石油开采废水处理技术研究与应用

闫雪芳

摘要：在我国石油开采过程中，企业常采用的方式是注水输油，但产生的废水中含有大量的悬浮物、浮油、分散油等有害物质，威胁到人类的生命安全，同时，现有的开采技术已经不能满足当前社会的需要，需要进一步扩大开采量，为了迎石油开采量的日益扩大的趋势，要开采人员在石油开采工作开展过程中应严格遵从“节约、环保”理念，对石油开采中石油废水进行有效处理，继而将悬浮物、乳化油等物质含量降至最低，达到最佳的废水处理效果，满足当前水资源应用需求。

关键词：石油开采；废水处理技术；基本内容；应用；展望

石油开采过程中所产生的废水如果处理不当将严重污染地表水和地下水，进而通过作食物链最终危害人体以及动植物的生长健康，因此，在要对石油开采的过程中产生的废水进行有效的处理，保证人类及动植物的生长健康。本文论述了石油开采废水处理技术的基本内容、石油开采废水处理中存在的主要问题以及石油开采作业中废水处理技术的具体应用，希望对石油开采企业的废水处理工作提供帮助。

1.石油开采废水处理技术的基本内容

废水如果不加以处理利用，一方面是对资源的极大浪费，另一方面也会对环境造成很大的危害。以大港油田采油三厂专采作业区为例，采油废水中发现一些还原细菌，这种细菌为厌氧细菌，繁殖速度快，会对地下金属设备造成严重的腐蚀。而且，采油废水的高矿化度，也会增大水的到点能力，造成地下金属设备的腐蚀。废水中的化学药剂，如果不加以处理，直接排放或回注地层，会对地表或地下水体造成严重的污染。

1.1重力除油

1.1.1一级重力除油

将开采出的石油与水的混合物引入立式储油罐中，根据石油和水的比重不同以及浮油与水在废水中的比重分层不同进行自然分离，分离石油和水。在操作过程中，油水的运动是不可控制的，所以设计师在设计装置时，会以重力流程为依据，不断的完善、测评除油效果。

1.1.2二级重力除油

斜板式隔油池是二级重力除油的主要场所，通过一个成型的斜坡板分割浮油和油粒，它能够有效去除半径在25μm左右的油粒，进行系统处理。而在斜板式隔油池内设有波纹斜板和漏网中装有混凝破乳除油，可以乳化废水中的油脂，起到最大程度的除油效果。

1.2混凝破乳除油

经过重力除油后，废水中的浮油和分散油已基本去除，混凝破乳除油主要是为了除去废水中直径更小的乳化油，其对于乳化油的去除效果非常明显。混凝破乳除油主要利用混凝破乳剂，将废水中的油脂乳化，凝结废水中的乳化油，提升乳化油的浮力，运用乳化油的性状来实现除油。在具体操作中有两种混凝破乳剂，分别是有机混凝破乳剂和无机混凝破乳剂。近年来废水除油工艺不断取得发展，在乳化油除油工作中也出现了有机高分子混凝破乳剂，并且得到了广泛应用。

1.3除悬浮物

石油开采废水中的悬浮物的去除工作较为简单，主要是通过过滤的方式来进行，通常有压力式滤罐和重力式滤罐两种，压力式滤罐可在工厂预制，具有安装方便，占地面积小，操作运行方便等优点，因此在油田中应用较多。在实际工作中，压力式滤罐又分为立式和卧式两种。相比立式滤罐而言，卧式滤罐由于过滤断面悬浮物负荷不均匀，没有得到广泛的利用。当前，许多油田为保证出水品质，一般采用二级过滤处理，第一级为双层滤料过滤，通常选用石英砂和无烟煤作为滤料，第二级进行精细过滤，采用纤维素滤料，以保证出水中的含油量、悬浮物浓度达到要求，能够进行回注水操作。

2.石油开采废水处理中存在的主要问题

2.1聚合物驱采废水

当前，大多数油田都在使用聚合物化学驱采技术，该技术比传统工艺复杂了许多，油水混合物中加入了大量的表面活性剂和聚合物，使得原油能够以乳化油的形式存在，同时提高了乳化物的稳定性，导致在重力除油阶段效果大打折扣。除此以外，聚结材料的种类较少，聚结效率不高，使得粗粒化聚结工艺的除油效果不高。

2.2污染物成分复杂

随着石油开采规模的扩大和石油开采技术的改进，我国一部分油田进入了3次采油阶段，开采出来的原油中含有大量的污染物，如悬浮物、驱油剂等。驱油剂的成分是特别复杂的，它包含聚合物和活性碱等成分，表面存在的活性剂会降低油水间的界面张力，使污染物在水中更加稳定。

2.3蒸汽驱采稠油废水

由于开采作业产生的废水中含有二氧化硅等污染物，部分油田在开采中将稠油废水注人锅炉中，达到废水净化目的。但此种废水处理方法呈现出二氧化硅、硬度等处理效率较低等问题，且耗时长、速度慢，因而应引人新型废水处理工艺。

3.石油开采作业中废水处理技术的具体应用

3.1物理处理技术

在石油开采作业环境下，为了实现对石油废水的有效处理，要求开采人员在实际工作开展过程中应注重做好物理处理工作，即在膜分离方法应用过程中需通过微滤、纳滤方式，处理废水中悬浮物质，将废水中悬浮物质拦截于多孔材料外部，达到高效废水处理效果。废水处理工作中可以借助油、水密度的不同，通过静置的方式沉淀悬浮物，实现油水分离的目的。在过滤器分离作业中，应当根据石油开采的要求配置过滤器，开启过滤器截留、沉降功能，分离废水中颗粒状物质，达到废水处理效果。此外，在石油废水处理工艺活动开展过程中，亦可将废水注入到容器内，借助容器高速旋转功能，对密度不同的物质进行离心分离，提升整体废水处理水平。

3.2化学处理技术

化学处理技术是指通过添加化学试剂，与有害物质发生反应，从而将有害物质分离的技术。化学处理技术主要包括合法、离子交换法、沉淀法和膜吸法等，这些方法能够将污水中的胶体和被溶解成分分离出来。例如，可以用化学处理技术分离废水中的乳化油。目前，混凝沉淀法、中和法和化学氧化法的使用次数最多，其中混凝沉淀法主要是先利用混凝剂吸附静电中的胶体粒子等，再利用絮凝剂去除污水中的可溶解性污染物质、悬浮物等。

3.3生物处理技术

生物处理技术也可以应用在石油废水处理过程中，这就要求工作人员在实践工作当中，利用微生物中的酶吸收废水中细菌和重金属等物质，通过微生物产生的酶分解物质，将污染物转化为自身需要的物质，达到污染物降解目的。生物处理方法在应用过程中呈现出效率高、处理量大等优势，为此，当代石油化工企业在开采作业环节开展过程中应强调对生物处理技术的引进。

4.石油开采废水处理工作的展望

石油开采废水处理技术已经落后于驱油技术，并成为驱油技术大规模推广的限制因素，因此，发展石油开采废水处理技术已迫在眉睫。我国石油开采废水处理技术应当结合实际，针对其存在的问题提出有效的对策，推动废水处理技术的不断发展。今后应重点在以下几个方面进行研究和开发：第一，研制更为有效、快速的混凝破乳剂，强化除油效率，以减轻后续处理设施的负担，为石油开采废水的深度处理回用提供可靠保证；第二，深入研究聚结除油原理，寻找更为有效地聚结材料，以提高物理法除油效率。

5.结论与认识

综上所述，随着经济的快速发展，我国石油产业也在快速发展，使得石油开采废水污染问题日益严重，因此，各大油田应当顺应开采技术的发展，积极研发新的废水处理技术，提高废水处理效率，确保石油开采业的持续健康發展。

参考文献：

[1]党光明；董彦龙；王桂杰；；关于石油开采过程中废水处理技术[J]；中国石油和化工标准与质量；2018年09期

[2]郇宇；麻宇杰；施磊；；石油开采废水处理技术的现状与展望[J]；化工管理；2015年09期

[3]刘文铁；；石油开采废水处理技术的现状与展望[J]；科技与创新；2016年03期

[4]薛勇，陈雷；石油开采废水处理技术的现状与展望[J]；吉林建筑工程学院学报；2004年03期