關于石油開采廢水處理技術的現狀分析與展望

白志強+蔣強+劉彥豐

摘 要：生產用水一般是指石油開采廢水經處理后的回注油層，可以有效解決油田環境污染和節約水資源，我們應該著重開發一些相關的深度處理技術、材料和相應的設備。石油開采過程中所產生的廢水如果處理不當將嚴重污染地表水和地下水，進而通過食物鏈最終對人體以及動植物的生長健康造成不利影響，所以必須對石油開采過程中所產生的廢水進行規范處理。文章針對石油開采廢水治理的現狀、廢水處理工作存在的相關問題以及對石油開采廢水處理工作以后的發展等方面進行講解，希望可以對各個學術研究有幫助。

關鍵詞：石油開采廢水；深度處理；廢水回用

原油和懸浮物始終是石油開采廢水中主要污染物，為了能夠使其經過有效處理后可以達到回注水質標準的相關要求，現如今許多油田采用的處理工藝都是二段法，即除油※除懸浮物※注水，再加之防垢、緩蝕、殺菌等等相關的化學處理措施[1]。我國油田開采大多運用注水輸油的方式進行工作，隨著開采技術與開采需求的慢慢提高，我國很多油田已經進入多次開采階段，油田含水率也在逐漸增加，生產過程中的廢水含量也越來越多。為了有效解決這些脫油廢水，同時也為有效解決油層注水需求問題等等不足提供解決途徑。

一、石油開采廢水治理現狀

1.1 除油

石油開采廢水處理的重要環節主要是除油，浮油、分散油和乳化油是原油在水中的基本存在形式，90%左右的浮油中分散油的顆粒直徑在10～ 100μm之間或者大于100μm，其余則為乳化油，其顆粒直徑為1× 10- 3～ 10μm。由于各種油粒之間的物理化學特性有很大的差異，所以現在多使用一級重力除油、二級混凝除油法來解決問題，即我們所說的兩級除油法。

1.2重力除油

憑借油水的比重差繼而通過油與水的自然分離得以實現除油的效果即是重力除油。重力除油用來達到初步除油目的的主要方法是通過去除廢水中的浮油及大部分分散油實現的。從近幾年的實踐效果來看，立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐等是現如今重力除油的主要設備。

1.3立式除油罐

下向流方式是重力除油的主要設備，一般的池深都比較大，此方法大大的提高了除油的效率，也符合了含油廢水處理重力流程的需求。在一九七五年左右，斜板技術也體現在了立式除油罐當中，由于立式除油罐的高度適中，將波紋斜板加在罐內沉降區中從而形成所謂的立式斜板除油罐，這種除油罐不僅有立式除油罐的優點還有斜板隔油池所具有的優勢，有效提高了除油的速度和質量，基本將水中的浮油和分散油得到有效的去除。

1.4粗粒化聚結器

物理化學法的應用著重體現在了粗粒化聚結中，常常在重力除油工藝之前被設立。大大利用了粗粒化材料的聚結性能，將小的油粒在它的表面凝結成偏大顆的油粒。其含油量及原油性質并不會發生很大的改變，但是在重力分離法除油這一點上更有優勢。

二、面臨的問題

我國有相當多的油田已進入石油開發的中后期，隨著驅油技術的發展，各油田為挖掘油層潛力，已開始進行多次采油，這使得石油開采廢水的水質情況更加復雜，也為石油開采廢水處理回用技術提出了更高的要求。目前各油田均已開始動用稠油儲量，擴大蒸汽驅開采規模，使得稠油廢水量大幅度增加。稠油比重大，重力分離十分困難，而現有的混凝除油工藝在處理稠油廢水時，由于缺少一種高效、快速的破乳劑，普遍存在著停留時間長、設施占地大、處理效率低和運行費用高等問題。低滲透油藏開采規模的逐步擴大，以及對所需回注水質標準的嚴格要求，都為低滲透油藏石油開采廢水的處理增加了新的難度。為不堵塞地層，保持低滲透油藏的滲透性，這就要求油田回注水中的污染物顆粒直徑必須足夠小，通常小于或等于 1.45 微米，常規處理技術，包括精細過濾、活性炭吸附等都難滿足這一要求.膜處理技術在理論上可達到這一要求，超過濾可截留水中直徑 0.45微米以上的顆粒，但超過濾對其進口水質有著嚴格的要求，而且，超過濾膜的耐久性、抗腐蝕性，以及可清洗再生程度等仍需進一步地研究。

三、解決的對策

目前驅油技術的發展遠遠高于石油開采廢水處理的技術，所以石油開采廢水處理的技術現已成為驅油技術大規模推廣應用的主要限制性因素，所以從今往后更加應在以下幾個方面進行研究和開發：①研制效率更高的混凝破乳劑，加強除油速率，將后續處理設施的負擔大大減小，以保證石油開采廢水深度處理的回用；②在聚結除油原理上加深研究，便于找到更為有效的聚結材料，加強物理法的除油效率；③推廣膜處理技術在石油的開采和其在廢水處理上的想關應用；④努力開發出新的工藝和設備，提高處理的效率，有效減少占地面積。石油開采廢水處理技術現已滯后于驅油技術的發展，成為驅油技術大規模推廣應用的主要限制因素，因此，發展石油開采廢水處理技術已是目前我國各油田急需解決的新問題.針對石油開采廢水處理存在的主要問題，結合我國油田的具體情況，今后應重點在以下幾個方面進行研究和開發：研制更為有效、快速的混凝破乳劑，強化除油效率，以減輕后續處理設施的負擔，為石油開采廢水的深度處理回用提供可靠保證；深入研究聚結除油原理，尋找更為有效地聚結材料，以提高物理法除油效率；推廣膜處理技術在石油開采廢水處理上的應用；開發工藝更為先進的配套單元處理設備，提高處理效率，減少占地面積。

四、展望

我國石油開采廢水處理的技術已經逐漸制約了驅油技術的發展，影響了驅油技術的大規模發展，因此，發展石油開采廢水處理技術是我們亟待解決的問題。結合聚合物驅采廢水、蒸汽驅采稠油廢水、低滲透油藏開采廢水的發展，我們應當盡快研制更高效的混凝破乳劑，提高除油效率，保障石油開采廢水的再利用；研發更有效地聚結材料，提高物理法除油效率；積極研發和更新膜處理技術，提高顆粒物和乳化油的去除效率。

五、結語

經濟的快速發展帶動了石油產業的高速發展，使得石油開采廢水污染問題日益嚴重，因此，各大油田應當順應開采技術的發展，積極研發新的廢水處理技術，提高廢水處理效率，確保石油開采業的持續健康發展。

參考文獻：

[1] 劉建興，袁國清.油田采出水處理技術現狀及發展趨勢[J].工業用水和廢水，2007，38（05）：20-27.

[2]付蕾，蔡新峰，洪波，王愛軍，楊萍萍. 新疆油田采出水處理運行現狀分析及改進建議[J]. 中國給水排水，2013，08（12）：29-33.

[3]張懿嘉. 石油開采過程中廢水處理技術探究[J]. 科技資訊，2013，24（14）：142.