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1、石油開采廢水處理李鋼一石油開采廢水治理現(xiàn)狀我國(guó)油田開采主要運(yùn)用注水輸油的方式(注水開采是指油田開發(fā)過程中，通過專門的注入井將水注入油藏，保持或恢復(fù)油層壓力，使油藏有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力，以提高油藏的開采速度和采收率。)(油氣運(yùn)移過程中，遇到一定的儲(chǔ)集空間聚集下來，并且能夠保存，形成的具有封閉圈閉的含油區(qū)域，稱之為油藏。)進(jìn)行，進(jìn)年來隨著開采技術(shù)與開采需求的進(jìn)一步提高，我國(guó)多數(shù)油田已經(jīng)進(jìn)入二次開采甚至是三次開采階段，為此開采出的油田含水率也在逐年遞增，開采過程中產(chǎn)生的廢水含量也大為增加。為了有效處理這些脫油廢水，同時(shí)也為有效解決油層注水需求問題，我國(guó)油田開采主要采用將經(jīng)
2、過處理后的脫油廢水重新注入油層的方法，來化解脫油污水處理和回注用水需求緊張等問題。石油開采廢水是指原油在脫水過程中產(chǎn)生的含油廢水。石油開采廢水中主要污染物是浮油、乳化油、分散油、膠體溶解物和懸浮固體等,為使其處理后能達(dá)到回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求,目前各油田采用的處理工藝大多為二段法,即除油→除懸浮物→注水,并輔以防垢、緩蝕、殺菌等化學(xué)處理措施。水驅(qū)采油廢水水質(zhì)與回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表1。二除油除油是石油開采廢水處理的重要環(huán)節(jié),我國(guó)油田石油開采廢水的含油量平均在2000mg/L～5000mg/L之間。原油在水中的存在形式以浮油、分散油和乳化油為主,其中,顆粒直徑在10μm～
3、100μm之間的分散油和大于100μm浮油占90%左右,其余為1×10-3μm～10μm的乳化油。針對(duì)油粒的物理化學(xué)特性,目前通常采用的除油方法為兩級(jí)除油法,即一級(jí)重力除油、二級(jí)混凝除油法。1.重力除油 重力除油是依靠油水的比重差,通過油與水的自然分離實(shí)現(xiàn)除油效果.重力除油可去除廢水中的浮油及大部分分散油,從而達(dá)到初步除油的目的.從目前使用情況來看,重力除油的主要設(shè)備有立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐等。1.1立式除油罐立式除油罐均采用下向流方式,一般具有較大池深,這不僅可以提高除油效率,而且,是實(shí)現(xiàn)含油廢水處理重力流程所需要的(見圖1).立式除油罐利用
4、其特有的油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律保持著較高的除油效果,若進(jìn)水含油量小于5000mg/L,其去除率可達(dá)80%以上.立式除油罐的油層厚度一般控制在1.5m～2.0m之間,配水口距離油層底面小于0.2m,罐中污水下降流速一般控制在0.5mm/s～0.8mm/s之間。圖1立式除油罐1.2斜板式隔油池斜板式隔油池是在傳統(tǒng)的平流式隔油池中加設(shè)斜板組所形成的(見圖2),這就擴(kuò)大了原有平流式隔油池的處理能力,使處理油粒的直徑達(dá)到50μm,斜板式隔油池的停留時(shí)間一般為30min,除油率可達(dá)80%以上。另外,立式除油罐也廣泛采用了斜板沉降技術(shù),利用立式除油罐的高度,在罐內(nèi)沉降區(qū)加設(shè)波紋斜板,
5、從而形成所謂的立式斜板除油罐,這種立式斜板除油罐集立式除油罐與斜板隔油池的優(yōu)點(diǎn)于一體,大大提高了除油效率,可基本去除水中的浮油和分散油。圖2斜板式隔油池1.3粗?；劢Y(jié)器粗?；劢Y(jié)屬于物理化學(xué)法,其通常設(shè)在重力除油工藝之前。粗粒化聚結(jié)器是利用粗?；牧系木劢Y(jié)性能,使細(xì)小的油粒在其表面聚附成較大油粒,在浮力和水流沖擊下,粒徑增大的油粒脫離粗?；牧媳砻娑细 ＝?jīng)過粗?；幚砗蟮奈鬯?其含油量及原油性質(zhì)并不發(fā)生改變,只是更有利于重力分離法將油除去.利用粗?；劢Y(jié)器可去除水中粒徑在10μm以上的分散油和浮油.粗粒化聚結(jié)材料大致分為天然礦石和人工有機(jī)材料兩類,目前應(yīng)用
6、較多的聚結(jié)材料有聚氨脂泡沫,聚丙烯泡沫,聚乙烯和聚氯乙烯,以及不銹鋼填料等。2.混凝破乳除油經(jīng)一級(jí)重力除油后,石油開采廢水中的浮油和大部分分散油已被去除,但顆粒直徑小的乳化油仍殘留在水中,對(duì)于這部分油的去除,各油田通常采用二級(jí)混凝破乳除油法,既利用混凝破乳劑的脫穩(wěn)破乳特性,使水中油粒易于與水分離,進(jìn)而,在后續(xù)處理工藝中實(shí)現(xiàn)油粒的去除。2.1混凝破乳劑投加混凝破乳劑,可使廢水中的微小油粒發(fā)生凝集,粒徑變大,浮力增加,從而促使油水產(chǎn)生分離。目前,各油田應(yīng)用的混凝劑可分為有機(jī)和無機(jī)兩類,使用較多的是無機(jī)多價(jià)金屬的水溶鹽類,特別是鋁鹽和鐵鹽兩種無機(jī)混凝劑。但近年來隨著
7、大量有機(jī)高分子藥劑的出現(xiàn),越來越多的有機(jī)聚合物破乳劑也得到廣泛的應(yīng)用,如聚丙烯酰胺、NK型混凝劑、ZETAG—64型反相破乳劑等。2.2氣浮技術(shù)與設(shè)備氣浮技術(shù)在石油開采廢水處理上已得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方法不同,氣浮的形式有加壓溶氣氣浮、葉輪浮選和電氣浮等,在石油開采廢水的處理中主要采用前兩種方法。加壓溶氣氣浮以部分回流加壓溶氣氣浮處理工藝的除油效果最好,應(yīng)用也較為廣泛(見圖3),但對(duì)運(yùn)行管理的要求十分嚴(yán)格.部分回流加壓氣浮法的回流比一般為20%～40%,溶氣罐壓力0.40MPa～0.60MPa,停留時(shí)間2min～4min,空氣吸入量約為廢水體積的6%～
8、11%。圖3部分回流加壓氣浮工藝流程圖
