油田污水处理面临的问题及处理技术探讨

邵立丰 翟海鸥

摘要：水是人类赖以生存的重要资源，随着我国工业的快速发展和人口的快速增长，对水资源的需求也急剧增加，部分地区水资源短缺问题明显。与此同时，随着人们对生活质量要求的不断提升，对环境保护意识的不断增强，对于污水排放有了更加严格要求。油田污水处理技术在油田持续开发、保护环境等方面发挥着重要作用。油田污水处理后用于回注，不仅可以对污水中的原油进行回收，同时可实现水资源循环利用、减少环境污染，且为注水开采提供了充足注水水源、节约了大量的水资源，带来了显著的社会效益和经济效益。

关键词：油田污水处理；问题；处理技术

中图分类号：TU125 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0340-01

1 油田污水处理技术现状

不同油田污水因其开采方式、原油特性、地质等条件不同，其具有的水质特性也有所差异，且回注水的水质指标要求也不同，导致所采用的处理工艺也会不同。常见的油田污水处理工艺流程可分为常规污水处理流程、深度污水处理流程、聚驱污水处理流程和三元污水处理流程等4大类。

常规污水处理流程主要采用三段（除油→沉降→过滤）或两段（除油→过滤）处理工艺流程。深度污水处理流程是在常规污水处理流程的基础上，采用两级过滤处理工艺流程。常规污水处理流程和深度污水处理流程在水驱采出水处理系统中，获得广泛应用和认可。因聚驱采油和三元复合驱采油是油田三次开采所采用的新技术，其采出水处理流程仍然以三段处理技术流程为主，也是目前油田水处理领域面临的新课题。

在各处理工艺流程中，主要的处理指标是油和悬浮物，因此在处理过程中的关键技术是除油技术和过滤技术。

除油技术和过滤技术都是基于物理法的分离的原理，针对处理指标的不同物理特性，而采取不同的处理方式。除油技术是根据油水密度的不同，分离污水中油。常用的除油技术包括自然除油、斜板除油、粗粒化除油和压力除油罐。过滤技术是利用过滤介质截留污水中的油和悬浮物，完成污水中的油、悬浮物与水的分离。常用的过滤介质为石英砂、磁铁矿、无烟煤、纤维球及核桃壳等。

2 油田污水处理面临的问题

2.1 稠油污水处理难度大

由于稠油黏度高，开采难度大，为了降低稠油黏度，通常在稠油开采时向地层中注入高压蒸汽，产生的稠油开采废水通过污水处理装置后进行锅炉回用，水质达到回水水质要求后，通过热采锅炉进行热采驱油。由于稠油污水含油量较高（大于1000mg/L），处理起来非常困难，很难达到回水水质要求。此外，由于油田污水中含有Si O2且水硬度较高，污水处理技术作用有限，使得稠油污水处理更加困难。

2.2 聚合物驱废水处理难度大

由于油田进入开发中晚期，原油开采难度增大，三次采油技术普遍使用聚合物驱油，聚合物能够改变注水性质，起到较好的驱油效果，但聚合物中高分子聚丙稀酰胺等物质使得污水黏度增大，乳化油变得更加稳定，给油水分离增加了难度。

2.3 低渗透油田污水处理难度大

我国低渗透油田占有较大比例，低渗透油田储层孔隙度不高、渗透率低，在原油开采过程中为了不堵塞开采底层，且保持储层渗透性，对回注水有着严格要求，通常要求水中颗粒直径小于0.5μm，回注水滤膜系数大于25，鉴于此，低渗透油田注水通常采用清水，当前常规污水处理技术很难达到回注水要求，这也是低渗透油田污水处理面临的难题。

3 油田污水处理技术

3.1 物理技术

3.1.1 膜分离技术

膜分离技术是利用选择透过性分子膜，利用液-液分散体系中两相与固体膜表面亲和力的差异，达到将污水中物质分离的目的。膜分离法主要包括超滤、微滤、纳滤及反渗透等，主要分离废水中乳化油和溶解油。由于膜分离法处理效果好、设备简单，越来越受到欢迎，因此加大了技术研究，膜生物反应器、膜法联合处理工艺等技术相继问世，在油田污水处理中取得了较好的应用效果。膜分离法也存在诸如膜污染严重、不易清洗、使用成本高等问题。

3.1.2 吸附分离技术

吸附法使用多孔吸附剂，依靠吸附剂较大的比面积，吸附污水中的溶解油和其它溶解性有机物，达到清洁污水的效果，能够对污水进行深度处理。吸附剂最常用的是活性炭，使用活性炭的缺点是成本高，且吸附容量有限，回收利用困难。因此，需要研制高效、经济的吸附剂，提高污水处理效果。

3.1.3 气浮法分离技术

气浮法分离技术是向油田污水中通入空气或其它气体，在水中产生细小气泡，污水中的油珠或固体颗粒会吸附在气泡上，随气泡上升浮出水面，形成浮渣，然后使用撇油器将浮渣清除掉，达到净化污水的效果。气浮法主要去除颗粒直径在10到60μm的乳化油、分散油或悬浮固体颗粒物等。现阶段对气浮法研究主要集中在气浮装置的革新及与其它污水处理方法联用上。

3.1.4 重力分离法

重力分离法是根据原油和水的密度差异及不相容的特性进行分离的，该方法主要能够清除油田污水中粒径大于60μm的分散油、浮油及大的固体颗粒，不能清除污水中的乳化油。现阶段对重力分离法的研究主要集中在分离设备的改进及与其它分离技术结合使用上，以达到提高分离的效果。

3.2 化学法分离技术

3.2.1 水解酸化法分离技术

水解酸化法使用水解菌，能够使污水中大分子有机物发生开环裂解或断链，使大分子有机物降解为小分子有机物，减少后续处理措施的难度。水解酸化法常与生化法结合使用，形成水解酸化-生化处理工艺，能够达到较为理想的处理效果。

3.2.2 化学氧化法分离技术

化学氧化法分离技术通过使用化学催化剂，通过氧化作用将污水中溶解态的无机物或有机物转化为稳定状态或易与水分离的状态，以提高其可生化性。化学氧化法常与其它分离方法联用或作为其它处理方法的预处理技术。目前常用的化学氧化法主要有UV/O3氧化法、臭氧法、UV/H2O2氧化法等。

3.2.3 化学絮凝法分离技术

化学絮凝法在油田污水处理中应用较为普遍，常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合絮凝剂等。其中无机絮凝剂使用量大、浮渣量、含水率高。有机絮凝剂絮凝能力强、使用量少、效率高，缺点是药剂费用昂贵，且部分有机絮凝剂使用过程中会产生有毒有害物质，使其应用受到限制，需要进一步加强研究。

3.3 生化法分离技术

生化法分离技术是利用微生物的生物化学特性，将废水中有机物转化为生物体内有机成分或增值成新的成分，剩余部分则被微生物分解为简单的无机或有机物，达到净化废水的效果。生化法适用于油田废水中含油量低于30mg/L、含有其它需要生物降解的物质的情况，常和其它污水处理技术联用，经常使用的生物化学法有生物滤池法、接触氧化法、生物膜法等，生物法使用效率高、成本低，但占地面积大、运行费用高，在油田污水处理中应用受到一定限制。

4 结束语

现在我们大部分油田已進入油田三次开采阶段，油田污水处理难度也随之加大。通过不断改造油田水处理技术和开发研究的新的油田水处理技术，是解决油田污水处理问题和满足油田水处理发展要求的有效手段，也是今后油田水处理技术发展的关键。

参考文献

[1]鲁雪梅.浅析油田污水处理新技术在低渗透油田中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（06）：100-101.