油田联合站污水处理工艺及优化

郭婧(大庆油田有限责任公司第四采油厂第五油矿工艺队，黑龙江 大庆 163000)

0 引言

在采油过程中，由于受多种因素的影响，导致整个过程中产生大量废污水。在这方面，国际社会对自然环境的总体政策和法规正在逐步完善，这间接要求原油和天然气公司改善其废污水处理工艺。尽管已经应用了许多废污水处理技术，但是许多废污水处理仍然存在一定的难度。一些废污水处理方法具有相对较低的效率这给原油和天然气公司带来了巨大的发展阻力。

1 油田联合站废污水处理工艺

1.1 物理法

(1)重力分离法。重力分离的基本原理是使用不同比例的水和油，而力分离是油气田废水处理的第一步，也是最重要的步骤。在一定时间范围内停留的时间越长，油水分离的实际效果越好。通常，当废水中的油含量低于5 000 mg/L时，可以去除90%的油渍。当然，地基沉降储油罐和力库也已广泛应用于各个油气田，大庆市52个采水基础沉降站中有44个配备了地基沉降处理技术。

(2)离心分离法。离心分离方法的基本原理是残渣和废水，油和水的质量不同，并且在高速容器中承受的向心力也不同[1]。容器的外侧质量较高，内测的质量较小，从而实现残留物的分离。

(3)粗粒化法。粗粒化方法的基本原理是使用对水和油具有不同传染性的原材料。当含油废水流经粗粒原料时，在原料表面上的油滴会逐渐变小，并且水的浮力与流动的水的浮力不同。在此阶段，粗粒原料主要是长焰煤，石英砂，环氧树脂和陶粒砂。

(4)过滤法。过滤是指油田废水流经某种材料组成的滤层，将废水中的悬浮物和生油滤出。工作压力过滤器设备在石油和天然气领域很常见，另一种是强制型，其应用很少。大庆油田的数千个沉降站中只有一个是重力过滤器。关键的过滤材料是石英砂、胡桃皮、双层过滤材料等。残留在过滤材料上的残留物和原油将严重影响过滤材料的扩散系数。

1.2 化学法

(1)化学破乳法。破乳是向废水中添加有机化学药物。由水解反应引起的带正电的胶体溶液与废水中相对稳定且带负电的乳液产生化学反应速率。乳液不稳定，油颗粒附聚。然后，将其上调，然后除去，使悬浮的固体粘结以产生明矾将其除去。水包油(O/W)乳液中使用的有机化学药物称为反相脱硫剂，其关键包括无机化学和有机化学[2]。无机反相脱硫剂是铁和铝的金属盐，以及金属盐的高聚物，如：硫酸铝、氯化铁和氯酸铝铁。有机化学包括热聚合淀粉类和絮凝剂。

(2)化学氧化法。有机化学空气氧化法的基本原理是利用由O3、H2O2和ClO2等还原剂引起的氧自由基对油和COD等有机化合物进行氧化和分解，以达到净化处理的实际效果。另外，电解空气氧化和光催化反应也属于空气氧化。电解空气氧化法在油气田采出水溶液中的应用主要是利用电流电解法COD和石油等空气污染物，产生的小分子水化学物质在加工过程后更易于去除达到净化处理的目的。光化学反应催化反应是自然光或合成光刺激还原剂产生氧自由基，然后净化和处理油田废水的一种方法。

1.3 物理化学法

(1)气浮法。气浮法的基本原理是水中的细小气泡附着在浮油颗粒上。两者连接起来后，气泡破裂并产生淤渣。撇去后，油水分离器完成。浮选剂通常用于空气浮选机中，其起泡，破乳和吸收功能可用来改善溶液的实际效果。根据气泡引起的方法不同，气浮法可分为加压气浮装置气浮机、水解酸化槽气浮机和电解法气浮机等。

(2)吸收法。吸收法的基本原理是使用比表面积大的吸收剂吸收表面上的残留物，然后将其除去。在油气田生产的废水溶液中，亲脂性可溶性原料被用来吸收水中的油。

2 油田采出水水质特征

2.1 油田采出水的产生

一般认为，油气田的含油废水有以下类型的来源：油气田产生的废水、钻井冲洗废水和三次开采废水等。现阶段，各种油气田的开采已经进入灌溉和采矿过程。引入底层的水与油一起被提取，一起进入收集和运输系统软件，然后经过油水分离器的机械和设备将水和废水产生到废水处理系统软件中。同样，在重油和超重油的萃取中，在蒸汽辅助排油(SAGD)过程中使用的大量水蒸气被冷转化为地下水，并在粘度降低后与重油一起被回收。这种含油污水被称为“生产废水”或“生产率水”。

2.2 油田采出水污水水质

在油气田采出水中，石油特性、地质标准，甚至气候，土壤层等方面的差异都会对采出水产生影响。此外，开采和收集在整个运输过程中必须添加各种有机化学解决方案，这也导致全国各地油气田废水中的油含量差异很大。

(1)含油量高。石油是采出水中的关键空气污染物。在整个采矿过程和整个管道运输过程中，水和油类化合物继续受到各种力的作用，因此一定量的油会分散在废水中并产生协同作用。站后，油仍将分散在水中。废水含油量一般在100 mg/L左右，部分油气田可达到5 000 mg/L。含油量可根据其粒径分为以下三种方式：①分散油：粒径为10～100 μm；②乳液：粒径为1.0×10-3～10 μm；③溶解油：粒径小于1 nm，在石油，酸，醇等中一般为低分子结构[3]。采出水中有悬浮的固体，关键是各种钻井泥浆，其次是各种侵蚀材料，盐垢和不溶性有机化合物、沥青、石蜡和其他不溶性有机化合物。由于存在的高成分和小颗粒，它的存在很容易造成地质结构的堵塞。

(2)各种细菌。由于油气田采出水中含有多种矿物质，有机化合物和其他化学物质，因此非常适合病原菌的生长发育。废水的关键是腐生细菌(TGB)、硫氰酸钾还原细菌(SRB)和铁细菌(IB)等[4]。这种细菌的繁殖都会腐蚀管道，并阻塞地质结构。

3 油田联合站废污水处理工艺优化措施

根据油气田联合站废污水处理的基本情况，废污水处理的生产工艺及相关问题，采用有针对性的优化策略可以很好地改善废污水体，减少废污水产生的环境污染，最终提高水资源的合理利用率，它是对人类，经济发展和绿色生态可持续发展概念的有力应用。

3.1 对沉降系统进行有效完善

根据油气田联合站废污水处理的具体情况，应合理完善地基沉降系统软件。首先，迅速升级基础沉降系统软件的内部结构，并及时消除基础沉降系统软件的脆化状态，使废污水处理能很好地达到预期目标，并最终确保水体符合有关规定；然后，按照我国废污水处理的有关规定，配备清洗机，按时解决地基沉降系统软件，并指派有关技术专业人员对沉降池和储油池进行及时清洁和维护，以确保油气田协调站废污水处理进展正常。通过对某油气田联合站废污水处理现状的分析，发现基础沉降系统软件水平的优化策略是在沉降池底部安装合适的负压喷雾器，无需安装即可简单方便。改变目前的地基沉降系统的结构，进行清洁机的实际操作，然后改善沉积物的循环，从而使沉积在地基沉降系统软件中的污垢可以快速排出。

3.2 注重过滤装置的不断优化

为了更好地提高油气田联合站的废污水处理技术水平，并确保废污水处理系统软件中过滤系统过程的可靠性，相关人员必须注意持续改进。过滤系统，并按时进行反清洗的实际操作，可以确保过滤系统的实际过滤效果达到相关规范。根据相关科学研究，以有机纤维球防污的实际运行周期为15d可以合理地提高过滤水的质量[5]。而且，在整个清洁过程中，可以根据具体情况添加一定量。有机化学清洁剂，如：清洁剂、脱硫剂等，可以更强烈地改善水体。另外，过滤装置的防清洁处理技术也必须不断提高。例如可以设置用于过滤系统的反清洁规范，以将过滤系统的废污水处理的高效率提高到一定水平，并最终提高废污水处理技术的水平。

4 结语

基于以上分析，可以发现，随着国际社会对环境污染的关注越来越多，油田联合站的废污水处理工作变得越来越重要。但是，目前我国选择的废污水处理方法非常普遍，导致出现设备不稳定和地基沉降两个非常严重的问题，这大大降低了废污水处理的预期效果。因此，有必要从多个角度考虑，如：改善基础沉降系统、升级过滤设备、改善水体的监督以及应用新技术和方法来改善整体废污水处理工艺，从而提高我国油田单位废污水处理水平。