氧化塘技术在胜利油田采油污水处理工程中的应用及其分析

韩　卓

摘要：根据采油废水高盐、高温的特性，采用氧化塘技术可以有效地处理采油废水使其达标排放。氧化塘相对于其他处理工艺，还具有建设投资费用、运行维护费用低的优势。文章对氧化塘技术在胜利油田采油污水处理工程中的应用进行了分析。

关键词：采油废水；氧化塘；达标排放

中图分类号：X793 文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）11-0140-02

一、概述

胜利油田经过30多年的开发建设，大部分油田已经进入开发后期，采出液综合含水率高于90%。采油产生的废水受地层结构、开采工艺、注水条件的影响不能全部回注，部分需要外排的废水约为7万m3/d。这部分需要外排的废水在经过各联合站的一级处理（物理法）后，再经过各污水达标排放处理工程的二级处理（生化法）实现达标排放。油田的采油污水达标排放处理工程概况如下：

与其他工业废水相比，胜利油田采油废水具有水温高（40℃～60℃）、氯离子浓度高、总盐度高、可生化性差的特点。采用一般的生物法水处理工艺，处理效果初期可以满足外排水的水质要求，后期往往由于设备结垢等问题的出现，影响处理效果，甚至导致整个污水处理工程的停产。

经技术检测中心研究、设计的桩西氧化塘和电厂粉煤灰场氧化塘分别在处理桩西联采油废水和现河首站采油废水中获得成功，对排放口周围生态环境的改善起到了积极的作用，产生了良好的社会效益。

二、胜利油田采油污水处理工程实例分析

（一）采用生物接触氧化法的采油污水处理工程

胜利油田采用生物接触氧化法工艺处理采油废水的采油污水处理工程有王岗污水处理工程和孤岛污水处理工程。

1．王岗污水处理工程。王岗污水站排放口是胜利油田采油废水原五大排放口之一，其污水成分在油田也最为复杂，高温、高矿化度、高结晶、污染严重是其主要特征，达标治理难度极大。王岗污水达标排放处理工程采用生物接触氧化法，于2000年2月19日进行现场中试，第一、二阶段中试水中矿物质在填料上沉积了大量的结晶盐，这对生化处理非常不利，容易造成填料堵塞、生化处理效率低下、填料更换频繁等诸多后患，第三阶段中试时向水中投加了阻垢剂，起到了明显的阻垢作用，但由于水中矿化度很高，在填料上仍有少量的的结晶盐沉淀。通过2002年4月22日的《王岗样品生化指标监测结果报告》中生物膜挥发与挥发性组分测定部分里的数据可以看到4＃点的生物膜的非挥发性组分为71.68％，这个数据说明生物接触氧化池的生物膜上的有机成分很少，该结果表明生物膜上的生态系统已经因进水中的大量盐分在生物膜上结垢而被破坏，使生物膜的生化功能大大降低，导致出水水质波动较大。从胜利油田环境监测总站监测数据来看，王岗废水排量一直在18000～20000m3/d，比较稳定，但污水排放达标率仅为9.5%，其中CODCr超标率为61.9%，氨氮超标率为85.7%，BOD5超标率为38.1%，石油类超标率为28.6%，挥发酚超标率为28.6%。外排水的CODCr波动较大，说明生物接触氧化池内生物膜上的生物量一直不稳定，导致出水CODCr波动较大。目前，由于王岗污水达标排放处理工程外排水质不稳定，经常超标，该设施已经停用，油田已关闭该排放口。

2．孤岛污水处理工程。孤五注排放口是胜利油田采油废水原五大排放口之一，孤岛外排采油废水合计每天约1.8～2.2万m3。孤五注污水站外排口污水中氯离子、总盐量含量很高，溶解氧含量较低，这些因素加大了污水生化处理的难度。孤岛污水达标排放处理工程采用生物接触氧化法, 于2000年3月17日进行现场中试。根据胜利油田环境监测总站监测数据，进口水质的监测结果都以CODCr、石油类污染最重，监测结果的超标率为100%，BOD5只有个别数据超标，孤岛废水排量13000~20000m3/d，CODCr超标率为66.7%，石油类超标率为100%。从数据中可以看出，生物接触氧化法在处理孤岛的采油废水时，效果也不是很理想。在高温、高盐的环境里，生化系统不稳定，生物量偏少，再加上水力停留时间相对较短，微生物对污水内有机物的生化降解量也就少，从而导致外排水水质超标。目前，由于孤岛污水达标排放处理工程外排水质不稳定，经常超标，该设施已经停用，油田已关闭该排放口。

3．生物接触氧化法在污水处理工程运用中产生的问题。根据上述内容，生物接触氧化法对处理具有高温、高盐特征的采油废水，其效果显然并不理想。另外，还有几个值得注意的问题：

（1）由于采油废水中的盐分较大，因此在填料上会产生结垢问题，这直接影响到生物膜在填料上的形成，即微生物在填料上的生长和繁殖。进而影响到整个生化系统的处理效果。

（2）由于填料结垢后，需要投加除垢剂和定期更换填料，这样就增加了运行以及人工费用。

（3）由于系统运行不正常，出水水质经常不达标，对周围的生态环境遭成了污染，增加了排污费的交纳。

（二）采用氧化塘的采油污水处理工程

胜利油田采用氧化塘技术处理采油废水的采油污水处理工程有桩西联污水处理工程和现河首站污水处理工程。

1．桩西联污水处理工程及数据分析。桩西联污水处理工程自2000年9月投产以来处理效果稳定。处理设施由1个隔油沉降池、1个明渠、2个氧化塘组成，各设施通过水渠连接。原水由管线进入经隔油沉降池进行预处理，然后依次经两个氧化塘进行生化处理，经过生化处理、生化沉淀等物化、生化处理流程后从神仙沟入海。根据胜利油田环境监测总站监测数据，隔油沉降池进口水质都以BOD5、石油类、硫化物超标，其它污染物达标；氧化塘出口水质中主要污染物除挥发酚偶有超标外，其余污染物全部达标，其中CODCr总去除率为34.0%、石油类去除率为85.3%、BOD5去除率为78.4%、硫化物去除率为99.7%；挥发酚的去除率为42.0%。说明通过隔油沉降池、明渠、氧化塘的物化、生化处理，氧化塘出口水质中的污染物全部达标排放。

2．现河首站污水处理工程及数据分析。现河首站采油废水是胜利油田的五个主要废水污染源之一，废水温度高、矿化度高、CODCr高、氨氮高、DO值低是其主要特点，也是处理困难的主要原因。自工程投产至今，粉煤灰场外排口的外排水水质全部达标。说明电厂粉煤灰场氧化塘运行平稳，处理效果稳定。电厂粉煤灰场氧化塘的工作原理简述如下：电厂的冲灰水（约15000m3/d）与现河首站的采油废水（约10000 m3/d）在混合渠内混合后进入氧化塘，在吸附沉淀区里，通过冲灰水中的粉煤灰对采油废水中的石油类、CODCr等有机物质的吸附作用，可去除大部分石油类及部分有机污染物，经沉淀后的污水再依次经过兼性塘和好氧塘，通过兼性塘和好氧塘的生化作用，使现河首站的采油废水达标排放。

（三）实例分析结论

通过上述对胜利油田王岗和孤岛的污水处理工程的运行情况及数据分析来看，生物接触氧化法在处理采油废水的实际运用中有一定的局限性。由于填料结垢问题导致了外排水水质不稳定，经常超标，从而给周围的水环境带来较大影响。由于采用生物接触氧化法的王岗和孤岛污水处理工程在长期的运行过程中并没有完全达到污水达标排放的预期效果，目前均已停用。而采用氧化塘技术的桩西的氧化塘和电厂粉煤灰场氧化塘都运行稳定，使桩西联和现河首站的采油废水都能达标排放，大大减轻了这两个排放口对各自周围水环境的影响，达到了工程建设预期目的。

三、氧化塘技术在油田运用的优势

胜利油田所在的东营市座落在黄河三角洲上，东临渤海，大部分土地属于盐碱地，不适合经济作物的种植，荒地较多，人口稀少，因此氧化塘占地面积大的缺点反而变成优点，如果采用氧化塘技术处理采油废水，其工程基建投资将大大低于其他污水处理工艺。另外，氧化塘的运行、维护费用很低，可以降低单位污水处理成本。

氧化塘是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施，东营的土壤环境决定了本地的植物多为耐盐草本植物，地表水中的微生物也应具有耐盐特性，针对油田采油废水总盐度高的特点，氧化塘工艺相对于其他生物法处理工艺具有很大的优势。

氧化塘占地面积大，动力消耗低，水力停留时间长，采油废水水温高的特性对其影响很小。氧化塘内的微生物有充分的时间对污水内的有机污染物进行降解。

四、结语

通过油田胜利油田分公司技术检测中心这几年来对处理采油废水工艺的研究，以及从油田现有的污水达标排放处理工程实际运行中采集的数据分析来看，氧化塘比较适合于处理胜利油田采油废水。

参考文献

[1]高廷耀，顾国维．水污染控制工程（第二版）[M]．高等教育出版社，1999．

[2]邹家庆．工业废水处理技术[M]．化学工业出版社，2003.

[3]朱亮，张文妍．水处理工程运行与管理[M]．化学工业出版社，2004．