油田含油污水处理工艺技术的应用

2021-01-09陈云宇大庆油田设计院有限公司黑龙江大庆163712

化工管理 2021年20期

陈云宇(大庆油田设计院有限公司，黑龙江大庆 163712)

0 引言

随着油田开发进程的不断深入，逐渐出现更大数量的含油污水，对油田的生产效益起到直接的影响。因此就可以将所产出的含油污水，通过一定的工艺技术进行处理，让其能够符合注水的水质标准，这样就能够作为注入水，循环利用于油层之中。所以就要强化对含油污水处理工艺技术的研究和设计，提高污水处理的效率，符合相关的技术要求。

1 油田含油污水的概述

油田含油污水是在开采过程中，随着油一同到地面上流出，其性质相似于油层的流体。在油田含油污水中，包含悬浮颗粒以及油珠颗粒。如果对含油污水没有及时进行有效处理，就会造成环境的污染。对于油田含油污水来说，会产生较大的水量。同时，所带来的污染性和危害性也比较大，对人体的健康造成严重威胁，不利于环保和生态的平衡发展。所以对油田生产中的含油污水，需要通过相应的工艺措施，进行科学处理，让其能够达到合格的水质标准，才可以进行后续的回注或是排放。在具体的处理供应上，可以对沉降罐进行优先选用。通过含油污水在其中的停留，根据油水密度差异的原理，就能够成功地进行含油污水中的油分的去除。另外，也可以采取过滤的手段，在含油污水中进行悬浮颗粒的过滤。这样也能够提高含油污水的水质，实现循环利用，对油田生产起到有效节约成本的效果，同时还能够保障生产效率。

2 含油污水的危害

在油田生产中所出现的含油污水，能够产生较大的危害。在实际的生产过程中，对于二次采油阶段来说，会进行油田的注水开发。对于一些油层来说，由于见水过早或是被水所淹没，也会使得油井具有较高的含水量，并且在迅速上升。在生产过程中，所处理的液体中绝大部分都是水，因此这也加剧了生产压力。另外，含油污水还会占据大量的生产资源，让输送泵产生更大的电能消耗。而且在加热炉中燃料的用量，也在急剧增加，造成了生产资源的浪费。根据相关的调查和数据显示，在进行相同质量的油和水两种物质的对比分析时，从燃料消耗的角度上来看，发现在对这两种物质同时加热时，油所消耗的燃料能够达到水的二倍。因此如果没有对含油污水进行有效处理，而是直接排放，对于水体来说，会出现溶解氧量的下降，因此就会降低水质，出现恶化的问题。同时还会对地下水以及土壤，造成严重污染。这些环境的污染问题会直接导致人类提高患癌几率。此外，对于油田的含油污水来说，也会对大气造成一定的污染，进而对农作物的正常生长造成不良影响。所以，在油田生产过程中所产生的含油污水，不仅会威胁人类的身体健康，还会破坏生存环境，因此必须要高度重视对含油污水的治理工作。通过对含油污水的科学处理和有效利用，能够推动油田生产以及社会发展，助力可持续发展。

3 含油污水的处理工艺技术的具体应用

3.1 含油污水除油

对于含油污水来说，其中包含的油分种类有分散油、乳化油、溶解油以及浮油，因此要对其中大颗粒的固体成分进行去除。同时，还能对油层空气中含油量的影响问题实现了充分解决。一般来说，在进行含油污水的除油工作时，所采用的方法有两种，分别为物理方法以及化学方法。在进行含油污水去油的过程中，较常使用的设备有重力除油器以及气浮选除油器。这些设备的应用，都能对含油污水实现较好的水油分离的效果。另外随着科技的进步，现阶段对含油污水处理工作来说，也不断研发和应用了新工艺和新技术，实现了更加显著的含油污水除油的效果。比如对核桃壳聚集过滤除油器以及粗粒化除油器的应用，都能实现优秀的去油效果，使得含油污水的处理效率得到了极大提高。在应用核桃壳进行含油污水的去油处理时，这一设备的使用一般对低浓度的含油污水处理中较为适用，同时也可以针对含油污水处理厂的含油污水进行后处理操作时使用，这样就能够让所排放的含油污水中，具有合格的含油量。在某化学药剂厂中，通过对这种过滤除油器的使用，在含油污水的后处理阶段进行除油操作，能够将其双重的作用发挥出来，不仅能对油脂颗粒进行聚结，同时也能达到较好的过滤作用。因此，这样就能有效地实现含油污水的悬浮物以及油分去除的工作目标。对于聚结除油器来说，也可以将其叫做粗粒化除油器，是根据聚结介质其所具有的特性，能够亲油憎水，起到良好的含油污水除油的效果。对于聚结介质来说，其主要是粗粒化材料，能够通过该种材料所发挥的吸附、聚结以及絮凝的作用，能够对含油污水中的油珠颗粒，进行捕捉和吸附，这样等到所吸附的油珠体积不断变大，将其从含油污水中进行分离，等到油珠颗粒浮上水面以后，能够轻松地将其取出。对于该种聚结除油器的使用来说，其包含两种功能，分别为聚结除油以及斜板除油，能够对含油污水起到良好的去油处理的效果[1]。

3.2 悬浮物的去除

在含油污水中针对悬浮颗粒所开展的处理工作，需要在颗粒直径大小的基础之上，进行有效处理工艺的选择。对于悬浮颗粒来说，如果在含油污水的底部沉积，那么就可以通过过滤的方式，对悬浮物进行去除。这样能够避免在进行油层注入时，由于悬浮颗粒的直径过大导致在油层的孔隙中出现堵塞的问题。一般来说，在进行含油污水处理厂时，所采用的过滤装备分别为单阀过滤罐、双向过滤罐以及压力过滤罐。在利用这些设备进行去除工作时，主要工作原理是利用过滤功能，实现对介质的拦截，这样就能有效地去除含油污水中的悬浮。通常情况下较为常用的过滤材料有四种，分别为硅藻土、石英砂、无烟煤屑以及核桃壳，能够实现对悬浮颗粒的去除效果，避免其在油层中进行含油污水的注入时，出现较为严重的堵塞现象，而且还能让清罐作业的频率降低，实现了油田生产成本的节约。如果在含油污水中，具有较多的悬浮颗粒，此时就需要有针对性地采用三相分离器、游离水脱除器以及二合一加热炉这些设备，实现较为强烈的悬浮颗粒的去除效果。在应用这些设备进行处理时，也要定期做好清罐作业，避免其设备的工作环境遭到破坏，确保设备的作用机理能够发挥出来，让其正常开展工作[2]。

3.3 含油污水处理的技术措施的应用

3.3.1 气浮法

气浮法是在含油污水中进行一些微小气泡的通入，这样就能够在这些气泡上实现乳化油和细小颗粒的附着，并且随着气泡一起浮上水面之后，利用机械的方法，对这些物质进行去除，实现水油分离的效果。这种方法也被叫做溶解气气浮法、机械碎细气浮等。在这种方法的具体应用过程中，所能够达到的效果与其中的微小气泡和油珠以及颗粒的附着和接触效率，有着直接的关系。因此要想提高附着效率，就必须要延长气液的接触时间，实现去油效率的显著提升。另外，为了提高气泡在与油珠接触时的效率，也可以让油珠的直径增大，或是让气泡的直径减少，也可以通过增加气泡浓度等方式来实现。对于去除效率来说，其影响因素还有许多，比如：含油量、温度、矿化剂等。所以对不同类型的含油污水，在进行气浮处理时，也会实现差异性的处理效果。就算是针对同一个水源使用不同的气浮法，对其进行处理，也会在水的物理性质差异的基础上，出现不一样的处理效果。所以在该项技术的应用过程中，也要根据实际情况对多方面因素进行综合考虑，能够结合影响除油效率的多种因素之后，有针对性地进行合理的技术措施的采取，进一步提高使用该种方法进行含油污水净化的效率。

3.3.2 旋流分离工艺技术

旋流分离工艺技术在含油污水处理中的应用，主要是通过水力的旋流分离器，在离心分离的原理的基础之上，对含油污水中的油分进行分离，实现较好的去除效果，让其能够符合水质标准。对于水力旋流分离器来说，其在结构上较为简单，而且具有强大的功能，该项工艺技术在操作起来较为简便、灵活，因此在现阶段的油田含油污水处理现场工作中，得到了普及和推广。

在旋流分离器中，对介质进行分离，主要是通过在分离器中液体的高速旋转所产生的离心力，在此基础上就能够实现油水分离。由于水和油在密度上具有一定的差异，因此通过分离器，就能够将油珠颗粒甩出，实现较好的分离效果。旋流分离器在油田生产中，还可以当作联合站的脱水沉降设备，因此该设备能够发挥出多种功能，可以应用于油田的多项生产作业中。这也使得在对该设备进行应用时，能够节约油田生产对于设备的投入成本，还能够实现较好的节能降耗效果。通过水力旋流分离器在含油污水处理中的应用，能够让含油污水达到合格的水质，并实现较高的开发效率，减少废水的排放量，降低对环境的污染[3]。