高級氧化技術在油田水處理中的應用分析

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1 高級氧化技術的優勢

高級氧化技術在有機廢水的預處理方面已經獲得巨大的關注。高級氧化技術通過產生羥基自由基來達到氧化處理的目的，而羥基自由基比氯氣、過氧化氫等一般氧化劑的氧化電位高得多，所以可以產生更好的氧化效果。高級氧化技術進行氧化后，有機物甚至可以被氧化為二氧化碳和水。其具體優勢如下：反應產生大量自由基，其氧化能力很強，其氧化電勢（2.80V）僅低于氟（2.87V），還可以作為誘發鏈式反應的中間產物；羥基自由基可以和污水中被氧化的物質直接反應，且不產生新的污染物，無二次污染；不僅可以獨自進行污水處理，還可以串聯其他污水處理單元，使得處理效果更佳；操作容易控制，可以針對不同的目標進行處理[1]。

2 高級氧化技術及其原理

（1）光化學氧化。光化學氧化法主要就是在光照基礎上，使得氧化劑產生羥基自由基，這樣就能夠對有機污染物進行分析，主要可以分成光催化氧化法以及光激發氧化法。在這當中，光激發氧化法的應用非常普遍，主要采用紫外線實施照射，照射有一定的催化效果，可以將氧化劑的氧化能力提升，同時在應用中能夠使得氧化劑產生羥基自由基和超氧負離子自由基等一系列物質。這些物質在水處理當中自身的氧化能力非常強。光催化氧化法在實際的應用中，主要就是在需要處理的溶液中進行相關催化劑的加入，采用這些催化劑同時實施紫外線照射，使得其產生大量的羥基自由基。通過羥基自由基的氧化能力來處理有機污染物。

（2）臭氧氧化法。按照臭氧和污染物的不同反應，臭氧氧化法主要分為兩種，第一是臭氧間接反應方法，第二是臭氧直接反應方法。臭氧反應通常主要就是對有機物中雙鍵結構實施損壞，使得有機物轉化為小分子，在實際的應用中對于有機物的雙鍵結構進行破壞。臭氧直接氧化反應，主要就是在實際的應用中，保證其有相應的選擇性，并且反應速率低，對于污水并不能實現合理凈化，所以一般在污水預處理時期應用，這樣可以使得污水中的B/C比增加，相對于臭氧間接反應，主要就是臭氧在污水中首先分解為羥基自由基，接著羥基自由基對有機物進行氧化。對于這種反應沒有選擇性，在應用中氧化度非常高，并且反應速率高，優勢較多，在油田污水處理中被普遍應用。

（3）超聲波氧化法。超聲波氧化法主要采用的是16～1MHz波段范圍內的超聲波。水溶液中的污染物在超聲波輻射的條件下，會出現高壓超聲空化、局部高溫、水蒸氣出現分裂等現象，繼而產生高濃度的H2O2以及OH等氧化物質，最終能夠快速降解水中的污染物。超聲波氧化法主要包括自由基氧化反應以及高溫高壓熱解反應等類型，再結合焚燒、自由基氧化等相關水處理技術，具有操作簡單方便、氧化效率高、無污染或少污染的特點，適用范圍非常廣，具有廣闊的發展前景。超聲波氧化法是一種新興的綠色水處理技術，可以單獨使用，也可以與UV、H2O2、O3、電化學氧化等技術聯合應用，可以顯示出更大的優越性[2]。

3 高級氧化技術在油田水處理中的應用

（1）油田采出污水的滅菌。油田中污水硫酸鹽還原菌高含量的原因主要有兩個：第一，油田污水當中硫酸鹽還原菌含量自身本來就非常高。第二，油田水井壓裂液當中的聚合物，作為硫酸鹽還原菌生長以及繁殖需求的營養成分。結合以上這些因素，油田水處理當中對于硫酸鹽還原菌的處理是非常棘手的，實際的達標率很難有效控制，并且由于硫酸鹽還原菌相對油田管道產生的腐蝕作用非常大，因此對其處理是很重要的。傳統油田水處理在應用當中主要采用化學殺菌劑，盡管在開始階段可以產生效果，但是隨著硫酸鹽還原菌耐藥性不斷產生，化學殺菌劑自身的作用也是不充分。對于臭氧氧化技術和對于二氧化氯氧化技術的合理應用，可以對硫酸鹽還原菌含量高的因素，結合兩方面技術對其合理處理。

（2）油田水的滅菌和除泥。油田水處理當中一般主要依賴于相關添加劑進行處理，對于這些添加劑，比如，租后緩蝕劑等，這些有機物組成了微生物的主要營養成分，導致油田水處理中微生物大量繁殖，微生物數量的不斷增多，造成污水沉降罐當中污泥量增加，所以一般可以對出水懸浮物招標的情況檢測到。通過油田水處理當中二氧化氯氧化技術的應用，通過二氧化氯的投放到油田污水中或者將二氧化氯添加到油田注水電機的循環冷卻環節，可以對污泥量的增加以及出水懸浮物的超標情況緩解，水中物生物數量可以很好地改善，繁殖也會受到一定的抑制，水質可以獲得良好的改善。

（3）油田地面水體油污染處理。油田地面水體的油污染，一般通過光催化氧化技術，通過該技術可以對地面水體的油膜進行很好的清除，同時對污水當中其他相關污染物實現合理的降解。通過光催化技術，對于油田地面水體油污染的處理，可以對油田水處理流程進行完善化，使得油田環保性完善化，但是對現階段光催化氧化技術實際的應用來講，還需要通過多次實驗來得出在不同的油田類型和處理目的中所適應的催化劑種類，以及合適的光源類型。

（4）新型凈化器的應用。在油田水處理中主要應用在二級纖維素過濾器之后，經實驗證明經新型凈化器處理過后的水樣腐蝕性有了大幅度的效降，增加了油田水處理的效果。光電殺菌高級氧化技術在經濟效益和技術上都有著自身不可替代性，成本要遠低于化學殺菌技術很多，且更加的安全可靠，對水體和人體的副作用都較小。而且光電殺菌高級氧化技術能夠連續使用，連續殺菌得以實現，操作上的簡單和性能上的穩定，為后期的水處理質量檢測和系統維護都帶來了便利。

4 結束語

油田水處理技術的發展中，傳統水處理技術和目前水處理要求不相符合，所以，加強對高級氧化技術的合理應用，在對于油田水處理的應用中非常有必要。對于高級氧化技術的研究還需要不斷改善，使得其能夠在油田水處理中更好的應用。