油田污水处理工艺流程及对策

严 茹，杨珠普，杨红丽

（1.延安职业技术学院，陕西 延安 716000；2.中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司，河北 唐山 063000）

现阶段我国在油田开发领域已经取得了良好成绩，油田开采技术在世界处于领先地位。石油开采总量不断增加的同时，油田污水的处理问题逐渐显露出来，如何提高油田污水的处理工艺，完善污水的处理工作，已经成为限制我国石油企业发展的重要因素。

1 油田污水处理主要工艺技术研究

1.1 重力式工艺技术主要流程

油田污水处理的主要目的是令水质达到排放的标准。由于油田中污水的成分较为复杂，因此需要采用多种方式，降低废水中的有害成分，保证石油排放污水标准符合国家相关要求。重力式污水处理是一种较为传统的污水处理工艺，其中主要包含自然出油、石油混凝沉降以及利用压力过滤等三个流程。该工艺的主要特点是根据石油污水中的油、漂浮的固体以及水之间的密度不同，因此采用重力加压的方式进行过滤。总的来说，该石油除油工艺主要有两级，第一级主要指利用除油罐的自然沉降功能，除去石油污水中较大的固体颗粒，同时均匀水质以及水量，便于二次沉降；然后通过二次沉降将污水中的油分离。该过程需要在废水中加入净化水质的化学药剂，从而形成相应的絮状体，再利用重力将油体分离出来，反复多次，最终令水质达到国家排放标准。由此看出，重力式工艺流程较为简单，同时污水处理效果较为稳定，运营成本较低，而且对处理水质的要求不高，适应性较强，在废水中投入净化剂就能产生较好的效果，因此被广泛使用。但是该种方式前期投资成本较高，适合对水质要求不高的油田；同时一旦处理的废水量较大，则工艺流程就会变得较为复杂，工人的工作量大幅度提升；而且由于系统自动化水平不够，导致污水沉淀时间较长［1］。因此，如果企业对水质要求不高时，可以采用重力式污水处理工艺，能够有效提高污水的处理效率。

1.2 压力式工艺技术主要流程

压力式废水处理工艺主要工作流程是利用立式的除油罐进行除油，然后通过聚集分离以及压力沉降，实现利用压力过滤废水的目的。该种方式主要是将污水聚集后进行出油，然后利用斜管将水油分离，使用化学混凝的方式过滤污水，提升污水过滤的效率和质量，此种方式重点强调前期的除油以及后期的过滤净化工作。总的来说，压力式过滤工艺主要特点是除油的质量和效率较好，而且除油时间较短，系统的自动化程度较高，可以有效减低工作人员的工作量，减少企业的运营成本。该工艺可以有效去除污水中的油，降低分离难度，提高废水的处理效率。但是该种方式对水质的要求较高，适应能力较差，而且设备的构造较为复杂，在聚集分离污水时，很容易导致系统堵塞、设备被覆盖等问题，增加了企业的设备维护费用，降低其经营效益［2］。

1.3 浮选式工艺技术主要流程

浮选式工艺污水处理的主要流程，是在接收气浮灌中进行除油工作的，即通过射流进行浮选，最终实现过滤的功能。该工艺的主要原理是油水之间表面的张力要远大于油气之间的表面张力，而且气体较为亲水，油体不亲水，从而将空气引进污水中，并且投放浮选剂，将油体吸附在气泡上，通过气泡令油体悬浮，实现水油分离的目的。利用浮选法主要是为了去除污水中不含活性剂的油体。该种工艺方式占地面积较小，而且处理时间较短，同时该种方式投放了大量的浮选药剂，因此浮油效果较好，另外，设备安装简单，系统自动化水平较高，可以有效降低工作人员的工作量［3］。总而言之，该种方法较为适用于海上采油站，其不仅具有费用低、处理周期短等特点，同时还具有良好的过滤效果。但是该种方式系统的零件较多，而且由于经常在海上作业，污水中含盐量较高，导致设备以及零件容易被腐蚀，因此该种方式的稳定性不强。除此之外，该种污水处理工艺设备的损耗较大，导致企业的维护成本提高。

1.4 开式生化处理工艺技术主要流程

开式生化处理工艺的主要流程包括隔油、浮选外，还要通过生化讲解、沉淀等过程过滤污水，最终实现吸附过滤的过程。该种工艺方式主要针对少数污水总量较大的油田，在其回用量不足的情况下才设计的。一般而言，利用此种方式对污水进行处理，其污水的排放标准可以达到国家相关标准，但是在油体排放时，必须经过降温处理工作，如果直接排放，由于高则会对周围的生物产生不良影响，因此利用开化式的处理方式，需要对其进行淋水，降低温度后再排放。除此之外，在对矿化程度较高的油田进行污水处理时，还应对其除盐氧化工作，降低污水中的含盐量，避免设备被氧化腐蚀。

1.5 精细过滤工艺技术主要流程

精细过滤工艺主要是在上述几项工艺结束后才进行的，其主要是利用分子材料，制造成相应的多孔滤膜，由于滤膜的孔径范围较大，因此可以显著去除污水中的悬浮颗粒以及大分子的生物，为后续的过滤工艺提供一定的保护基础，增强污水的过滤效果，但是该项技术的购置成本较高，因此并未被大规模采用［4］。

2 提升污水处理工艺的具体对策

2.1 增强沉降系统的稳定性

总的来说，现阶段我国油田污水处理的主要问题：首先是成本过高、投入的药剂量较大以及氧化腐蚀等问题，在污水中投放净水剂，产生了大量的絮状体，导致设备堵塞，始终难以有效解决该问题。其次，油田污水的黏度日益提升，传统工艺方法的过滤能力已经无法满足当前的需求，导致污水处理的质量与效率也在降低。再次，由于污水处理中需要利用大量的机械设备，因此，工作人员的工作强度较大。最后，油田的污水处理工艺中还存在一个较大的问题，即沉降系统稳定性较差，令污水处理的效果不佳。但是沉降系统在污水处理环节起着关键作用，主要目的是清楚污水中的浮油以及固体颗粒，因此沉降系统稳定性较差，致使污水处理后的标准无法达到相关的标准，而且部分沉降系统中设备老化问题较为严重，导致大量的颗粒悬浮在系统内部，影响污水系统地处理效率。因此，为解决上述问题，首先，企业需要不断完善沉降系统设备，定期对老化的零件以及设备进行维修和更换，及时寻找出系统老化的环节，提高油田污水处理的效率，保证污水处理的效果，符合当前国家的排放标准。其次，为完善沉降系统，石油企业还应严格遵守国家相关管理规定以及工业废水的排放标准，同时定期组织工作人员对沉降系统内部进行清理，在清理中应特别注意清理除油罐以及沉降罐，有助于污水处理工作的顺利开展。最后，为了提升沉降系统的稳定性，还可以在沉降罐的地步安装负压喷雾器，在保存沉降系统内部结构的同时，还能够便于工作人员对其进行清洁，降低工作难度，同时还能够提高沉降系统中悬浮颗粒的流动性，促进沉积物的排出。除此之外，由于污水处理中加药自动化程度不高，导致现阶段企业依旧采用传统的人工方式向污水中投放药剂，不仅增加了工作人员的工作量，同时还经常发生药剂配比比例不对的问题，致使过滤效果不佳。因此企业还应增加资金的投入，引进并安装先进的自动化加药设备，目前研制出的新型加药装置，可以根据污水量以及pH值自动进行加药，不仅可以良好的控制水质，还能减少工作量，降低企业的人力资本，增加企业的经营效益。

2.2 完善滤床的吸附设备

滤床的吸附设备经常出现问题，也是当前污水处理工艺存在的主要问题，这主要是由于滤床中的吸附装置主要工作原理是利用核桃壳将污水中的微生物以及有机物进行吸附过滤，然而由于过滤罐中经常出现漂浮物，很容易导致设备口堵塞，降低过滤效率。因此，石油企业应不断完善滤床的吸附设备，科技不断地发展进步，传统的石油污水处理技术，已经无法满足现阶段对污水的处理要求，因此企业应提高污水处理的自动化水平，提高油田的污水处理工作，保障过滤冲洗过程中设备的稳定性与效率，同时定期对过滤装置进行清洗与改造，对滤床的吸附设备进行升级改造，进一步提升过滤效果。根据相关的研究显示，过滤装置的清洗周期通常在15天左右，因此为保证滤床的吸附设备的工作效益，企业应每隔15天清洗一次。另外，在组织工作人员清洗时，可以在过滤装置中加入一定的破乳剂、洗洁精等化学药剂，不仅可以改善污水的水质，提高污水的质量，同时还可以提高污水的处理效率。除此之外，工作人员在对滤床的吸附设备进行冲洗时，还应注意提升冲洗工艺以及方法，提高自身的专业技能，保证冲洗的标准符合国家的管理标准，不仅可以延长设备的使用寿命，而且还能保障过滤装置的利用效率，最终实现环境保护的目的。例如，可以每天清洗一次核桃壳，每周再用热水对其冲洗一次，降低设备内部黏性，还应每周清洗一次管线，保障线路的畅通性，避免堵塞，同时工作人员还应每三个月检查一次过滤原料，两年必须更换一次滤料，保证过滤效果。针对当前沉降罐以及回收池中存在较多的沉淀淤泥，容易引发设备的堵塞的问题，为了解决该问题，企业可以引进淤泥的回收装置，将其安装在过滤罐以及回收池的地步，不仅有利于工作人员清理淤泥，同时还能有效延长设备的使用寿命，提高过滤效果。

3 结语

总而言之，在我国石油企业迅速发展的背景下，如何提高污水处理工艺，减少对环境地污染，是当前管理人员的重要工作内容，因此，工作人员应加强对污水处理重要性的认识，不断增加资金以及设备的投入，增强沉降系统的稳定性，完善过滤系统的吸附装置，令其排放的水质达到国家排放标准，增强企业的经济效益和社会效益。