關于油田采油污水處理技術的應用研究

李龍飛

【摘要】隨著社會的不斷發展，人們對資源的需求日益提升，我國石油有著很大的開發潛力。本文簡要對采油污水進行相關概述，詳細從渦旋混凝技術、粒子碰撞技術和污泥過濾技術研究油田采油污水處理技術的應用，以供參考。

【關鍵詞】油田采油 ?污水處理技術 ?懸浮膠粒

我國是一個進口原油大國，石油資源儲備豐富，由于技術和時間的限制，采油量不是特別理想。近幾年我國能源需求越來越大，開始重視對于石油資源的開發和開采技術的研究。污水處理是石油開采中的重要內容，處理的污水包括原油中的污水和生產過程中的污水，下文詳細對油田采油污水處理技術進行分析。

一、采油污水的相關概述

油田在開采過程中會伴隨原油出現很多種類的液體污染物，這些污染物統稱為采油污水，包含難以分解的液體和大量微生物。由于這些液體污染物會發生礦化現象，從而污染周邊環境中的水源，所以需要加大處理采油污水的力度，把對環境的影響降到最低。同時在石油開采加工過程中會生成大量的廢水，包含了大量的細菌，也被劃分為采油污水。此外在石油分離過程中也會產生其它類型油種，包括浮油、乳化油和分散油，它們的含量占比較大，而且短時間難以降解。針對這些特點，專家學者將其定性為采油污水。近幾年我國處理采油污水的技術越來越先進，使凈化后的污水得以利用。例如：2018年長慶油田采油二廠安裝了78臺污水處理設備，每天可處理污水1500方左右，年處理量約50萬立方米，節約資金約300多萬。采油污水中包含了大量有機物，進入到自然環境中將會嚴重影響動植物的正常生活，同時采油污水污染問題處理難度較大，即使投入大量的人力、物力，也不會有明顯的效果，只能依靠自然環境降解。所以石油開采企業需要進一步開發采油污水處理技術，從源頭上避免污染問題的發生。

二、油田采油污水處理技術

（一）渦旋混凝技術

混凝包含聚凝和絮凝兩個過程，前者是指水中膠粒由于交替現象失去穩定性的脫穩過程，后者是指在膠體粒子脫穩后，和水中其它懸浮物的聚集過程。由于無法將這兩個過程進行分離，所以在實際生產中用概念加以區分。對于采油污水可以使用懸凝劑和絮凝劑，前者可以中和污水中膠體粒子的靜電，從而使其脫穩，后者可以使污水中的懸浮污染物絮凝并沉淀。在此過程中還可以加入少許金屬離子，使其發生聚合反應，污水中的顆粒和污染物將會形成絮狀體，為后續的分離工作帶來便利。

近幾年懸凝技術得到了進一步發展，并逐漸演變成微渦旋混凝技術。采油污水的絮凝湍流中含有很多旋渦，這些旋渦在變化過程中遭到破壞，不斷變小，最后形成微小旋渦，微小漩渦可以使污水中的顆粒進行碰撞和絮凝。渦旋混凝技術中的動能來源是主流，根據渦旋尺寸決定主流流速大小，當渦旋尺寸較小時，那么流速就會相對較大。渦旋越小，污水中顆粒和膠粒形成絮狀體的效果就越好，絮狀體沒有規則的形狀，如果沉降效果好，那么絮狀體的體積可能會增大到原來體積的幾倍。可以通過觀察絮狀體的直徑來判斷絮凝的實際效果，為了減小旋渦的尺寸，提高凈化效果，需要提高反應器中的主流流速。在石油污水處理中，絮凝池就是應用這一原理，通過提高流速的手段，形成微小旋渦，提高污水中顆粒和膠體的碰撞概率，從而提高混凝效果。

（二）粒子碰撞技術

大多數污水處理技術都是通過膠體顆粒和藥劑的碰撞結合，從而達到凈化的目的。如果想實現膠粒聚集，那么需要先讓膠粒進行碰撞，但是也絕非所有膠粒聚集都是依靠碰撞過程。污水中膠體顆粒的有效碰撞次數將直接影響膠粒凝聚速度，碰撞次數又與污水中的顆粒濃度成正相關，即顆粒濃度越高，碰撞次數就越多，膠粒凝聚速度也會越快。在膠粒碰撞實驗過程中，總會發生同一種現象。污水在處理過程中不斷上升，從懸浮泥渣層進入到過濾層，其水質會有明顯變化，凈化后水質較為穩定。處理后的污水進入排泥管中靜置十分鐘左右，此后就會有清水出現，清水下部分的泥比較粘稠和緊實，說明此種技術凈化效果非常好。

（三）污泥過濾技術

目前大部分油田都將污泥過濾罐應用到采油廢水的過濾工作中，但是實際排污效果不是很理想，無法從根本上解決污泥的問題。同時污泥過濾罐在使用過程中會受到各種沖擊，導致內部濾料流失，相關人員沒有注意到這種情況，不能及時對濾料進行補充，所以凈化的效果會大大降低。與此同時污泥過濾罐會配備很多輔助設施，這些設施的操作難度較大，提高了整體的技術難度。此外在后期維護工作中，還會投入大量的資金，增加運行成本。人們為了提高凈水效果，開始優化污泥過濾技術，提高凈水性能。

污泥過濾技術主要包括物化工藝和懸浮污泥凈化裝置，使過濾的污水形成穩定性較好的懸浮污泥過濾層，是一種單純使用化學法的污水凈化技術。懸浮污泥凈化器主要按照混凝的機理，首先通過增壓泵提高除油工作中的污水壓力，其次加入適量的凈水劑和絮凝劑，并將二者利用藥劑混合機進行混合，最后將混合藥劑倒入懸浮污泥池中，開始混凝過濾工作。在混合藥劑的作用下，污水中溶解的污染物和膠粒將會分解成更小的懸浮顆粒，并粘附到混凝劑顆粒的表面，混凝劑的體積越來越大開始沉淀，以此完成凈水的目的。近幾年采油污水處理技術越來越先進，各地都在加強技術開發。例如：2018年遼河油田技術人員通過創新“兩級活性污泥+粉末活性炭”新工藝技術，使得經過處理后的稠油污水COD值達到每升50毫克以下達標外排，實現稠油污水處理零的突破。

三、結論

處理采油污水一直是油田采油項目中的重要話題，合理使用污水處理技術不僅可以提高石油品質，還能夠降低污水對周邊環境的污染。上文分析了幾種常見的油田采油污水處理技術，希望能對油田采油企業有所幫助。

參考文獻：

[1]董智超.油田污水處理面臨的問題及處理技術探究[J].石化技術，2019，（06）.

[2]張佳起.油田采油污水處理現狀與發展趨勢研究[J].化學工程與裝備，2019，（06）.