質。實驗表明，如果廢礦物油內的有毒物質通過人體和動物的表皮滲透到血液中，并在體內積累，會導致各種細胞喪失正常功能，是公認的致癌和致突變化合物。隨意傾倒和非法轉移、倒賣廢油，影響人體健康不說，還會給生存環境帶來二次黑色污染，對水體和土壤造成嚴重污染，危害動植物的生長和人類生存環境。如果把廢礦物油倒入土壤，可導致植物死亡，被污染土壤內微生物滅絕。如果廢礦物油進入飲用水源，1噸廢礦物油可污染100萬噸飲用水。
■ 相關鏈接
含油廢水的特性
含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發生站、機械加工等工業部門。廢水中油類污染物質，除重焦油的相對密度為1.1以上外，其余的相對密度都小于1。油類物質在廢水中通常以三種狀態存在。
隨著生產行業的不同，含油廢水的性質和特點差別很大。一般情況下，含油廢水的含油量為幾十到幾千mg/L，有的甚至高達數萬mg/L。根據其存在形式的不同，廢水中的油類可分為浮油、分散油、乳化油和溶解油4種：
1.浮油，其粒徑一般大100μm，以連續相的形式漂浮于水面，形成油膜或油層；
2.分散油，以微小的油滴懸浮于水中，不穩定，靜置一段時間后通常變成浮油，油滴的粒徑一般介于10—100μm之間；
3.乳化油，當廢水中含有某種表面活性劑時或油水混合物經轉數為3000r/min左右的離心泵高速旋轉后，油滴便成為穩定的乳化液分散于水中，油滴粒徑極小，一般小于10μm，多數在0.1—2μm之間，單純用靜置方法分離較困難；
4.溶解油，以一種化學方式溶解的微粒分散油，油粒直徑一般小于0.1μm。由于油品在水中的溶解度很小（約為5—51mg/L），故這部分的比例一般在0.5%以下。
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