探析新时期油田作业废水高效处理技术

摘 要：随着石油工业的发展，各种废水处理技术都在油田得到了应用与发展，然而油田作业废水水质复杂，使得选择合适的废水处理技术成为一项重要的难题。本文主要综述了几种常用的以及新发展的作业废水处理技术，并对废水处理过程中所存在的问题进行了分析，最后提出了新时期油田作业废水处理技术的发展方向。

关键词：油田作业废水 处理 技术 问题

一、油田作业废水特点

油田作业废水主要是指钻井和井下作业等生产过程中排放的废水，主要包括钻井废水、酸化、压裂废水、洗井废水等，不同工艺产生的作业废水其特点不尽相同[1]。钻井废水受泥浆类型的影响，其具有高PH、高含量悬浮物和性质不稳定等特点；压裂废水成分较为复杂，由于压裂液理化性质的不同，压裂废水主要具有浑浊度高，黏度高，化学耗氧量大，以及高稳定性等特点；酸化废水具有较强的腐蚀性，易产生硫化氢气体排放到空气中，处理难度较大。油田作业废水中的污染物成分复杂，主要由油、高分子聚合物和一些工艺所需的化学添加剂组成。为了集中管理和减少污染物的分散排放，油田一把将这部分污水集中储存，由于受到自然蒸发的影响，盐分浓度逐渐增加，池中污染物的浓度和各项指标均高于一般采油废水，增加了处理的难度。

二、油田作业废水的处理方法

由于油田作业废水的成分复杂性，其不可能仅仅通过一种处理工艺完成其处理过程，因此需要采用多种处理方法结合使用，才能达到排放或重新利用的标准。传统的油田作业废水的处理是隔油化学絮凝过滤的老三段处理工艺，由于其工艺简单，出水稳定而得到了广泛的应用，然而其净化处理效率较低，效果较差。随着废水排放国家标准的制定，老三段处理工艺已经不能满足废水处理的需要，科技的发展使得油田废水处理技术有了新的突破。

1.反应吸附技术

反应吸附技术是在传统的老三段处理工艺的基础上，着重于研究化学絮凝工艺阶段。反应吸附技术是一项全新的油田作业废水处理技术，与常规的化学吸附剂相比，在激活剂的存在下，当反应吸附剂投放到水体后，其在进行吸附的同时，不断形成新的、活性较大的结合位点，利用率较高，反应吸附剂能够在水体表面充分展开，比表面积极大，吸附速率较快。反应吸附剂常由液态无机高分子试剂组成。该项技术能够完成各类污染物的捕获，并形成适度的絮体上浮，后期可采用气液多相溶气泵气浮技术（NAFC），加快固液分离过程，从而使废水达到国家排放标准[2]。

2.IRBAF处理工艺

内循环固定生物氧化床处理工艺（IRBAF）是在常温、常压的条件下，利用专属微生物特殊的工艺环境，形成一个高活性生物酶催化氧化床，促使水体中污染物氧化[3]。其隔离式曝气技术大幅度提升反应器的处理效能。当反应池运行一段时间后，填料中将会有大量的生物质产生，将会影响填料中水的运行，降低处理效率，此时必须将填料中过多的生物质洗脱出来。该项处理工艺具有效率高，产泥量少，出水质量高，占地面积小，运行费用低等特点。

3.膜处理技术

膜处理技术可分为生物膜处理技术和超滤膜净化技术。生物膜处理技术是将生物处理单元和膜单元相结合的一项新技术，该项技术以膜组件取代生物反应器，大大减少废水处理设备的占地面积，由于生物膜具有较大的比表面积，其大大提高了废水的处理效率。超滤膜污水净化处理技术是以超滤膜两侧的静压差或者外加压力为推动力，根据物质相对分子质量的不同来进行分离的膜处理技术，相对分子质量小于一万的能够通过超滤膜，反之则被截留下来。

4.其他常用处理方法

气浮法是以大量的微小气泡作为载体，废水中相对密度小于1的疏水性悬浮颗粒物能够吸附在气泡上，随气泡上浮至水面形成泡沫层而被清除。具有时间短，去除效率高等特点，一般可与絮凝法结合使用，保证气浮法的作用效率。

电解法是在直流电的作用下，对难降解的有机物以及对生物体有毒有害的物质转化成可生化物质，可提高石油作业废水的生物可降解性，然而电解法能量消耗较大，且电解过程中产生具有强烈刺激性气味的有毒气体Cl2，因此很难在实际生产中进行大范围的应用。

氧化法主要为催化氧化，利用催化剂催化氧化分解石油作业废水中的有机物和无机物，使废水中的有毒物质无机化，从而降低废水的生物耗氧量和化学耗氧量。

三、石油作业废水处理中存在的问题

虽然石油作业废水处理工艺不断发展，已经解决了不少的难题，然而，在石油废水处理中依然存在着许多不容忽视的问题。现运行的低温含油污水处理技术常常由于水温过低，使得油水分离不彻底，水中含油量依然较高，不能达到排放标准；废水中高黏度、强乳化的特性，增加了废水处理的难度，虽然技术上有一定的进展，但却没能取得明显的效果，目前采用的技术中没有成熟的技术来针对这一问题；我国石油废水处理在工艺配套性和整体性上也存在不足，排泥系统排泥不畅，无法自动清洗，只能靠人工清理，影响出水水质[4]。

四、石油作业废水处理的发展与展望

在石油作业废水的深度处理中，各种处理方法都表现出一定的局限性，例如絮凝沉降法大量试剂的投入，增加了处理成本；膜分离技术容易出现膜污染和浓差极化的问题[5]。因此根据废水特性以及处理现状，油田废水处理主要有以下几个发展方向：

1.开发新型处理药剂 混凝沉淀是作业废水处理的重要部分，新型、安全、高效的混凝剂的发展是废水处理领域的研究热点。

2.建立高效工艺处理流程。

3.从源头控制污染 开展清洁生产，合理控制作业过程，改变边污染边治理的现状，实现我国石油行业的可持续发展。

参考文献：

[1] 党建新，郑李，刘剑波等.油田作业废水处理技术研究进展[J].油气田环境保护.2010，20：66-69.

[2] 张燕萍，李慧敏，刘丽雯等.油田作业废水高效处理技术及应用评价[J].油气田地面工程.2011，30（11）：50-51.

[3] 马焕春.油田作业废水高效处理技术及应用[J].油气田地面工程.2013，32 （5）：72-73.

[4] 王蕾.油田废水处理中存在的问题[J].科技传播.2011，4：26-27.

[5] 杨德敏，王兵，李兰.油田开发废水深度处理技术的研究进展[J].石油化工. 2011，40（5）：571-576.