探析油田污水處理技術

探析油田污水處理技術

摘要：隨著油田開發進程的加快，油田廢水日益增多，嚴重地污染了生態環境。油田廢水水質復雜，含有石油破乳劑、鹽、酚、硫等污染環境物質。簡述石油化工行業高濃度堿渣污水的來源及成分，高濃度堿渣污水處理工藝方案和工藝流程的選擇，并著重介紹工程設計實例以及設計改造過程中的工藝特點和應用情況，供廣大同行借鑒和參考。

關鍵詞：高濃度污水；處理；IRBAF處理工藝

油田污水主要包括原油脫出水（又名油田采出水）、鉆井污水及站內其它類型的含油污水。油田污水的處理依據油田生產、環境等因素可以有多種方式。當油田需要注水時，油田污水經處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產生傷害。石油生產單位大部分集中在干旱地區，水資源嚴重缺乏，如何將采油過程中產生的污水變廢為寶，具有十分重要的現實意義。
1 油田污水處理技術現狀
油田的水處理工藝，其流程一般為“隔油——過濾”和“隔油——浮選（或旋流除油）——過濾”，即通常稱為的“老三套”，其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時間內，此工藝流程被廣泛地應用于各油田的采出水處理中，而且效果良好，處理后的水質一般都能達到回注水的要求。
1.1技術分類
根據對油田污水處理程度和水質要求的不同，通常將污水處理技術分為一級處理、二級處理和三級處理。一般來說一級處理屬于預處理，二級處理能除去90%左右可降解有機物荷90%~95%的固體懸浮物。然而對于重金屬毒物和生物難以降解有機物高碳化合物以及在生化處理過程中出現氮、磷難以完全除去，尚需進行三級處理。各級處理技術主要包括重力分離、粗粒化、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。
一、二級處理主要是利用過慮、沉降、浮選方法把污水中的懸浮物除去。去除廢水中的礦物質和大部分固體懸浮物、油類等。主要方法包括重力分離、離心分離、過濾、粗粒化、中和、生物處理等方法。這些技術在國內外都比較成熟。
1.2油田污水處理的一般工藝
油田污水成分比較復雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多數情況下常與其他廢水相混合，因此單一方法處理往往效果不佳。同時，因各種力法都有其局限性，在實際應用中通常是兩三種方法聯合使用，使出水水質達到排放標準。另外，各油田的生產方式、環境要求以及處理水的用途的不同，使油田污水處理工藝差別較大。在這些工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離．主要除去浮油及油濕固體；二級處理有過濾、粗粒化、化學處理等，主要是破乳和去除分散油；深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。
1.3膜生物反應器工藝
膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結臺的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積小；易實現自動控制、運行管理簡單。自20世紀80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。目前膜生物反應器己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規模從6m3/d至13000m3/d不等。
在我國，膜生物反應器作為污水再生回用的一項高新技術，其開發與研究也正越來越深入。雖然目前膜生物反應器在我國的實際應用還較少，然而，在水資源日益緊缺的情況下，隨著膜技術的發展、新型膜材料的開發以及膜材料成本的逐漸下降，膜生物反應器將會有較好的應用前景。
2 污水處理技術分析
目前，石化行業的堿渣廢水處理方法主要有直接處理法、化學處理法和生物氧化法。
直接處理法有出售、稀釋、深井注入和焚燒處理等方法，其中以焚燒法為主，直接處理法容易出現污染轉移（大氣）或轉嫁（其他地方），故受到一定限制。
化學處理法通常采用濕式空氣氧化技術（WAO），即在150~200℃，1.5~10MPa的條件下，利用氧氣直接氧化去除堿渣中的硫化物，達到堿渣預處理的目的。堿渣的處理效果受制于氧化反應體系的溫度與壓力，污染物去除效率越高，相應體系所需的溫度與壓力也就越高，WAO法高昂的設備投資額度和運行費用使其應用受到限制。
焚燒和濕式催化氧化都是投資、運行費用非常高的處理技術。相比之下，采用生化技術進行處理，其投資、運行費用都只有濕式催化、焚燒法的幾分之一或者幾十分之一，運行管理簡單，處理效果穩定。
生物氧化法是采用首先將堿渣進行適度的稀釋（10～20倍），控制硫化物在1000～3000mg。L-1，并中和后，利用特殊的生物反應器，使硫細菌在生物反應器中形成生物氧化床，通過生物的作用利用空氣中氧氣氧化硫化物和酚，從而達到堿渣預處理的目的。生物氧化方式相比具有較好的技術經濟價值，而內循環固定生物氧化床技術即IRBAF處理工藝是針對石油煉制和石油化工產品精制過程中產生的廢堿渣（汽油、柴油、液態烴等堿渣）開發，大幅度減輕污水處理場的進水負荷，能夠有效地氧化處理催化汽油廢堿液、液態烴廢堿液等高濃度廢水，保證了現有污水處理系統的正常運轉和達標排放。
3 IRBAF處理工藝簡介
內循環固定生物氧化床技術（Enternal Recurrence Fixed Biologica

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