我国油田废水处理工艺的现状及研究进展

第43卷第1期辽宁化工Vol.43，No.12014年1月LiaoningChemicalIndustryJanuary，2014收稿日期收稿日期：2013-10-10作者简介作者简介：丁元娜（1978-），女，工程师，硕士，毕业于大连理工大学环境工程专业，研究方向：污水处理。通讯作者通讯作者：刘济嘉（1991-），女，在读研究生，辽宁鞍山人，2013年毕业于沈阳建筑大学市政与环境工程学院，研究方向：水污染控制理论与技术研究。E-mail：wandou77@yeah.net。我国油田废水处理工艺的现状及研究进展丁元娜1,刘济嘉2（1.大连市排水处，辽宁大连116021;2.沈阳建筑大学，辽宁沈阳110168）摘要：油田废水处理中包括回注水处理，稠油油田采出水回用注汽锅炉处理，油田外排水处理三大应用方向。本文从油田回注水除油除悬浮物,稠油废水阻垢缓蚀、脱硫消毒，生物法处理油田外排水几个方面介绍了国内外油田废水处理的新技术、工程实例及发展方向。关键词：低渗透油田回水；稠油废水回用注汽锅炉；废水处理中图分类号：TE992.2文献标识码：A文章编号：1004-0935（2014）01-0033-04我国大部分油田已进入石油开发的中后期，即高含水期，三次采油的技术广泛应用。油田污水主要包括：油田采出水，钻井污水以及其他一些含油污水。随石油综合含水率的提高，油田污水产生量不断增加，已超过注水量的需求，一部分含油污水经深度处理后进行资源化利用，一部分含油污水则排放到环境中，这些污水要达到回用标准及GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求。1回注水除油除悬浮物油田含油污水处理后主要用于回注，低渗透油田孔道半径小，渗透率低对水质要求严格，所以回注水要满足低渗透地层注水水质的要求。1.1液-液旋流分离技术旋流分离是将液体动能转化为离心力，密度较小的油相在液流中间形成物流从较重的水相中分离出来的工艺。该工艺能有效去除水中的浮油、分散油，可用于油污水去油和含水油脱水。液-液分离用水利旋流器来分离油水密度差大于50kg/m3、油粒粒径大于5μm的含油废水，如表1所示。液-液旋流分离技术成本低，能耗低，无需添加分离介质，且体积小，质量轻，安装灵活，分离效率高、工作可靠、停留时间短。但它对乳化油去除效果差，若设计参数不当还易将油滴打碎乳化而恶化分离效果，且其通用性差，不同油田的旋流器往往不能互换使用。表1旋流器技术与二级浮选技术比较项目除油效率,%一次性投资,%占地面积/m2动力消耗/（kWh·m-3）药剂/（kg·h-1）空气刮渣维修旋流器65～7547.840.2无无需无需小二级浮选约651001000.123～55需要需要大1.2膜分离技术膜分离技术是利用隔膜的选择透过性使溶剂同溶质或微粒分离和提纯的技术它包括微滤（MF）、反渗透(RO)、超滤(UF)、电渗析（EO）和纳滤（NF）。膜分离技术以其高效、节能、投资少、污染小的优点在近几年发展迅速。现国内外已开发出微孔无机陶瓷膜、中空纤维超滤膜、金属材料倒膜、无孔均匀膜、超频振动膜、吸附扩散膜、液膜，还有一些有机聚合材料膜。1.2.1生物方法与膜分离相结合的技术胜利油田建立了生化除油与金属膜过滤相结合的工艺，生化处理中细菌降解作用可有效去除废水中的油，避免膜过滤时造成油对生物膜的污染堵塞。1.2.2管式超滤膜技术管式超滤膜技术采用特种菌生化+Berghof管式膜相结合的工艺，特种菌可去除油等有机物。管式超滤膜采用高速交叉流过滤技术，污染物不宜在膜表面结存，不易造成膜污染，而且膜分离效率非常高。目前，该技术已在腰英台油田的回注水处理工程中成功应用，产水水质达到低渗透油田回注标准。1.2.3中空纤维超滤膜中空纤维超滤膜可有效截留水中的悬浮物、颗粒物、细菌、致病原生动物等。榆树林油田废水处理采用曝气+涡凹气浮+砂滤+PVC中空纤维超滤膜34辽宁化工2014年1月工艺。王静荣[5]等采用不同材料的中空纤维超滤膜对含油污水进行小试并得出温度在55℃以上，进口压力为0.16MPa，出口压力为0.08MPa，含油水水通量达15～25mL/cm2·h为最适宜操作条件。目前上海宝钢采用灌装膜的大型超滤设备来处理乳化油废水。1.2.4超频振动膜过滤技术超频振动膜过滤技术出现使膜技术工业化应用产生质的飞跃。振动膜表面产生正弦切力能够使沉积在膜表面的物质返回到料液中去，保持较高的过滤通量，可有效抵抗膜污染。超频振动膜与一般静态膜过滤系统参数比较见表2。表2超频振动膜过滤系统与一般静态膜过滤系统比较项目膜表面剪切力膜阻塞概率,%压力差Kpsi过滤通量清洗周期清洗效率,%设备占地面积/m2过滤浓缩程度系统适应性超频振动膜过滤较强小0.05～0.6较大较长简便1.5～2高大静态膜过滤较弱大2～6较小较短复杂10～20较低小1