油田含聚污水的处理现状与研究进展要素探索

田树乐 陈彬彬 信婧敏

（1.中国石油管道局工程有限公司天津分公司，天津 300000；2.上海建科造价咨询有限公司，上海 200000）

随着我国经济的发展，对于石油资源的需求在不断增加，对石油的生产提出了更高的要求。目前，我国在石油生产中主要采用的是注水开采技术，以提高石油产量。但是这种开采方式在石油生产过程中需要消耗的大量的水资源，同时，其所产生的含聚污水还会对生态环境造成严重的污染，因此石油企业必须高度重视含聚污水的处理问题。石油企业要根据本油田的实际情况合理选择含聚污水的处理方式，不断提高技术应用的先进性和有效性，以增强对含聚污水的处理能力，从而实现含聚污水的无害化处理和回收利用，达到节约水资源、减少污水排放量，避免污染环境的目的。此外，石油企业还应加强对新型污水处理技术以及相关药剂的研发应用，这也是石油行业实现可持续性发展的重要途径。

1 油田含聚污水的处理现状分析

1.1 含聚污水的油水分离处理技术

目前，在对含聚污水进行处理时经常采用油水分离的处理技术。我国现阶段使用的复合型高效破乳剂通过与净水剂以及相关分离技术设备的相互配合，能够有效降低原油的含水率。此外，还采用了净化和氧化处理技术相结合的方式，进一步提高了去除含聚污水中的悬浮物以及含油成分的能力，同时处理成本也明显降低[1]。

1.2 含聚污水的重力除油处理技术

所谓重力沉降处理技术也就是利用油水之间的密度差，使油向水面上浮，然后进行收集处理，以实现分离回收的效果。在采用重力除油技术对含聚污水进行处理时，除油罐是最主要设备。含聚污水通过除油罐的中心筒和配水管后汇集到沉降区，然后使含聚污水中的悬浮油颗粒上浮到水层表面，同时无上浮能力的溶解油颗粒则将与水一起通过除油罐的集水管流出。该处理技术能够对含油量在5 000 mg/L的含聚污水进行有效的处理，特别是其中的悬浮油成分的分离效果更加明显。

1.3 含聚污水的气浮除油处理技术

所谓气浮除油处理技术也就是利用空气压缩技术使含聚污水产生气泡，同时将混凝剂和浮选剂等加入其中，从而细小气泡能够占着含聚污水中的悬浮物、乳化油或者悬浮油等成分，并带动这些成分一起向水层表面上浮，这样就可以便捷的通过刮渣方式将其分离。该技术是对含聚污水进行处理的重要技术环节。应用气浮除油处理技术对含聚污水进行处理具有处理成本低和占地面积少的优势。同时该技术还能够产生曝气，使水质得到有效的净化处理，特别是能够对乳化程度比较高的含聚污水进行高效的除油处理[2]。但该技术也存在消耗电力能源比较大的问题，在未来的发展中还应进一步控制技术成本，并增强细小气泡携油的性能。在应用气浮除油技术对含聚污水进行处理时，为了提高处理效果，目前多采用与絮凝剂以及破乳剂配合使用的方法，使含聚污水中的乳化成分能够更好地黏附在气泡上。

1.4 含聚污水的微生物除油处理技术

目前，在对含聚污水进行处理时开始越来越广泛的采用微生物处理技术，通过驯化选择细菌去除或者转化含聚污水中的大分子成分，并对部分原油进行回收。此外，一些微生物还具有对有机污染物的降解能力，能够使含聚污水中的COD以及含油率进一步降低。随着微生物处理技术的不断发展，该技术在含聚污水处理中的应用范围也在不断扩大。但是由于微生物需要较长的驯化时间，同时对环境的适应能力比较差，因此该技术的应用目前还存在一定的局限性，未来需要使微生物增强抗冲击能力，降低对进水指标的要求。

1.5 含聚污水的过滤除油处理技术

在对含聚污水进行末端处理时，目前应用比较多的是过滤除油技术，其主要是引导含聚污水流经过滤器，通过滤料过滤来达到去除污水中的悬浮物以及油珠的目的。随着我国纤维材料的发展与广泛应用，在过滤处理时也开始采用高密度纤维材料来作为滤料，从而降低了补充滤料的频率，同时该技术的反冲洗效果也十分突出。

2 油田含聚污水的研究进展分析

目前，油田企业在处理含聚污水技术方面已经取得了长足的进步，未来还应不断加强新型絮凝剂以及处理技术工艺的研发，进一步提高含聚污水的处理效果和质量，并降低处理成本。

2.1 积极研发新型含聚污水的处理药剂

在对含聚污水进行处理时，所使用的药剂大部分是根据PAM的阴离子特点而研发的复合型无机絮凝剂以及改性阳离子无机絮凝剂，其虽然能够对含聚污水进行有效的处理，但是与之相比，高分子有机絮凝剂具有更强的絮凝效果，因此，在未来的研究中应以有机高分子药剂为主要的研究方向，降低其经济成本，为其进一步的推广应用创造有利条件[3]。

2.2 积极研发新型含聚污水的处理技术

2.2.1 发展电渗析处理技术

在未来含聚污水处理技术的发展中，通过电场驱动的电渗析膜分离技术是主要的研究方向之一，其能够通过电极的自动倒换来对电极表面以及离子交换膜进行清洗，从而提高了污水处理质量的稳定性。但该技术在去除含聚污水中的细菌、有机物以及悬浮物等方面的效果相对有限，因此利用该技术处理后的含聚污水主要可以用于聚合物溶液的制备。

2.2.2 发展超声波处理技术

随着含聚污水处理技术的发展，新型的超声波技术已经成为研究的主要方向之一，同时实验室成果也在不断向实际应用领域转化。利用超声波降解含聚污水中的有机物的基本原理是以自由基以及空化理论为基础。所谓空化理论指的是利用超声波来降解有机物时所依赖的动力主要是声空化，而非声波的直接作用。而自由基理论则是指发生空化作用时，会使水分子在高温高压条件下裂解，从而形成自由基[4]。由于自由基的活性比较高，因此比较容易发生反应。利用超声波来对聚合物进行降解时，主要是根据上述理论通过空化作用形成高温高压条件，使聚合物主链结构发生断裂产生自由基，同时自由基相互反应促使新化合物生成。

2.2.3 发展电解絮凝处理技术

电解絮凝技术也是含聚污水处理技术的主要研究方向之一，通常在利用电解絮凝技术进行污水处理时，其阳极大多采用铁，其在发生电极反应后生成的反应产物在空气中会发生氧化反应，其氧化物会絮凝并沉淀，从而达到去除分离的目的。

3 结语

由于我国目前在石油生产中主要通过注水开采方式以及聚合物驱油技术等来进行原油的开采，不仅消耗了大量的水资源，而且所产生的含聚污水量也在不断地增加，因此对含聚污水进行有效的处理以及回收利用已经成为石油企业发展中的核心问题。石油企业应根据含聚污水的特点，结合本企业的技术能力和经济条件，合理地选择处理方式，提高含聚污水处理的质量和效率。同时，石油企业还应积极研发新的含聚污水处理药剂和技术工艺，增强对含聚污水的回收处理能力，从而实现石油企业的可持续性发展。