油田采油废水处理技术与应用及研究进展.docx

油田采油废水处理技术与应用及研究进展

摘要：随着石油相关产业的发展日渐成熟，我国大多数油田已经处于开采中后期。原油中的含水量不断增加，甚至可达到90%。虽然部分污水可通过处理作为回注水使用，但是实际处理后的污水很难达到回注水质量指标，另外部分油田不存在回注条件，仍会产生大量含油污水。如果未经处理达标直接排放，大量无机和有机污染物可以释放到大气、水体以及土壤中，危害生态环境和人类健康。采油废水中污染物的种类和性质相对复杂，属于难降解工业废水。因此，针对废水的污染物特性，通常采用多种处理技术组合使用，合理高效地降低污染物的含量，从而实现采油废水的达标排放。但是目前处理工艺在实际应用中仍存在许多问题，需要进一步优化改善，以取得更好的处理效果。

关键词：油田采油；废水处理技术；应用

1采油废水的组成及其危害

1.1水资源污染

污水中的浮油以连续相漂浮在水面上，影响了空气与水的物质相互作用和水生植物的光合作用。溶解氧含量降低，水质恶化。

1.2土壤污染

采油废水不仅会降低土壤的渗透性和渗透性，而且油中的污染物会与磷、氮等元素结合，降低土壤肥力，影响各种植物的生长。石油会损害植物的根系，甚至造成植物死亡，造成农业生态经济的严重损失。

1.3空气污染

采油废水中的一些污染物通过挥发进入大气。随着污染物浓度的增加，造成了严重的空气污染。

1.4对人体健康的危害

石油污染物通过呼吸、皮肤接触和食物链进入人体，对人体健康造成极大损害，导致贫血、恶性肿瘤等疾病。

2采油废水处理技术应用

2.1粗粒化的除油技术分析

该技术在使用的过程中，可以使得油珠的直径进一步地加大，使得污水中的细微酚酸和乳化油吸附在粗粒化的材料表面上，这样做可以有效增加油珠的直径，在相关水流的冲击作用下，可以使得材料表面的油珠进行脱离，这样可以达到解析的作用，在水的表面保证油珠的漂浮，这样就做到了油水分离的效果，还可以节省大量的成本支出。

2.2悬浮除油工艺分析

悬浮除油施工工艺主要是一种利用气泡在液体中上浮的原理进行的，将其在油田污水中通入一定量的空气或者天然气，就会在水体中出现大量的气泡，通过这些气泡，可以将油珠带到液面上来，并在浮选机的作用下实现油珠分离，同时，还可以利用油泵，回收一定量的上部浮油，在经过相应的处理工作，使其成为油田生产中的一部分。

2.3吸附法

吸附法是利用固体吸附材料比表面积大和表面活性强的特性吸收去除污水中的污染物质的过程。因其去除效果好，避免二次污染，出水水质稳定等优点被广泛应用。近年来，常用的吸附剂有活性炭、树脂吸附剂、聚乙烯、炭石纤维等。

通过氨基化氧化石墨烯，加入磁性Fe3O4纳米粒子，并涂覆聚乙二醇制备了可重复使用的纳米吸附剂去除油田废水中Mg2+和Ga2+。试验结果表明，在10min时，对Mg2+和Ga2+的去除率分别达到61.1%和69.8%，并且该纳米吸附剂在第5次回收时的重复利用率达到了79.1%。用纳米吸附剂处理过的油田废水用于岩心驱替实验中的采油，采油效率较之前显著提高了11.8%。

2.4膜分离法

膜分离法是利用膜的孔径大小产生的选择透过性将污染物小分子或颗粒分离去除的过程，具有分离效率高、操作简单、出水稳定且水质好等优点，逐渐受到国内外研究者的重视。膜依据其材质大致可以分为纤维膜、聚酯膜、陶瓷膜等。

采用无机陶瓷膜过滤处理采油废水，结果表明，陶瓷膜过滤对采油废水中Ba2+去除率达到92%,TP去除率达到69%,TS去除率达到59%。但膜组件运行一段时间后膜通量下降，表面附着有机污染物、碳酸钙等导致膜堵塞，建议与其它工艺结合使用处理采油废水。

2.5电磁除油技术

电磁除油技术可以在磁场的作用下，将污水中的油进行分离出来，这样就可以实现油水分离的目的。并且，在比较强大的磁场作用下，油珠会出现絮凝的作用，这样就可以实现在磁场作用下水和杂质进行有效的分离，还可以对一些其他成分进行筛选和分离，从而有效达到污水处理的最终目的。

2.6化学法处理工艺

2.6.1化学混凝法

化学混凝法主要是处理废水中的不溶污染物，投加化学药剂可以降低油的乳化性，使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集沉淀，净化污水的过程。常用的絮凝剂有PFS、PAM、PAC等。混凝法操作简单，但由于COD去除效果差，存在二次污染等问题，一般作为采油废水的预处理阶段。

采用混凝-气浮组合工艺处理三元驱和聚合驱采油废水，确定除油效果较好的药剂组合。结果表明，投加一定量硫酸铝作为絮凝剂及少量PAM和破乳剂，在pH为8时，含油量从300mg·L-1降至5.2mg·L-1。结合气浮工艺，提升了整体的除油效率。

2.6.2高级氧化法

高级氧化技术主要针对处理高浓度含油废水，利用羟基自由基（·OH）促进氧化分解难降解的大分子有机物，达到污染物无毒无害化的过程。常用的技术有电化学氧化法、Fenton