关于油田采油污水处理技术的应用研究

李龙飞

【摘要】随着社会的不断发展，人们对资源的需求日益提升，我国石油有着很大的开发潜力。本文简要对采油污水进行相关概述，详细从涡旋混凝技术、粒子碰撞技术和污泥过滤技术研究油田采油污水处理技术的应用，以供参考。

【关键词】油田采油  污水处理技术  悬浮胶粒

我国是一个进口原油大国，石油资源储备丰富，由于技术和时间的限制，采油量不是特别理想。近几年我国能源需求越来越大，开始重视对于石油资源的开发和开采技术的研究。污水处理是石油开采中的重要内容，处理的污水包括原油中的污水和生产过程中的污水，下文详细对油田采油污水处理技术进行分析。

一、采油污水的相关概述

油田在开采过程中会伴随原油出现很多种类的液体污染物，这些污染物统称为采油污水，包含难以分解的液体和大量微生物。由于这些液体污染物会发生矿化现象，从而污染周边环境中的水源，所以需要加大处理采油污水的力度，把對环境的影响降到最低。同时在石油开采加工过程中会生成大量的废水，包含了大量的细菌，也被划分为采油污水。此外在石油分离过程中也会产生其它类型油种，包括浮油、乳化油和分散油，它们的含量占比较大，而且短时间难以降解。针对这些特点，专家学者将其定性为采油污水。近几年我国处理采油污水的技术越来越先进，使净化后的污水得以利用。例如：2018年长庆油田采油二厂安装了78台污水处理设备，每天可处理污水1500方左右，年处理量约50万立方米，节约资金约300多万。采油污水中包含了大量有机物，进入到自然环境中将会严重影响动植物的正常生活，同时采油污水污染问题处理难度较大，即使投入大量的人力、物力，也不会有明显的效果，只能依靠自然环境降解。所以石油开采企业需要进一步开发采油污水处理技术，从源头上避免污染问题的发生。

二、油田采油污水处理技术

（一）涡旋混凝技术

混凝包含聚凝和絮凝两个过程，前者是指水中胶粒由于交替现象失去稳定性的脱稳过程，后者是指在胶体粒子脱稳后，和水中其它悬浮物的聚集过程。由于无法将这两个过程进行分离，所以在实际生产中用概念加以区分。对于采油污水可以使用悬凝剂和絮凝剂，前者可以中和污水中胶体粒子的静电，从而使其脱稳，后者可以使污水中的悬浮污染物絮凝并沉淀。在此过程中还可以加入少许金属离子，使其发生聚合反应，污水中的颗粒和污染物将会形成絮状体，为后续的分离工作带来便利。

近几年悬凝技术得到了进一步发展，并逐渐演变成微涡旋混凝技术。采油污水的絮凝湍流中含有很多旋涡，这些旋涡在变化过程中遭到破坏，不断变小，最后形成微小旋涡，微小漩涡可以使污水中的颗粒进行碰撞和絮凝。涡旋混凝技术中的动能来源是主流，根据涡旋尺寸决定主流流速大小，当涡旋尺寸较小时，那么流速就会相对较大。涡旋越小，污水中颗粒和胶粒形成絮状体的效果就越好，絮状体没有规则的形状，如果沉降效果好，那么絮状体的体积可能会增大到原来体积的几倍。可以通过观察絮状体的直径来判断絮凝的实际效果，为了减小旋涡的尺寸，提高净化效果，需要提高反应器中的主流流速。在石油污水处理中，絮凝池就是应用这一原理，通过提高流速的手段，形成微小旋涡，提高污水中颗粒和胶体的碰撞概率，从而提高混凝效果。

（二）粒子碰撞技术

大多数污水处理技术都是通过胶体颗粒和药剂的碰撞结合，从而达到净化的目的。如果想实现胶粒聚集，那么需要先让胶粒进行碰撞，但是也绝非所有胶粒聚集都是依靠碰撞过程。污水中胶体颗粒的有效碰撞次数将直接影响胶粒凝聚速度，碰撞次数又与污水中的颗粒浓度成正相关，即颗粒浓度越高，碰撞次数就越多，胶粒凝聚速度也会越快。在胶粒碰撞实验过程中，总会发生同一种现象。污水在处理过程中不断上升，从悬浮泥渣层进入到过滤层，其水质会有明显变化，净化后水质较为稳定。处理后的污水进入排泥管中静置十分钟左右，此后就会有清水出现，清水下部分的泥比较粘稠和紧实，说明此种技术净化效果非常好。

（三）污泥过滤技术

目前大部分油田都将污泥过滤罐应用到采油废水的过滤工作中，但是实际排污效果不是很理想，无法从根本上解决污泥的问题。同时污泥过滤罐在使用过程中会受到各种冲击，导致内部滤料流失，相关人员没有注意到这种情况，不能及时对滤料进行补充，所以净化的效果会大大降低。与此同时污泥过滤罐会配备很多辅助设施，这些设施的操作难度较大，提高了整体的技术难度。此外在后期维护工作中，还会投入大量的资金，增加运行成本。人们为了提高净水效果，开始优化污泥过滤技术，提高净水性能。

污泥过滤技术主要包括物化工艺和悬浮污泥净化装置，使过滤的污水形成稳定性较好的悬浮污泥过滤层，是一种单纯使用化学法的污水净化技术。悬浮污泥净化器主要按照混凝的机理，首先通过增压泵提高除油工作中的污水压力，其次加入适量的净水剂和絮凝剂，并将二者利用药剂混合机进行混合，最后将混合药剂倒入悬浮污泥池中，开始混凝过滤工作。在混合药剂的作用下，污水中溶解的污染物和胶粒将会分解成更小的悬浮颗粒，并粘附到混凝剂颗粒的表面，混凝剂的体积越来越大开始沉淀，以此完成净水的目的。近几年采油污水处理技术越来越先进，各地都在加强技术开发。例如：2018年辽河油田技术人员通过创新“两级活性污泥+粉末活性炭”新工艺技术，使得经过处理后的稠油污水COD值达到每升50毫克以下达标外排，实现稠油污水处理零的突破。

三、结论

处理采油污水一直是油田采油项目中的重要话题，合理使用污水处理技术不仅可以提高石油品质，还能够降低污水对周边环境的污染。上文分析了几种常见的油田采油污水处理技术，希望能对油田采油企业有所帮助。

参考文献：

[1]董智超.油田污水处理面临的问题及处理技术探究[J].石化技术，2019，（06）.

[2]张佳起.油田采油污水处理现状与发展趋势研究[J].化学工程与装备，2019，（06）.