油田污水处理范文

时间:2023-12-07 21:37:11

油田污水处理

油田污水处理篇1

关键词:油田污水 处理技术 物化 生物 化学

引言

油田污水的处理方法按原理可分为物理法,化学法,物化法,生物法等四种方法。当然,油田污水中的油污大多以复杂的混合物状态存在,只有通过多种方法处理后才会达到重新利用水质的标准。

一、物化法

1.气浮法

气浮法是较常用的物化法除去油污的方法之一。气浮法是借助于浮力,通过很多微气泡包裹在油污的周围,把油污带出水面,最终使油污与水达到分离的目的。由于组成空气中的微小气泡大多是非极性分子,易与油污中的油粘合在一起,油污随着微气泡的上浮力而被快速带出水面,这样,加快油水分离的效率。气浮法较为常用的有三种方法,分别为:电解气浮法、机械碎细气浮法和溶气气浮法。由于电解气浮法存在耗电量大、管理复杂、电极易结垢等问题,故电解气浮法一般不适用于大型生产。机械碎细气浮法则是通过机械混合的方式将气泡分散分布于水中。溶气气浮法主要是通过加压或常压下将空气注入水中,并在负压或常压的状态下析出,溶气气浮法以其方便、快捷、高效的优势得到广泛应用。

Casaday等人研制出一种新型的IGF设计,将机器的撇油装置和气体扩散装置结合起来,能够去除颗粒较小的油污,极大的改善了出水的水质。新型的IGF设计不仅提高IGF处理油污的工作效率,而且也改进了操作方式,使得管理更加方便、安全,能耗也更低。

2.吸附法

吸附法通过亲油性材料来吸附油污中的油颗粒。活性炭是较为常用的吸附油污的材料,但是活性炭吸附量较小、成本高、不能循环利用,故无法得到广泛应用。Darlington等人研制出了水不溶性油污和水溶性油污去除法,主要分为两步,先是用酸活性膨润土组成的疏水粘土除去水不溶性油污,再用聚乙烯吡啶组成的大孔网络吸附树脂过滤除去水溶性油污,经过这两步处理过的油污的水可直接重新利用。该方法不仅经济,而且吸附量大,在日常的油田污水处理中得到了广泛的应用。

二、化学法

化学法主要是通过向油田污水中加入一定计量的化学药剂,来辅助物化法去除油田污水中的胶体和溶解性物质,如乳化油等物质,最终实现改善水质的目的。较为常用的化学法有化学混凝法、电化学法等。

1.化学混凝法

化学混凝法的技术核心在于研发新的化学药剂,来提高去污效率,扩展去污范围,因此,研究者们多致力于研究并开发新药。Thomas E.R.等人研发了有机胺来去除油污中的溶解性物质,而Doyle D.H.等人则研制出了新型的聚合物有机粘土来去除油污中的胶体和溶解性物质。在企业的日常油田污水处理中,运用化学混凝法时,大多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物作为有机高分子絮凝剂来吸附油污。

2.电化学法

运用电化学法处理污水,不仅能降低成本,且不会造成污染。电化学法主要有两种方法,分别是内电解法和电化学氧化还原法。内电解法一般以 Fe 作为原电池的阳极,以油污中的惰性导电物质作为阴极。通电后,阴极和阳极会发生一系列的化学反应,最后生成具有絮状结构、吸附力极强的氢氧化亚铁、氢氧化铁。由于密度较大的油污会阻碍内电解法的化学反应速率,故此方法只适用于处理油污过程中较靠后的阶段。内电解法在处理油污的过程中,化学反应所产生的电流还能使油污中的微生物的新陈代谢加快,提高微生物分解油污的效率。电化学的氧化处理主要有直接氧化处理和间接氧化处理两种。电化学的直接氧化法是通过电解作用产生的强氧化物质直接与被氧化物发生反应,从而分解油污中的酸性硫化物等无机物质。而间接氧化法则是不需要通过电解作用产生具有强氧化性的物质,只是把氯气作为氧化物质注入油污中,间接氧化有助于去除油污中的苯、苯酚类物质。电化学氧化法起作用的主要是氧化物质,而电化学还原法是与氧化法相对的,直接电解油污中的有机物,这样可以有效降低油污中的硫化物。电化学法以其低成本、污染少等优点得到油污处理企业的广泛应用。

三、生物法

生物法是近几年比较常用的油污处理技术,也是未来处理油污技术的发展趋势。生物法是通过微生物来分解油污中的物质,微生物通过新陈代谢作用,将油污中复杂的有机物分解为单一的物质,甚至能将有毒的物质通过生化作用转化为无毒的物质,最终达到净化水质的目的。生物处理法能够高效的处理油田污水,不仅费用低廉,而且无二次污染,已经广泛应用于油田污水处理。生物膜法和活性污泥法是运用的比较多的油田污水处理的方法。

1.生物膜法

经过物化法去除油田污水中的不溶性有机物质之后,油田污水的污染物主要为溶解性有机质,而生物膜法可以去除油田污水中的溶解性有机物质。通过油田污水与生物膜的直接接触,生物膜中的固体物质与油田污水中的液体物质相互进行交换,进入生物膜内的有机物被微生物氧化,同时膜内的微生物数量不断增加,这样就促进吸收油污的良性循环,最终净化了油田污水。

2. 活性污泥法

生物法中的活性污泥是一种人工培养的生物絮凝体,主要通过微生物来吸收油田污水中的溶解性有机物,活性污泥法主要就是用这种生物絮凝体来处理油田污水。油田污水一旦进入生物絮凝体中,其中的微生物就开始分解油污中的溶解性有机物质,不仅净化水质,也为自己的生长、繁殖提供能量。同时,油田污水中的胶体或不溶性物质虽不能被微生物分解,却会被生物絮凝体吸附,并与胞外酶起水解反应,最后成为微生物能够吸收的物质。

结语

综上所述,不同的油田污水处理技术,都有各自的优势和不足。在实际应用的过程中,应综合运用不同技术的优势以期在低成本、高效率的前提下,达到最好的净化效果。

参考文献

[1]王海峰,王增林,张建. 国内外油田污水处理技术发展概况[J]. 油气田环境保护,2011,21(02):34-37.

[2]吴峰山. 电化学油田污水处理技术[J].科技传播,2011,(07):193.

油田污水处理篇2

关键词:高浓度污水;处理;irbaf处理工艺

油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。石油生产单位大部分集中在干旱地区,水资源严重缺乏,如何将采油过程中产生的污水变废为宝,具有十分重要的现实意义。

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

根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有机物荷90%~95%的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去,尚需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。

一、二级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都比较成熟。

1.2油田污水处理的一般工艺

油田污水成分比较复杂,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多数情况下常与其他废水相混合,因此单一方法处理往往效果不佳。同时,因各种力法都有其局限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准。另外,各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同,使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离.主要除去浮油及油湿固体;二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油;深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。

1.3膜生物反应器工艺

膜生物反应器(mbr)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,mbr具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。自20世纪80年代以来,该技术愈来愈受到重视,成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至13000m3/d不等。

在我国,膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术,其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少,然而,在水资源日益紧缺的情况下,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较好的应用前景。

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。

化学处理法通常采用湿式空气氧化技术(wao),即在150~200℃,1.5~10mpa的条件下,利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物,达到碱渣预处理的目的。碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力,污染物去除效率越高,相应体系所需的温度与压力也就越高,wao法高昂的设备投资额度和运行费用使其应用受到限制。

焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下,采用生化技术进行处理,其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定。

生物氧化法是采用首先将碱渣进行适度的稀释(10~20倍),控制硫化物在1000~3000mg。l-1,并中和后,利用特殊的生物反应器,使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床,通过生物的作用利用空气中氧气氧化硫化物和酚,从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术 经济 价值,而内循环固定生物氧化床技术即irbaf处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣(汽油、柴油、液态烃等碱渣)开发,大幅度减轻污水处理场的进水负荷,能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水,保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。

3 irbaf处理工艺简介

内循环固定生物氧化床技术(enternal recurrence fixed biological bed缩写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。当baf反应池经过一定时间的运行,其填料中将产生大量的生物质,当新增生物量床,过多时,会影响水在填料内部的运行,降低处理效率,此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。反冲洗周期视进水cod负荷确定,cod负荷越高,反冲洗周期越短,反之,baf的反冲洗周期越长。反冲洗采用新型脉冲气水联合反冲洗技术,反冲洗风采用炼油厂的非净化风,反冲洗水采用二级内循环baf的净化出水,冲出的高浓度泥水混合液自流进入泥水分离池,经沉淀分离后,上层清液循环处理。本工艺产泥量较少,可滞留于泥水分离池,不定期排入净化水车间现有的污泥处理系统。

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。

油田污水处理篇3

[关键词]持续发展;处理方法;含有分类;级别处理

中图分类号:TF769.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0355-01

引言:含油污水主要产生于油田开采的中后阶段,在这一阶段,油层压力需要用高压水来稳定,油田绝大部分采用注水的方式进行开采,水是开采的重要介质。所以石油开采产生的污水比较多,采取相关的处理污水的措施也是十分必要,污水处理技术的采用不仅有利于保护水资源,有利于污水回用。还能进一步满足油层开发需要。含油污水的处理对于环境来说具有重要的意义,还能够回收原油,取得一定的经济效益。

一、什么是含油污水

(一)含油污水的来源

含油污水主要产生于油田开采的中后阶段,在这一阶段,油层压力需要用高压水来稳定,油田绝大部分采用注水的方式进行开采,水是开采的重要介质。这样做可以减少死油区,提高石油的开采效率。含油污水来自由其产生的过程中产生出的底层伴生水。将油气与伴生水分离,才能获得合格的油气产品。伴生水分离后水中含有一定量的原油和杂质,这些含有杂质和原油的水就是含油污水。

(二)含油污水的分类

原油在油田采出水中分散的油珠大小不同,由于才有后期的含水量比较大,采出液呈“水包油”的乳状液,接下来根据油类在水中分散的粒径的大小以及去除的难易程度,将含油污水中的油类物质分为四种形态:

第一种形态是浮油,在污水含油量中所占的比例在65%到70%之间,浮油的油珠的粒径比较大,一般情况下要大于100μm,容易漂浮在水面形成油膜或油层。

第二种形态是分散油,这种油相对来说不稳定,也可能静止也可能自然聚集,也可能形成油滴浮在水面。悬浮状态分散,分散油的油珠粒径一般在10到100μm之间。

第三类是乳化油,这是一种非常微小的油,因为是乳化的所以表面有活性剂存在,在水中的分散也比较稳定,并且不易上浮,在污水含油量中所占的比例在5%到8%之间。仅仅依靠静止的方法很难去除。

第四类是溶解油,这种油在污水含油量中所占的比例在2%到5%之间,粒径非常小一般小于0.1μm,在水中用肉眼是看不到的,并且非常稳定,不能用一般方法去除。

油田含油污水主要处理方法及比较

二、含油污水如何处理

去除水中的油质及悬浮物是采出水进行处理的主要任务,这也是油田采出水回注的要求,回注达标后,剩余的含油污水需要经过严格处理后进行达标排放。我们一般把含油污水的处理分为以下几个阶段:

1、去除含油污水中的悬浮物质。

2、去除含油污水中的胶体物质及某些溶解的有机、无机污染物。

3、按照排放标准,将具有特殊性质的物质进行处理

对于含油污水的处理基本上分为物理,化学,生物和物理化学四种。下面将对四种处理方法分别进行介绍:

1、物理法:通过物理的方法去除水中的油质、固体悬浮物以及矿物质。又分为重力分离法、粗粒化法、膜分离法及过滤法。重力分离法不难理解,根据密度原理,依靠重力的作用,使油珠在水的浮力作用下上升到水面,在进行收集来达到水油分离的效果。粗粒化法是运用放有粗粒化材料的机器,使乳化油和溶解油从污水中分离出来。膜分离法是利用膜的选择透过性原理,通过微滤、超滤、纳滤和反渗透等方法,主要用来处理乳化油和溶解油。能够对污染物进行提纯和与水分离。

2、化学法:向水中投加化学药剂,是物理法之后的处理办法,主要是处理物理法不能清除的溶解性的物质,常用的有絮凝法和盐析法。絮凝法是在含有污水中投入絮凝剂,絮凝剂水解后带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油发生电中和,促使乳化油的油粒聚集、粒径变大,并生成絮状物吸附细小油滴,发生沉降或气浮,实现油水分离。盐析法主要用于去除乳化油,将无机盐类电解质投入乳化废水中,去除乳化油珠的水化离子,压缩油粒于水界面处电层厚度,减少电荷,使双电层破坏,从而使油粒脱稳,油珠间吸引力得到恢复,而互相聚集,可以达到破乳。

3、生物法:利用微生物分解特性和生存能力,分解污水中的有机物,将有机物转变为简单的无机物,常用到的两种方法是活性污泥法和生物滤池法。活性污泥法主要针对比较难处理的水质,通过微生物形成的大量菌胶团吸附溶解水中的溶解油脂,给微生物提供所需的氧气,在有氧条件下菌体能够把溶解油大量同化为自身组成部分,或者氧化成二氧化碳和水等物质,实现水的净化。生物滤池法不仅能够处理含油污水,在其他的污水处理中也有广泛的应用,能够去除水中的溶解油,微生物能够将有机物质分解或吸收。

4、物理化学法:主要有气浮法和吸附法两种,气浮法也叫做浮选法,主要用于分散油和乳化油,将空气通入含油污水中,产生气泡后,水中的油珠就会粘附在大量气泡上,随着气泡浮出水面。吸附法是利用某些材料的特殊性质来吸附水中的油,主要用于吸附乳化油和溶解油,分为表面、离子交换和专属吸附。

三、不同处理阶段的方法选择

在含油污水的处理过程中,根据污水的水质、水量以及处理程度采用分级处理的方法。在我国分为三级处理,分别是采用基本方法预处理、悬浮物质及可降解的有机物处理、难降解有机物以及有毒重金属物质处理。一级浮油处理方法有重力分离、沉降分离、浮选法二级分散油、乳化油。粗粒化法、过滤法、絮凝法三级。溶解油采用吸附法、反渗透、化学法。

四、结论

在我国油田中大部分油田的开采已经进入中后期。相应地区的水质也是日趋复杂化,污水处理的难度也是逐渐增加。采取相关的处理污水的措施也是十分必要,污水处理技术的采用不仅有利于保护水资源,有利于污水回用。去除水中的油质及悬浮物是采出水进行处理的主要任务,这也是油田采出水回注的要求,回注达标后,剩余的含油污水需要经过严格处理后进行达标排放。我们一般把含油污水的处理分为3个阶段。对于含油污水的处理基本上分为物理,化学,生物和物理化学四种。不同处理阶段的方法选择也是十分重要的。

参考文献

[1] 杜维君. 过滤与分离技术在油田含油污水处理中的应用现状与发展趋势[J].河南科技, 2013, (12).

油田污水处理篇4

【关键词】臭氧 油田回注 污水处理

1 臭氧污水处理技术工艺

1.1 臭氧的污水处理的工艺原理

臭氧的污水处理工艺原理主要是利用臭氧的氧化能力,氧化去除水中的溶解性的有机物及产生的异味物质(如污水中的有毒物质),微生物消毒与杀毒的深度处理。

臭氧是高效、快速的杀菌剂,它能迅速的使农药的残留物质破解,是细菌、病毒迅速的消灭病毒,把臭氧作为消毒剂和强化剂用在油田的污水处理中既可以有效地起到消毒的作用,还可以BOD和COD水平氧化铵类出臭脱色,氧化分解悬浮的有害固体有漂浮物质。很早臭氧就已经被用在污水处理技术工艺中,被用作去除污水中的色、臭、味以及氯化前的与处理中。

1.2 臭氧发生器在油田污水处理中的应用主要表现在以下几个方面

(1)对油田污水中COD的去除为后续的生物处理改善生物降解能力大大提高了生物的可生化性。

(2)可以去除油田污水中有毒物质,使污水去味脱色,起到很好的消毒杀菌的作用。

(3)臭氧机的应用可以有效的保证油田污水处理厂污水处理的达标和污水安全排放的可靠的工艺。

1.3 臭氧用于油田处理的安全可靠性能

臭氧是高效的非化学氧化剂,不会对污泥及环境产生二次的污染,臭氧用于油田的污水处理中没有浓缩液的排放,同时可以达到其他污水处理工艺技术达不到的脱色和除臭的功效,还可以氧化油田污水中难以降解的有机物质,并可以有效的促进污泥的沉淀,从而大大减少污泥量。

2 油田回注污水处理方法

油田的污水主要是从油层中采出的,所以要采用油田回注污水处理方法对油田的污水进行处理,油田的回柱污水处理的主要目的是除油和除悬浮物。

(1)油田回注污水处理的除油阶段,这个阶段主要的工作是利用油、水密度差及药剂的破乳和絮凝作用将油和水分离开来;

目前我国油田污水除油阶段主要采用的技术方法有:重力式隔油罐技术、压力沉降除油技术、气浮选除油技术、水力旋流除油技术等。

(2)重力式隔油罐技术。就是利用油水的相对密度差来达到除油的目的。含油污水进入隔油罐后,大的油滴在浮力的作用下开始自由地上浮,乳化油通过破乳剂(混凝剂)的作用,由小油滴变成大油滴。在一定的停留时间内,绝大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特点是,隔油罐体积大,污水停留时间长,即使来水有流量和水质的突然变化,也不会严重影响出水水质。但因为该技术操作需要大面积占地,去除乳化油能力也相对较差。

压力沉降除油技术,该技术是在除油设备中放入能使油珠聚结的材料,当含油污水经过聚结材料层后,细小油珠变成较大油滴,加快了油的上升速度从而缩短了污水停留时间,减小了设备体积。压力沉降除油技术的特点是:设备综合采用了聚结斜板技术,大大提高了除油效率。不足之处是:适应来水水量、水质变化能力要比隔油罐差。

(4)气浮选除油技术,.是让含油污水不断通过产生大量细微气泡,使水中颗粒粒径为0.25~25微米的悬浮油珠及固体颗粒粘附到气泡上,一起浮到污水水面,从而达到去除污水中的污油及悬浮固体颗粒的目的。采用气浮出有技术,可大大提高悬浮油珠及固体颗粒浮升速度,能大大缩短油田处理的时间。此技术的优点是:处理量大,处理效率高,适应于稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。

(5)预氧化技术可产生强氧化物质,氧化除去污水中含铁的成分,能有效的抑制污水中的细菌的生长蔓延,消除水质的不稳定的因素。广利油田采用预氧化技术并配合使用对应的化学药剂实现了对油田污水腐蚀的控制,大大降低了污水中含油、悬浮物的含量和成分。从而达到净化污水水质的目标。

2.6 水质改性技术

针对纯粱首站回注污水硫化含量较高,腐蚀严重的现象,研究并实施了改良性的处理技术,该新型的处理技术的流程为:储油罐-混合反应器--二级混凝沉降-核桃壳粗过滤-双滤料 精细过滤,该技术有效地降低了油田污水中的含油和悬浮物含量,有效地降低了水质的腐蚀率。

3 超稠油污水预处理装置设备

油田污水处理不仅仅要依靠先进的处理手段和技术,同时也要,实现对污水处理技术的不断地更新换代,研制新的污水预处理装备。

长期以来,稠油加工过程中产生的污水因具有乳化严重、污染物负荷高和有机物含量高等特点,采用常规技术手段很难达到排放标准。目前,全球剩余石油资源70%以上是稠油资源,辽河油田作为中国最大的稠油生产基地,稠油产量更是占到总产量的60%以上。辽河石化加工的稠油主要以辽河稠油为主。为破解稠油污水处理这一世界难题,辽河石化公司与中国石油大学联合开发一项专利技术,于2005年年底建成投产国内首套超稠油污水预处理装置。这套装置不仅能处理超稠油污水,而且还能处理电脱盐污水和其他难处理污水。这一装置建成投产后,辽河石化污水中稠油回收率达到95%以上,污染物负荷降低90%。

4 总结

油田的污水有效处理、污水的回收、循环再利用,一直是世界有待解决的首要问题,目前随着采油行业的发展,油田采油过程中所产生的污水也越来越多,油田污水中又含有悬浮固体、乳化原油、细菌等有害物质。要使污水回收循环再利用,或者排放到江河湖海都必须对油田污水经过严格的污水处理,去除污水中的有毒成分,和化学成分使其达到正常的标准方可排污,而污水的处理技术随着技术的发展各种污水处理技术层出不穷的出现,污水的处理设备也在不断地更新换代,归根到底实现污水的循环利用、节约水资源、实现水资源的可持续发展才是最终的目的。

参考文献

[1] 油田污水处理.采油污水废水处理技术专刊论文资料集

油田污水处理篇5

【关键词】污水处理;工艺;趋势

油田污水主要包括原油脱出水、钻井污水及站内其它类型的含油污水。含油污水的不合理处理回注和排放会造成油田地面设施不能正常工作,导致地层堵塞而带来危害,同时污染环境,最终影响油田的安全生产。所以必须合理地处理和利用含油污水。

一、油田污水常用的处理方法

从注水水质标准和污水综合排放标准来看,不但项目较多而且各项指标要求都比较严格,若将污染比较严重的污水处理到注水水质或排放水水质要求的程度,必须同时采取多种处理方法。考虑到以上要求,目前常用的污水处理方法分为以下几类:

1、去除水中悬浮的杂质

一般悬浮的杂质包括:浮油和分散油、悬浮固体、乳化油及胶体固体物四类物质。悬浮物质中主要是含油类的物质。在去油的过程中可以实现对悬浮固体和胶体固体物的去除。目前常用的去除油污的方法有以下三种:

(1)物理法除油:主要包括立式除油罐除油、粗粒化除油及斜板除油等。在这个过程中也可以同时去除悬浮固体。

(2)混凝除油:投加混凝剂破除乳化油,同时使胶体固体破乳,将这两种物质同时去除。

(3)过滤:过滤主要是为了滤掉混凝后的悬浮固体,同时去除破乳后的油物。

2、加入一定量的添加剂

在污水处理过程中,加入一定量的防垢剂、缓蚀剂和杀菌剂,可以防止水结垢、腐蚀和大量的细菌繁殖,使净化水的各项指标达到要求。

2.1物理法除油

物理物除油包括自然除油、斜板(管)除油罐除油、粗粒化(聚结)除油、气浮法除油(去除悬浮物)及旋流除油等多种方法。

自然除油主要采用重力分离技术,其原理是根据油和水的密度不同使油上浮到达油水分离的效果。这种方法的缺点是忽略了进出配水口水流的不均匀性、油珠颗粒上浮中的絮凝等因素,其操作流程不密闭,污水停留时间长,容积大,投资高。斜板除油是自然除油的一种改进,根据“浅池理论”的原理,将除油罐内沉降区加了波纹斜板,提高了除油效率。粗粒化除油是将污水经过填充物,使得油珠变大,便于沉降。此方法适合用于去除分散油。旋流除油是利用水和油的密度差,在液流调整旋转速度时受到不同的离心力的作用而实现油水分离的。

2.2混凝处理

在油田含油污水的处理过程中,一般使用混凝沉降法去除污水中的溶解油、分散油和乳化油,也可以同时去除其中的粉质悬浮固体和泥质,原理是使用物理方法或者化学方法加速以上提到的物质的分离,使其沉降。

一般混凝剂对水中的胶体颗粒的混凝作用包括电性中和、网扫作用和吸附桥架三种作用。可以根据混凝剂的种类,投放量,胶体粒子的性质等因素决定三种作用的主次。复合型混凝剂和无机高分子混凝剂应用越来越广泛,其不仅污水处理混凝净化效果好,而且只需要添加一种药剂,使得加药工序大大简化,节约基建投资,减少人力投资。

2.3过滤

将含油污水流过一个较厚而多孔的石英砂或者含有其他粒状物质的过滤床,杂质会留在这些介质的空隙里或介质上,使得含油污水进一步净化,这个过程叫做含油污水的过滤处理。在这个过程中,主要可以去除水中的悬浮物和胶体物质,同时还可以去除油类、细菌、铁氧化物及放射性颗粒等物质。过滤一般包括吸附、絮凝、沉淀和截留等几个步骤。

二、油田污水处理的工艺

油田注水水质处理工艺是根据水源、来水水质和注入层对水质的要求确定。一般对于高渗透油层,通常采用多种常规污水处理工艺,对于中、低渗透油层一般在常规处理的基础上进行深度处理,即进行二级或者三级过滤。目前各油田对注入高渗透油层的污水普遍采用三段处理工艺,自然沉降除油作为第一段处理工艺,第二段采用混凝沉降除油和悬浮物,最后一段使用石英砂进行过滤。该流程适用于原水水质较差的油田或区块,其主要工艺有重力式、压力式、浮选式及旋流式四种。中低渗透油藏的注水水质要求较高,需要对含油污水进行深度处理。各油田都采用常规处理后再进行一次、二次过滤,其工艺过程为含油污水常规处理工艺粗过滤精过滤。常用的深度处理工艺包括多次双向过滤流程,浮选-过滤深度流程及双滤料-滤芯过滤深度处理流程。

1、重力式污水处理工艺

污水处理流程的特点是含油污水依靠重力差流动,整个沉降、过滤过程为自流,无需动力泵。该流程的缺点是污水在站内停留时间长,占地面积大。

2、压力式污水处理工艺

该流程为原水进缓冲罐后,经提升泵增压进入粗粒化罐除油,再进入斜板沉降罐除乳化油和机械杂质,然后进入压力过滤罐除去悬浮物使水质达标。该工艺的特点是除油、过滤设备均为承压容器,可实现密闭隔氧,污水停留时间较短。缺点是适应水水量、水质变化能力减弱,当原水中泥沙含量高时,容易产生堵塞现象。

三、油田污水处理技术的发展趋势

随着高新技术在油田污水处理领域应用,油田污水处理技术也向多方面发展和延伸,再加上人们对油田污水处理后的利用越来越重视,导致油田污水处理技术的研究越来越多,其主要研究趋势包括以下几个方面:

1、研制和开发新型水处理药剂

混凝剂的研究的主要方向达到混凝能力强、破乳速度快、快速沉降、絮凝体的体积小等特点。混凝剂近年采用的材料也越来越广泛,主要包括铁、硅及聚合铝等材料。混凝材料在有机方面也有很大研究,尤其是高聚物混凝剂的研究。

2、运用先进设备和高新技术

先进的设备例如横向流含油污水除油器,先进的技术例如光催化氧化技术和采用电絮凝技术等应用越来越广泛。超声波技术和微波技术的研究也成为重点方向。

3、使用生物处理技术

生物处理技术用于油田污水处理是比较有发展前景的新型技术。生物处理技术在含油污水处理主要体现在高效降解菌得研究与使用,其中以质粒育种菌和基因工程菌为代表的生物处理技术的研究与应用是今后污水生物处理技术的发展方向。

4、研究和推广膜分离技术

膜分离技术应用在油田污水处理方面的研究主要问题是开发质优价廉的新材料膜,减少膜污染,开发新型清洗剂和优化清洗方法。

参考文献

[1]王晓阳.石油化工企业含油污水处理及回用水处理工艺设计[J].工业用水与废水,2010,(4).

[2]胡林江.石油库含油污水处理技术及排放探讨[J].广州化工2009,(3)

油田污水处理篇6

关键词:油田污水;污水处理;膜分离技术

中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)11-0383-02

1 引言

随着油田开发进程的加快,油田废水日益增多,严重地污染了生态环境。油田废水水质复杂,含有石油 破乳剂、盐、酚、硫等污染环境物质。油田废水一般具有以下特征:含油量高(1000mg/L);矿化度高(20000-50000mg/L);PH值偏碱(7.5-8.5);废水中含有细菌(硫酸盐还原菌SRB5-10μm)等。

油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。石油生产单位大部分集中在干旱地区,水资源严重缺乏,如何将采油过程中产生的污水变废为宝,具有十分重要的现实意义。

采用注水开采的油田,从注水井注人油层的水,其中大部分通过采油井随原油一起回到地面,这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除,脱出的污水中含有原油,因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长,采水液的含水率不断上升,有的区块已达到90%以上,这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田低渗透油田和表外储层的连续开发,对油田注水水质的要求更加严格。油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。研制新型设备和药剂,开发新工艺,应用新技术成为油田污水处理发展的新趋势

2 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。

2.1 技术分类

根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。各级处理所除去或处理对象见表一。一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有机物荷90~95%的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去,尚需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。

一二级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都比较成熟。

液――液旋流分离技术作为20世纪80年代开发的一种新兴的工业水处理,离心分离是使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同,受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧,质量小的则停留在内侧,各自通过不同的出口排出,达到分离污染物的目的。首先在国外海上油田得到推广应用。相对于其他的除油设备如各种隔油池,水力旋流器除去油滴直径小的乳化油效率高,且占地小、无易损件。且水力旋流器,具有体积小、重量轻、分离性能好、运行安全可靠等优点,而备受重视

三级处理属于高级处理油田污水处理方法,其主要方法有:一是化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法;吸附可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附三种类型;二是物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理,气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果,浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用,另一方面还有吸附架桥作用,可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。吸附法主要是利用固体吸附剂去除废水中多种污染物。根据固体表面吸附力的不同,吸附可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附三种类型。油田污水处理中采用的吸附主要是利用亲油材料来吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭,由于其吸附容量有限,且成本高,再生困难,使用受到一定的限制,故一般只用于含油废水的深度处理。因此,近年来开展了寻求新的吸油剂方面的研究;三是生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。

膜分离技术被认为是“21世纪的水处理技术”主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。特别是超滤,己经在除油的相关研究中取得了――定的进展,逐渐从实验室走向实际应用阶段。

2.2 油田污水处理的一般工艺

油田污水成分比较复杂,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多数情况下常与其他废水相混合,因此单一方法处理往往效果不佳。同时,因各种力法都有其局限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准。另外,各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同,使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离.主要除去浮油及油湿固体;二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油;深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。最常见油田污水处理的工艺见图1:

2.3 膜生物反应器工艺

膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。自上世纪80年代以来,该技术愈来愈受到重视,成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至13000m3/d不等。

在我国,膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术,其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少,然而,在水资源日益紧缺的情况下,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较好的应用前景。

3 油田污水处理技术的发展趋势

随着全球范围水资源短缺的加剧,以及人们对环境污染认识的加深, 油田污水处理后回用已经越来越受到重视。近期的研究有如下趋势:

(1)新型水处理药剂的研制和开发。混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂,研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是水处理药剂开发者致力的方向。近年来,研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列;而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。

(2)膜分离技术的研究及推广。膜分离技术用于油田污水处理,目前尚处于工业性试验阶段,难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此,今后的研究重点是:开发质优价廉的新材料膜;减少膜污染的方法;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。

(3)开发工艺更为先进的复合反应器,提高处理效率,减少占地面积。MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点。膜生物反应器工艺,作为膜分离技术和生物处理技术的结合体,集中了两种技术的优点,已经在一些工业废水处理中应用,但目前未见其应用于油田污水处理的报道。但就其自身特点而言,膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转因此,从长远的观点来看,膜生物反应器在水处理中应用范围必将越来越广。在水环境标准日益严格的今天,MBR已显示出其巨大的发展潜力,将是新世纪替代传统废水处理技术的有力竞争者。

参考文献

[1]陈国华.水体油污治理[M].北京:化学工业出版社,2002.

[2]顾国维,何义亮.膜生物反应器-在污水处理中的研究和应用[M].北京:化学工业出版社,2002.

油田污水处理篇7

关键词 湿地;人工湿地;含油污水;生态田

中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)34-0089-02

1 问题的提出

吐哈油田位于新疆鄯善县境内,境内北部为阿尔泰山、南部为昆仑山、天山横亘中部与北部的准噶尔盆地和南部的塔里木盆地形成了“三山夹两盆”的地貌格局。

巴喀原稳厂生态田工程建成于2000年8月,共分为收油池、沉降池、氧化塘以及植被区几个部分。承担着巴喀原稳厂、销售公司油库、丘东采油厂、化工厂及部分油水井作业污水、废水处理工作。污水主要含油、酸碱及其它油水井作业液。生态田工程主要利用油水沉降分离法,采用自然生物效能,不断进行油水分离,以达到最终净化污水的目的。

经过对巴喀原稳厂生态田的调查研究,明确芦苇湿地系统处理油田污水的机理,为进一步扩大成果,搞好油田生态建设提供参考。

芦苇湿地系统处理油田污水的技术原理人工湿地污水处理技术是在一定的原理基础上填料上种植芦苇等特定的植物,油污水流过的时候,会经过石沙土壤过滤,植物会充分吸收,才能使水质得到纯净。通常人工湿地污水处理系统由适合的湿地植物和植物生长基质、调控污水的阀门和管道、防止污水渗入地下的衬套等4部分组成。芦苇湿地废水处理系统是人工湿地污水处理技术的一种,在填料上种植的主要是芦苇。芦苇湿地废水处理系统的优势在于生长于其中的芦苇和与其相适应的微生物。芦苇湿地是土壤里带有的石子等混合物质的基础上表面种植芦苇等湿生植物。成熟之后大量的微生物生长是填料表面及植物根系中产生的,形成稳定的群落,构成“生物膜”。芦苇中流过的废水经过过滤沉淀后吸附的污染物与物质间的多种化学反应,悬浮的固态物被填料及根系阻挡住,有机物质则通过“生物膜”的吸附及同化、异化作用得以去除。与之同时,微生物、植物也可依赖留存下来的养分生长。最后通过收割植物及更换填料将污染物从系统中去除。它是污水土地处理系统中应用最为最为广泛、最成功的技术,是废水传统处理代替技术。

1)生物的作用:根茎叶向水与基质的供氧取决于植物生长对污染物的吸收和循化作用,通过微生物代谢、氧化作用的植物使周围的多种微生物在厌氧、兼氧、好氧等复杂状态下消化降解污染物;并吸收及细菌的消化与反消化作用进一步除去BOD5、氮、磷、胶体和难以溶解的有机物质、重金属等;2)物理作用:如果要在湿地系统中通过物理的沉淀、过滤、吸收作用进行去除沉淀的固体、胶体、BOD5、氮、磷、重金属、细菌、病毒与难以溶解的有机物质必须要处理好污水;3)化学作用:去除重金属及难以溶解的物质方法:通过氧化-还原作用与化学凝聚、吸收进行。

2 芦苇湿地系统处理油田污水的效果

2010年1月~12月,巴喀生态田进出口处的废水的监测平均值统计于下表。

通过下表可以看出,巴喀生态田污水处理系统处理效果比较好,总磷去除率达85%,生化需氧量去除率达83%,悬浮物去除率达87%,完全达到了《综合污水排放标准》,说明芦苇湿地系统对油田污水的处理是适用的。

3 芦苇湿地系统处理油田污水的可行性研究

1)芦苇湿地系统处理油田污水的技术可靠性芦苇湿地系统对污水中污染物有较高的去除效果。必须要:土壤――植物、过滤、吸附、与生物氧化等复杂的过程。对污水兼有土壤截留,发生物理化学吸收、化学分解、沉淀及微生物的氧化降解,实际是芦苇富营养植物吸收了湿地中污水中的有害物质消除了污染,改善了生态环境,得到了芦苇资源保护;

2)芦苇湿地系统处理油田污水的可能性与紧迫性根据国内外大量研究资料,通过对芦苇湿地处理污水能力,水力负荷,有机负荷,停留期以及季节等与污水中主要污染物去除率之间规律性的研究,芦苇湿地污水处理系统是一种高效、便利、廉价的污水处理方法。采用此方法不仅适合国情,同时也适应吐哈油田实际情况,工程投资仅为传统污水处理厂的2/3左右,具有“三高三低”的特点,即高效、高适应、高承受力及低投入、低运行费、低维护费。生活与含油污水,经芦苇湿地处理系统处理后,BOD5去除率为85%,SS去除率为87%,T-P去除率为85%,氨氮去除率为54%,出水水质可达到《综合污水排放标准》要求。污水中的无机污染物(重金属)和有机物很大限度的被湿地芦苇吸收,充分利用自然净化功能,使污水资源化达到标准:(1)彻底消除水污染隐患;(2)改善与恢复自然生态环境,使经济效益,社会效益,环境效益达到最佳的统一;3)与传统的污水处理厂相比,人工湿地污水处理技术具有很多优势:

(1)建设成本及运行管理费用低廉。人工湿地的工程建设投资大约是传统污水处理厂的2/3,运行管理费则是1/8左右;

(2)彻底消除水污染的方法必须使污水经深度处理后得到最佳的综合利用,达到环境效益与社会效益,经济效益的统一;

(3)具有强大的生态修复功能。它不仅具有涵养水源、均化洪水、降解污染物、保护生物多样性的特点;

(4)保护野生动物和提高景观美学价值。因此建设芦苇湿地污水处理系统是可行性高、经济效益、社会效益、环境效益可观的生态效益工程。

4 结论

1)为了改善改善和美化生态环境、视觉景观维护和运行费用低廉等考虑,湿地污水处理技术必须要到位。十分适合我国国情,具有极其广阔的应用前景。处理污水容量大,适益实际情况;

2)同时为使人们形成节约资源,尊重自然的新生态观念,湿地生态系统必须改良;

3)为了彻底消除水污染隐患和改善与恢复自然生态环境,污水中的无机污染物(重金属)和有机物要大限度地被湿地芦苇、吸收,充分利用自然净化功能,使污水资源化达到污水综合排放标准,使经济效益,社会效益,环境效益达到最佳的统一。

参考文献

[1]张立秋,王宝贞,王琳,等.处理城市污水的生态塘设计.

[2]籍国东,孙铁珩,常士俊,等.辽河油田超稠油废水潜流湿地处理系统研究.

[3]杜璋璋,于玉华.浅谈人工湿地污水处理技术及应用.

[4]籍国东,孙铁珩,常士俊,等.人工潜流湿地处理稠油采出水的实验研究.

[5]丁廷华.污水芦苇湿地处理系统示范工程的研究.

油田污水处理篇8

一、前言

油田污水主要是指原油脱水、钻井污水及采油站内其它类型的含油污水相互混合一类综合性废水。油田污水中的污染物种类较多,水质较为复杂,尤其是存在多种厌氧与好氧细菌且含量高,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(FB)、腐生菌(TGB)、硫细菌、酵母菌等。硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(FB)、腐生菌(TGB)数量多,危害大。这些细菌在地下或设备中缺氧环境下大量繁殖,SRB 产生的代谢产物具有较强的腐蚀性,可引起钻采设备、注水管线及其它金属材料严重腐蚀,而腐蚀产物(如硫化亚铁和氢氧化亚铁)易与水中成垢离子反应生成污垢,造成管道堵塞和储层伤害。TGB 与FB 能分泌大量粘性物质,附着在管道内壁上易形成铁质结瘤,堵塞管道,引起注水压力增大,注水量减小,原油产量与质量下降,严重时会造成重大事故。所以油田污水必须经过杀菌处理,有效地控制细菌生长与繁殖,以避免细菌对管道及相关设备的危害,对油田生产具有相当重要的实际意义。

二、油田污水细菌种类及危害

在自然界中,细菌的种类多、分布广,因此,细菌属于微生物的一大类群。在油田污水的处理过程中,污水的环境和温度均有益于细菌的繁殖和生长。但是,大量菌类的繁殖和生长有会导致注水设备、注水管线的阻塞和腐蚀,同时,代谢产物、菌体以及腐蚀产物还有可能使地层的渗透率降低,阻塞地层,增加注水的压力,对于油田的开发极其不利。腐生菌(TGB)、铁细菌(FB)以及硫酸盐还原菌(SRB)是油田污水中危害最大的三种细菌,这三种细菌之间又存在内在的联系,一方面,腐生菌和铁细菌属于好氧细菌,消耗了水中溶解的氧气,给油田污水中的厌氧菌-硫酸盐还原菌提供了无氧的条件,从而使硫酸盐还原菌能快速的繁殖;另一方面,铁细菌释放出来的能量又能够将二氧化碳和水同化成为有机物,该有机物可以供给其它种类的细菌生长繁殖用,因此,腐生菌、铁细菌以及硫酸盐还原菌能够在油田污水中繁殖和生长发育。

三、细菌主要的处理技术

1.投加化学杀菌剂

向油田污水中投加化学药剂,在药剂溶解和扩散过程中杀死水中的硫酸盐还原菌、腐生菌等微生物,达到抑制微生物生长、繁殖的目的。这种方法能够有效地穿透细胞结构,使细胞酶快速失活,具有操作方式简便、经济、见效快的特点。目前,大部分油田污水细菌处理技术均采用化学杀菌剂直接投加,最为常用的是季胺盐类杀菌剂。化学性质稳定、毒性较低、无积累性以及对菌类有较强的杀菌效果和剥离效果。但是长期使用也容易使微生物产生特殊的抗药性,而且加药成本较高。部分污水处理站为节约成本采用冲击式投加药剂导致处理效果不好,但是如采用连续加药又需要增加配液加药设备成本。

2.紫外线杀菌技术

紫外线杀菌基本原理:利用波长为240~380nm紫外光,一方面破坏细菌的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,改变细胞的遗传转录特性,使生物体丧失蛋白质的合成和复制繁殖能力,尤其在波长为253.7nm时紫外线的破坏力最强,还有苯基丙氨酸、色氨酸和酪氨酸等蛋白质构成单体会吸收280nm紫外线,对杀菌过程起促进作用;另一方面产生的自由基引起光电离,导致分子结构破坏,引起细菌的死亡,达到杀菌的目的。

污水含油量、悬浮固体的大小、紫外线透光率、紫外线灯管以及灯管镇流器等是影响紫外线杀菌效果好坏的主要因素。因此油田污水必须经过脱油、沉淀、过滤等预处理过程以达到紫外线杀菌要求的环境条件,同时还应避免紫外线发生装置发生腐蚀、堵塞问题。所以紫外线杀菌一般用于油田污水处理流程的末端。

紫外线杀菌有一定应用,但紫外线杀菌技术在应用中不可控制的因素较多,存在以下几个方面的问题:(1)紫外线杀菌效率较高,但会随着辐射距离增加逐渐减弱,穿透力降低;(2)在水体中某些溶解性物会吸收紫外线,降低杀菌能力;(3)只能杀灭流动中的细菌而不能杀灭管壁附着的细菌,且后续基本没有杀菌效果,不能保证细菌再次繁殖。

紫外线杀菌技术单独使用并不能保证水质达标,需要与其它方法相结合。所以紫外线杀菌工艺的长期稳定性和持续杀菌效果还有待于进一步观察和完善,需要对其进一步推广积累现场经验。

3.二氧化氯杀菌技术

二氧化氯产生的新生态原子氧能够强有力地穿透细胞壁,有效地氧化细胞内含硫基的酶,使细胞失去活性并逐渐死亡。相比氯气,二氧化氯是一种安全无毒高效杀菌剂,不会产生“三致”物质。二氧化氯已被用于渤海油田污水,投加量40mg / L,可杀灭硫酸盐还原菌(S R B )、腐生菌和铁细菌等微生物,杀菌率大于90%,硫酸盐还原菌杀灭效果最好,同时还可减少硫化物含量并可降低油田注水系统压力。二氧化氯投加浓度依据水中硫化物含量、亚铁离子等还原物质含量以及菌类含量确定。

4.臭氧杀菌技术

臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物结构,能与细胞壁脂类发生双键反应, 穿入菌体内部,作用于蛋白和脂多糖,改变细胞膜通透性,臭氧还可作用于细胞核物质,如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA,从而导致细胞溶解、死亡。臭氧在杀死细菌时,不会使细菌产生抗药性,但臭氧杀菌存在臭氧溶解度不高的缺点。由于臭氧属于难溶性气体,在实际使用过程中为了提高臭氧溶解性,主要从接触面积、压力及溶解方式等方面考虑。目前高效的溶解技术有射流法、涡轮负压法、鼓泡法、溶气塔法等,能够将臭氧与溶液充分地接触混合。

5.等离子法杀菌

在水处理中,高压脉冲放电等离子体技术就是充分的利用水中放电过程所产生的各种效应来降解有机物质和杀灭细菌,是一种深度氧化技术。当系统进行放电时,产生的紫外线、冲击波、高温高压、臭氧和超临界水,能够降解有机物且杀灭细菌,同时,在液体反应器中产生了等离子通道。另外,由于紫外线的催化作用,臭氧的氧化能力也进一步得以提高,对降解有机物和灭菌有着重要的作用。这种技术的关键在于安装在反应器上的特殊喷嘴被作为电极,并且空气也是通过喷嘴注入到反应器的液体中,在等离子体通道中产生了很多的具有强氧化能力的臭氧,更有利于杀灭细菌。

四、展望

根据油田污水中细菌的危害,各油田根据自身所具有的特点,采用了一些化学方法和物理方法进行了处理,同时,也出现了一些新的灭菌技术,如等离子杀菌技术,等离子杀菌技术也是目前发展的主要趋势所在。

参考文献

[1]陈坤. 浅谈吐哈油田含油污水中细菌的处理技术[J]. 中国石油和化工标准与质量,2012,(12):267.

[2]杨云霞,张晓健. 我国主要油田污水处理技术现状及问题[J].2001,20(1):4-5.

[3]阎安, 王玉江, 贾建清. 油田含油污水除油新技术[J].水处理技术, 1998, 24 ( 2) : 117-121.

[4] 宋绍富,张铜祥,王玉罡等. 油田杀菌工艺及杀菌剂研究进展[J]. 石油化工应用,2012,31(3):1-5.

[5] 易绍金,彭少华,鹿桂华等. 油田生产中的细菌危害与杀菌技术[J].2002,(2):3-4.

上一篇:小型污水处理范文 下一篇:车床加工范文