浅析油田废水处理措施

【摘要】当下，由于油田的开发进程加快，使油田废水也日益增多，严重污染到生态环境。油田废水的水质复杂，含有石油破乳剂、盐、酚、硫等多种污染环境的物质。本文通过简述石油化工行业中污水的来源及其成分，及其处理工艺方案、工艺流程等的选择，重点介绍工程设计实例以及设计和改造过程中的工艺特点及其应用情况。

【关键词】高浓度污水 处理 IRB AF处理工艺

中图分类号：U664文献标识码： A

油田废水，包括原油脱出水（又名脱水原油生产水），钻井废水和其他类型的站内含油废水。油田废水的处理根据油田生产，环境和其他因素的许多方面可以有多种方法。当需要注水时，油田污水处理后回注地层，这要对水中一系列的悬浮物、油等严格控制，防止其对地层形成伤寒。大多数油田生产单位在干旱地区，水资源严重短缺，如何处理油田生产过程中的废水，具有十分重要的意义。

1、油田污水处理技术现状

油田的水处理工艺，其流程一般为“隔油——过滤”和“隔油——浮选（或旋流除油）——过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内，此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中，而且效果良好，处理后的水质一般都能达到回注水的要求。

1.1 技术分类

根据不同程度的油田污水处理和质量要求的污水处理技术，通常分为一级、二级和三级处理技术。一般一级处理为预处理，二级处理，以去除悬浮固体的90%—95%和可降解有机物的90%。然而，在高碳化合物的毒性的重金属和难降解有机物的过程中，氮、磷、难以完全消除，仍需要进行三级处理。处理技术的各个层面，包括重力分离，粗粒化，浮选法，过滤，膜分离和生物法，等十几种方法。

1.2 油田污水处理的一般工艺

油田污水成分复杂，油含量和油在水存在的形式也不同，大多数情况下，往往与其他废水混合，因此，单一的处理方法往往效果不佳。同时，各种方法有其局限性，在实际应用中通常是结合使用两个或三个方法来满足排放标准的质量标准，另外，对油田的生产方式和环保要求及不同水处理的用途，是油田污水处理技术中差别比较大的。

1.3 膜生物反应器工艺

膜生物反应器（MBR）是一种膜分离单元和处理单元相结合的新型水处理技术，在膜组件中取代二沉池，以保持高活性的污泥浓度对反应器的污水进行处理，减少设施占地，保持低污泥负荷，减少污泥量。相比传统的生化水处理技术，MBR具有以下主要特点：处理效率高，出水水质好；设备紧凑，面积小，自动控制易于实现，管理简单等。在我国，作为一项高新技术，膜生物反应器的开发与研究已越来越深入。虽然目前膜反应我国也在实际应用中，然而，在日益短缺的水资源形势下，随着膜技术的发展，新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降，膜生物反应器将会有良好的发展前景。

2 、污水处理技术分析

目前，石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法，其中以焚烧法为主，直接处理法容易出现污染转移（大气）或转嫁（其他地方），故受到一定限制。

化学处理法通常使用湿式空气氧化处理技术，（WAO），也就是说，在1 5 0～200℃，1.5—10MPa条件下，直接使用氧气氧化去除碱渣中的硫化物，达到碱渣预处理的目的。碱渣处理的效果受制于氧化反应体系的压力，温度等。污染物去除效率越高，需要相应的系统压力，温度就越高。WAO法高昂的投资费用和操作设备的运行费用限制了其应用。焚烧和湿式催化氧化是运行费用投资非常高的处理技术。相反，采用生化处理技术的投资、运行费用只有湿式催化，焚烧法的一小部分或几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定。

3、IRBAF处理工艺简介

内循环固定生物氧化床技术（Enternal Recurrence Fixed BiologicalBed缩写IRBAF）在正常的温度和压力条件下，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。BAF反应池运行一定时间后，会产生大量的生物质材料在其填料中，如生物质床太多时，可能会影响内部运行的水填充效率，降低处理效率，这时，需通过反冲洗将生物床中的过剩生物质脱出。BAF的反冲洗可通过反冲洗自控系统或半自控系统来完成。IRBAF工艺的特点：（1 ）高品质填料：生物床采用粘土陶粒，具有较大的比表面积和总孔容积，抗机械磨损强度高，表面粗燥，化学稳定性强。（2）隔离式曝气技术：采用独有的隔离式曝气技术，给反应器充氧的同时，将污水沿曝气管道提升，再经过反应器生物床，形成循环，避免了传统曝气方式对滤料的冲刷，同时由于反应器水体呈内循环状态，每小时可以循环10～20次，增加了滤料内水流速度，增强了污水与生物体之间介质的交换，提高了反应器的处理效能，具有完全混合式反应器的特点，提高了反应器耐有毒物质的能力和抗冲击能力，隔离式的曝气技术改变了传统曝气方式容积利用率低，易形成水流短路的现象，提高了反应器的容积效率和处理效率。（3）独特的气水联合反冲洗方式：IRBAF的反冲洗技术是一种对传统反洗技术的改进，提高了滤料层扰动的强度，提高系统应力中的附加切应力，提高颗粒间的碰撞机会，从而提高系统的反冲洗效果，避免滤料的粘结堵塞，保持反应器的活性，达到稳定处理的目的。（4）自动化程度高：反冲洗是保障系统正常运行的关键，对出水水质、运行周期、运行状况的影响很大，设计系统的整个反冲洗过程由程序控制，自动按次序控制管道上的阀门，减少人力，方便操作。对于一直困扰着炼油化工行业污水处理场的碱渣高浓度污水，经过隔油、气浮等物化处理后，再进入内循环固定生物氧化床IRBAF工艺进行生化预处理，能够有效稳定去除大部分COD，减轻后续普通生化处理工艺的处理负荷，提高整个污水处理场的抗冲击能力，出水水质稳定，操作简便、工程造价和运行费用低，必将在炼油石化行业的碱渣高浓度污水处理的领域中得到较广泛的应用。

参考文献

[1]马红英、刘红伟、刘君：《浅谈油田采出水处理方法的现状及发展前景》，魅力中国，2010年第09期。

[2]杨家明：《油田污水微生物处理技术研究》，中国石油和化工标准与质量，2011年08期。

[3]朱成泽：《浅议油田水污染处理技术及利用》，科技资讯，2012年06期。

[4]黄霞：《膜生物反应器技术的现状与未来展望》，中国建设信息(水工业市场),2008年03期。

[5]罗敏：《浅谈IRBAF工艺在石化废水处理中的应用》，科技资讯，2009年第02期。

作者简介

马晋峰（1983），男，民族汉，河北省唐山市人，职称助工，学历研究生，单位：河北联合大学，唐山市曹妃甸区交通运输局。

刘贯一，男，民族汉，河北省唐山市人，职称副教授，单位：河北联合大学。