关键词：SRB；二价铁离子；缓蚀效率；cIO(sub)2(/sub)法；油田污水
中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1009-2374(2011)28-0128-02
废水中主要成分有重金属物质、cO(sub)2(/sub)，、H2S、SRB细菌、COD、泥沙、乳化物、细菌产生的代谢物等，具有矿化度、HCOa、多价金属离子等含量高、细菌含量高和pH值较低的特点，具体的污水成分如表1所示，因此处理油田生产污水工作势在必行。本文主要研究利用化学法去除废水的技术。在现有的污水处理工艺的基础之上，选取cIO(sub)2(/sun)作为强氧化剂。进行“氧化一沉降一杀菌一控制”的新型的废水处理思路，从而解决油田废水中含有的污泥残渣、细菌等问题，力争为我国油田废水处理工作提出一定的参考。
一、CO(sub)2(/sub)，的基本概念与研究思路
c10，是一种强氧化剂，优点是氧化效果好、杀菌快、适用pH值范围较大等。由于对现场配制要求较高、生产较少等原因，一般情况很少被广泛的运用。通过对C102不断的深入研究，改善C102发生器，从而使C102逐渐地被广泛应用。其主要思路为首先进行ClO(sub)2(/sub)，的制备、在取一定量的污水，将其pH值调节到8.0上下。在污水中加入一定量的菌种SRB和TGB，分别加入等量但不同浓度的C102溶液加入到污水中。根据《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》中所规定的测量方法测定菌数。从而评价如将污水内细菌全部杀灭所需的ClO(sub)2(/sub)，的最低浓度。置金属挂片，用静态挂片法来研究C1O(sub)2(/sub)的缓蚀效率。
二、室内试验
(一)CIO(sub)2(/sub)，的制备
实验室中c1O(sub)2(/sub)，的制备方法如下：需要运用浓度为150g/l的Na2C102溶液和6mol/L的H2804进行配置，其反应式为：8NaCl02+4H2S04―6c102+4Na2S04+4H20+C1(sub)2(/sub)。制取出的C1O(sub)2(/sub)含量一般应在10～15g/L之问。由于二氧化氯活化液具有不稳定性，应当在实验室中现配现用。并且在配制溶液过程中，不能和碱或有机物相接触。特别注意的是如果二氧化氯在空气中和水中达到一定的浓度下有可能发生爆炸。
(二)CIO(sub)2(/sub)，处理污水中细菌的试验
取一定量的污水，将其pH值调节到8.0上下。在污水中加入一定量的菌种SRB和TGB，分别加入等量但不同浓度的C102溶液加入到污水中。根据《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》中所规定的测量方法测定菌数。其测量以后的结果统计如下：
表2CIO(sub)2(/sub)，杀菌实验结果
结果分析：由实验结果可以发现，当C1O(sub)2(/sub)浓度为5mg/L时就可以将污水中的SRB细菌以及TGB细菌消灭。根据研究表明，由于二氧化氯的极强氧化性，可以将细菌衣壳上所附的蛋白质中含有的酪氨酸进行氧化分解并且破坏。从而抑制了细菌的生长。并且二氧化氯可以与氨基酸发生氧化还原反应，使细菌中的氨基酸分解过程破坏，在此情况下抑制了细菌的不断合成的过程，从而导致了细菌死亡。
(三)CIO(sub)2(/sub)处理污水中二价铁离子的试验
取一定量的污水，将其pH值调节到8.0上下。向污水中加入不同浓度的C102溶液。以总铁量(mg/L)来表示水中铁的含量，利用二氮杂菲分光光度法测定总铁的浓度。试验中用到的分光光度仪器为紫外分光光度计。测量废水中的亚铁离子的含量变化如下所示：
结果分析：由实验结果可以发现，废水中亚铁离子的浓度随着CIO(sub)2(/sub)，的浓度不断增加而增加，直至大于10mgLl的情况下，亚铁离子的浓度下降缓慢。在CIO(sub)2(/sub)的不断氧化下，废水中的亚铁离子迅速的被氧化为三价的铁离子。在pH值为8的情况下，产生的三价的铁离子有很强的吸附絮凝的能力，在油田废水处理中可以起到絮凝剂的作用，从而可以降低投入废水中的絮凝剂加入量。因此在cIO(sub)2(/sub)，氧化亚铁离子的同时还可以起到对污水处理的降解高分子有机物的作用，从而更加使C102的除污能力得到提高。
(四)CIO(sub)2(/sub)的缓蚀效率研究
由于CIO(sub)2(/sub)的强氧化性会导致在工程实践中造成设备的腐蚀与破坏。这样与初衷有所不符，所以有必要在进行CIO(sub)2(/sub)的缓蚀效率研究。在一定量不同浓度的cIO(sub)2(/sub)溶液中放置金属挂片，用静态挂片法来研究CIO(sub)2(/sub)的缓蚀效率就是用挂片的材质为A3钢片。保持试验温度条件为45摄氏度。悬挂钢片在10天，10天后在观察钢片的腐蚀程度。其结果如下所示：
结果分析：由数据可以发现腐蚀的速度是和C102的浓度有关，但是在高浓度的cIO(sub)2(/sub)溶液中，钢片的腐蚀速度也没有超过0.076mmal的标准。由于在工业中一般都是用浓度偏低的cIO(sub)2(/sub)溶液，所以在实际的工业生产中可以不优先考虑CIO(sub)2(/sub)溶液腐蚀设备的因素。
三、工业试验
(一)工业中的CIO(sub)2(/sub)的制备
在工业生产中，大量的CIO(sub)2(/sub)的制备的方程式如下：
5NaCl03+6HCl＝6C102+SNaCl+3H20
由方程式可知配置cIO(sub)2(/sub)是要将纯度≥99％的NaCl03的固体颗粒投放到搅拌器中，将其和水进行充分的混合，配置成氯酸钠NaCIO(sub)2(/sub)水溶液，在把NaCl03水溶液和M≥31％的浓盐酸分别通入到cIO(sub)2(/sub)发生器中进行充分的反应，反应的温度控制在60℃，然后利用负压曝气技术，利用水射器将反应所产生的cIO(sub)2(/sub)加入到污水中。
(二)测量指标
工业生产所测量的指标有SRB含量、亚铁离子含量、硫化物的含量等指标的变化。并且根据其变化的程度评价CIO(sub)2(/sub)处理油田污水的效果。
(三)实验方案
分别取浓度为10mgL、15mgL1、20mgLl的C102溶液，在水站注水储罐入口处投放cIO(sub)2(/sub)溶液。在试验中所取的水样分别为处理前的污水和输送到井口的井口水。待处理3天后进行测量工作，运用仪器测量井口水的SRB含量、亚铁离子含量、硫化物的含量指标，并进行讨论。
(四)实验结果
关键词：污水处理分类发展趋势
我国大部分油田已进入开发中后期,产出液平均含水达80%以上,导致油田污水的大量产出。在此背景下，全面了解国内外油田污水处理现状，对于选择适应油田的污水处理工艺有着重要的意义。
1、处理技术分类
1.1物理法
物理处理法的主要治理的对象是油水污水中的不溶矿物质和悬浮物、油类等在技术手段上可分为重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。目前油田常用的为前五种方法。
(1)重力分离技术：是油水污水处理的重要方法之一，其原理是依靠水中不溶杂质（固体、液体）的密度差，进行自然的重力分离。从油田统计数据来看，分离效果与沉淀时间成正比，即沉淀时间越长，分离效果越好。我国油田目前主要是利用自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池等设备对污水进行重力分离。
(2)离心分离技术：通过使装有废水的容器高速旋转，形成离心力场，因颗粒和污水的质量不同，质量差异使不同的物质停留在容器的不同部位，各自通过不同的出口排出，达到分离污染物的目的。可将离心分离可分为水力旋流分离器和离心机两类。目前在世界各油田，如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田和我国的各油田都以水力旋流器为主要类型，在油田污水处理上取得了良好的效果[2]。
(3)粗粒化技术：主要是针对污水中的不溶原油。利用装有粗粒化材料的设备，将污水中的油珠粒径变小。目前常用的粗粒化材料有石英砂、无烟煤、蛇纹石、陶粒、树脂等材料。其中石英砂由于价格低廉而在油田得到了广泛的应用。
(4)过滤器技术：利用外压或污水自身的重力，使其通过装有滤料的过滤器从而达到污水处理的目的。目前各油田广泛使用的滤料主要为石英砂、核桃壳等材料。近年来，随着纤维材料的发展，以纤维材料为滤料发展起来的深床高精度纤维球过滤器发展迅速。
(5)膜分离技术：由于该项技术是多种新材料、新技术的综合运用，故也被称为是“21世纪的水处理技术”。无论材料如何，总体上，各类膜分离产品均是利用材料自身的物理的拦截能力，不同的材料可截留不同粒径的颗粒。目前超滤技术得到了长足的进步，已从实验室走向油田实际应用。
1.2化学法
化学法主要是利用化学反应，改变污水中溶解物的分子结构，使其变成大分子量或溶解度较小的不溶物，而达到析出、净化污水的目的。目前主要有混凝沉淀、化学转化和中两种化学净化法。
(1)混凝沉淀法：通过对污水中加入有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺（PAM）类、接枝淀粉类等混凝剂，利用混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附等作用破坏胶体粒子的稳定态，以达到除污水中悬浮物和可溶性污染物的目的。
(2)化学转化法：利用电解、氧化等手段，将污水中的无机物和有机物其它物质以达到净化的目的。对化学转化法转化物质的要求为微毒或无毒物，以防止二次污染。目前各油田主要运用超临界水氧化法、湿式空气氧化法等。
1.3物理化学法
简称物化法，同时改变污水中物质的物理和化学性质，以达到处理污水的目的。油田通常采用气浮法和吸附法两种。
(1)气浮法：利用微小气泡改变在水中悬浮的油粒粘附性，使其密度变小而上浮，形成浮渣层从水中分离。
张登庆等在气浮法的基础上加上了电解技术，达到了除油的同时杀菌的目的。在电气浮法净化污水的过程中，阳极用于除油，阴极用于杀菌，除油率为80％～90％，电耗约为0.1kW·h/m3。
(2)吸附法：利用吸附剂去除污水中的多种有害物质，目前所采用的吸附剂主要为固体吸附剂。近年对吸附剂的研究集中于以下两点：1)提高吸附剂的总吸附量；2)改善吸油材料的亲水性，以提高其对油的针对性吸附能力。
1.4生物法
生物法是油田目前正在广泛推广的一项针对有机物的污水处理新技术。其原理核心就是利用微生物的生化作用，将浅层水中的有害的或分子较复杂的有机物分解为无毒的，分子量简单的物质。
生物法处理污水关键是要考虑到微生物适宜的环境。一般而言，可将微生物分为好氧生物处理和厌氧生物两类。好氧生物处理是在水中注入氧气，以提高好氧生物的活动性，利用其活动性将废水中的有机物分解为CO2、H2O、NH3、NO3等。与之相反，厌氧生物处理则是在厌氧反应器中持续保持足够的厌氧生物菌体，将废水中的有机物降解为CH4、CO2、H2O等。
由于生物法较之其它方法成本更低，且效率更高，且无二次污染，更符合环保要求，故广泛为各国所采用。我国目前常采用A/O法和接触氧化法处理油田污水。
2、发展趋势
随着全球范围水资源短缺的加剧，以及人们对环境污染认识的加深，各大石油公司均在加大对油田污水处理的研究力度。可预见未来油田污水处理技术将向如下方向发展：
(1)新型水处理药剂的研制和开发将向着增加水处理剂的混凝能力，综合混凝时间，使污水处被处理物质沉降速度加快。同时，如何保证混凝剂在碱性和中性条件下的混凝作用也是今后研究的一个重点。
(2)污水处理设备和新技术的不断开发将向着提高设备使用寿命，提高污水处理效果的方向发展。今后污水处理设备将向着多技术综合运用的方向发展，物化设备、生物处理技术设备、超声波技术和微波技术设备的研制将是未来一段时间内的重点领域。
(3)生物处理技术。基因工程技术的长足发展极大的促动了生物处理技术的进步。今后油田污水处理技术将在很大程度上依赖于基因工程的成果，高效降解菌种和适应性更强的降解菌种的研制将关系到生物处理技术在油田污水处理中的推广前景。
(4)膜分离反应器工艺将是今后油田污水处理的重要技术。目前油田污水处理技术向着多学科综合的方向发展，作为两种新型的污水处理技术-膜分离技术和生物处理技术的结合体，膜分离反应器技术集中了两种技术的优点，在实验室运用中取得了其它技术无法比拟的效果，其作为未来油田污水处理的关键技术是可以预见的。
参考文献
[1]国家环保局.石油石化工业废水治理.北京:中国环境科学出版社,1992.
[2]邓述波等.油田采出水的特性及处理技术.工业水处理,2000,20(7):10-12.
华东油气田洲城联合站地处江苏北里下河地区，周边环境敏感。联合站生活基地现有的排水体制为雨污合流制，而只服务于厂区，排水管以混凝土管为主，由于建设历史比较长，滴漏严重。管网覆盖面积较小，污水直接排入附近河流。生活污水中含有一定量的油脂、洗涤剂、悬浮物和有机质等污染物，如果未经处理直接排入附近水体、农渠，会污染周边环境，破坏其原有的生态体系。目前生活污水经简单沉降池沉降后外排，污水水质达不到排放标准，已经影响了工农关系和企业形象。针对这一现象，华东油气田环保管理人员展开技术探讨和企业实地调研，了解了几种生活污水处理工艺后，结合本油田的实际情况，选择了A/O处理工艺对现有的排污系统进行改造，以满足生活污水外排的要求。
2工程概述
2.1A/O工艺原理
A/O工艺是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统,利用厌氧微生物、兼性微生物和好氧微生物分段间断地氧化分解废水中的有机污染物,使有机污染物中的不溶性有机物或难以生化的那种组分在厌氧段内水解为有机酸，转化为可溶性有机物，减轻其后好氧段的有机负荷，当这些经厌氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性的效率,从而高效地降解水中的有机污染物。
2.2工艺流程
洲城联合站生活基地产生污水水量为15m3/d，根据采油厂总体发展规划，现以每年10%的污水增幅对污水产生量进行预测，根据上述分析，建议生活基地污水处理规模为24m3/d。同时，对生活基地已建成的雨污合流制排水体制进行改造，实现雨污分流，对尚未建成排水系统的地区一律实行雨污分流制，生活污水经集中处理后排放，排放水质将达到《污水综合排放标准》一级标准。污水经厂区各栋楼的化粪池消化沉淀后自流进入调节池，经调节池调节后自流进入污水处理系统。该处理系统为“水解酸化、好氧与沉淀”相结合的生物接触氧化工艺，水解酸化池内设置弹性生物填料，好氧池内设置PVC双通孔填料，其比表面积是普通固体填料的2倍，因此单位体积填料上附着的生物膜也大大高于常规固体填料，从而保证了污水处理的效果。曝气系统采用管式橡胶微孔曝气器，氧利用率高达35%以上，可大大节省能耗及运行费用，经过生物处理后的出水即可直接排放。
2.3工艺说明
2.3.1格栅
格栅主要用于拦截污水中的大颗粒固体物质，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。格栅由不锈钢筋制成网箱形，栅条间隙为3mm，格栅采用2只，一用一备，规格为:500500500mm。经格栅拦截后的栅渣需按产生量的多少定期清理，可作生活垃圾处理。
2.3.2沉砂沉淀池
污水经格栅拦渣后，自流至沉砂沉淀池。该池采用玻璃钢结构与调节池成为一体，筑造于地面以下，主要用于沉淀污水中夹带的砂粒与大颗粒无机可沉杂物，以保证后续调节池不累积淤泥，沉砂沉淀设计水力停留时间为2小时。
2.3.3调节池
污水经沉砂沉淀池沉淀后自流至调节池，由于生活污水的排放极不规律，来自各时的水质、水量波动较大，一般高峰流量为平均处理量的4～6倍，因此为使污水处理系统连续稳定地运行，同时调节水量和均化水质，所以设置一座调节池。该池设计水力停留时间为6-8小时，调节池内设置提升潜污泵及回流措施，以保证一定的额定流量提升至污水处理设备。调节池为玻璃钢结构，工厂预制。
2.3.4生物接触氧化池
调节池内污水自流至生物接触氧化池，生化池按生物相的不同分二段设置，以提高生化处理的效果。水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提高了废水的BOD/COD比，增加了废水的可生化性，为后续的好氧生化处理创造了良好的环境。好氧生化工艺是结合生物滤池和生物曝气池的特点演变过来的，属于固着型生物处理方法。好氧生化工艺的实质之一是在池内填充填料，使充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化；实质之二是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供所需要的氧，并起到搅拌与混合的作用。
2.3.5沉淀池
污水经生物接触氧化池生化处理后自流进入沉淀池，以沉淀污水中的悬浮颗粒。该池设计采用竖流式沉淀，是根据重力作用的原理，当含有悬浮物的污水从上往下流动时，由于重力作用将物质沉淀下来形成污泥。沉淀池污泥采用空气提升方式，自动气提至污泥池内。气提分自动和手动两种控制方式，气提的频率视污泥的多少而设定，一般为每8小时气提一次，每次3-6分钟。。沉淀池本体采用防腐效果好的玻璃钢制作。
3处理效果
生活污水进水水质波动较大，各污染指标的进水浓度范围变化较大。但是经过YGD-1型地埋式一体化生活污水处理设备处理后，均能满足排放要求。说明污水处理设备抗冲击负荷能力强，对污染物去除效果好。其征污染物动植物油的去除效率在75%以上，氨氮的去除效率在95%以上，总磷的去除效率在90%以上。实践证明A/O法用来处理油田生活污水是完全可行的。
4评价与结论
（1）采用A/O活性污泥法为核心处理单元来处理采油厂生活污水能确保外排水的达标排放,污染物的去除率较高。并且对冲击负荷有较强的适应能力，出水水质好且稳定，无需污泥回流，不产生污泥膨胀现象。污泥产生量少，污泥颗粒大，易于沉淀。
本文对油田采出水的性质分析、油田污水处理方法介绍以及油田污水处理技术的发展趋势三个方面的内容进行了详细的分析和探析，从而详细的分析了我国油田污水的处理现状及发展趋势。
【关键词】油田污水；处理技术；发展趋势
中图分类号：TU992.3文献标识码：A
【引言】环境问题是中国21世纪面临的最严峻挑战之一，保护环境是保证经济长期稳定增长和实现可持续发展的基本国家利益。环境问题解决得好坏关系到中国的国家安全、国际形象、广大人民群众的根本利益，以及全面小康社会的实现。在油田开发过程中不可避免会产生大量采油污水，而且随着石油开采时间的不断延长，液含水率不断上升，有的甚至达到90%以上，污水处理量增加较快，给环境保护带来了巨大的压力。目前，对大部分石油企业来讲，采油污水处理工艺还是处于传统的“老三套”时期，所谓“老三套”主要是指以混凝、沉降、过滤为基础的传统污水处理方式，这是一种较为初级、单一的处理模式，虽然可以降低污染源中的有机化合物，但经过处理后的水质也很难达到国家外排标准和注水水质要求，严重影响我国石油工业的长期稳定发展，因此搞好油田污水处理成了大多数石油企业的当务之急。
1、油田采出水的性质分析
油田采出水的成分是比较复杂的，其主体物质是水，并且还含有盐类、固体杂质、溶解气以及油类悬浮体等多种有机物质，通常情况下，其悬浮物的含量以及含油量和矿化度都很高，并且通过对我国很多油田中的污水进行的分析研究中，我们还发现其具有以下的特点：首先其矿化度和含油量都很高；其次其悬浮物的含量以及成垢离子的含量也很高；然后其还含有四氧化硫离子；最后就是含有高分子聚合物。
2、油田污水处理方法
2.1、物理处理法
所谓的物理处理的方法就是指去除污水中的固体悬浮物、矿物质以及油类的方法，通常情况下，我们经常使用的物理处理法有离心分离过滤法、重力分离法、膜分离法以及粗粒化法。
2.2、生物处理法
这种方法是有一定的适用范围的，其只对可有机降解的生物化合物有效，将复杂的有机物在微生物的作用下分解成简单的单体物质，将有毒物质转化成为无毒的物质，从而起到水体净化的作用。油类作为一类烃类有机物，在微生物化学的作用可以被分解成为水和二氧化碳。由于微生物在污水中存在状态的差异性，可以将生物处理法分为生物膜法和活性污泥法两种；而由于对氧气需求情况的差异性，又可以将生物处理法分为厌氧法和好氧法两种。我国对采用生物处理法也是有一定要求的，BOD以及COD必须是不小于0.3的，而氯离子的也是要小于104mg/L的，如果没有达到此要求，而为了尽可能的提高其生化性，则应采取加入生活污水、采用水解酸化以及接种极度嗜盐微生物或是中等嗜盐微生物的方法。在除油的过程中，如果温度过高，则操作完成后应立即降温，另外进入生化系统的含油污水的含油量应是不大于50mg/L的，并且投加BOD以及磷和氮的比值应为100：1：5。
2.3、化学处理法
2.3.1、化学氧化法
这种是指在催化剂的作用下，采用化学氧化剂将在水中已经呈现出溶解状态的有机物和无机物转化成无毒物质的方法，促进其形成与水容易分离的状态，从而起到提高其生化活性的作用。常见化学氧化法有催化氧化法、臭氧氧化法、UV/O法、UV/H2O2法等，另外超临界水氧化技术作为一种新兴的方法，由于其具有效率高和速度快的优点，近几年来也得到了广泛的应用。
2.3.2、水解酸化法
这种方法是指在水解细菌的作用下，将不易降解的大分子有机物裂解或是断裂，这样就将其转化成了易降解的小分子有机物，减少其处理负荷，并提高了它的生化活性。应用此种方法时应与生化法结合使用，效果更好。
2.3.3、化学絮凝法
这种方法作为一种预处理技术，联同气浮法广泛的应用在了我国大部分的油田中，常见的絮凝剂包括有机絮凝剂、无机絮凝剂以及复合絮凝剂三大类，另外近几年兴起的一种新型的有机高分子絮凝剂，由于其具有处理速度快、用量少，处理效率高以及污泥产生量少的优点，其在我国油田污水处理工作中也得到了更加广泛的应用。
2.3.4、膜分离技术
膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
3、油田污水处理技术的发展趋势
3.1、开发高效的处理药剂
近几年来，很多杂志和报刊已经相继的刊登了很多的高效水处理药剂，其中绝大多数都是一些新型的氧化剂以及由有机高分子化合物和无机化合物复配而成的药剂，其作用的机理均为破坏油水的原油体系，降低采出水的粘度，从而起到加速分离并且凝聚油珠的作用。利用絮凝处理法对油田污水进行处理时，我国已经研发出了很多新型的高效絮凝剂，并且这其中的绝大部分产品也都实现了工业化的生产，然而采用化学絮凝法处理油田污水所取得的效果与学者们理想的效果却还是存在着一定的差距的，特别是因开发油田所引起的水污染问题，并没有得到明显的改善。通过对我国油田开采的现状进行分析，絮凝剂的研究趋势应为在考虑各大油田污水实际特点的情况下，多研发一些功能突出的处理药剂，并且研究兼具杀菌、除垢、抗腐蚀以及絮凝等多种功能的药剂。为防止对环境的二次污染，应优先考虑选用生物降解性好并且处理效率更好的絮凝药剂，同时应尽可能的使用天然的高分子有机絮凝剂来替代人工合成的无机絮凝剂。
3.2、开展耦合工艺的应用研究
现阶段，我国很多的油田都已经进入了三次采油的阶段，并且三元驱油以及聚合物驱油等先进的技术也已经广泛的应用在了我国众多的油田中。但是随之问题也就产生了，伴随着聚合物含量的不断提高，粘度也越来越大，因此传统的污水处理工艺和污水处理设备也就无法满足油田采出水的标准要求了。所以，研发一种新型的与之配套的耦合采出水的处理工艺就已经成为了一个非常紧急的课题了，为了最大限度的提高油田采出水的处理效率和处理深度，我们对于改进原有的单元设备已经进行了大量的科研工作，并且也开始应用浮选法以及水利旋流等处理方法，在此基础上，也相继研发出了精细过滤器、双层滤料过滤器、横向流除油器以及核桃壳过滤器等新型的处理设备，同时在处理的工艺流程上，也逐步的应用耦合无生化处理工艺以及压力过滤处理工艺，从而替代了传统的重力过滤处理工艺。同时我们还采用了两级过滤以及三级过滤处理工艺，从而最大限度的提高了油田污水的处理深度。
高级氧化技术在采油污水处理中的研究处于起步阶段，但取得不少进展。高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧化、电化学氧化、Fenton氧化等。因此在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势，能够使绝大部分有机物完全矿化或分解，具有很好的应用前景。
总之，随着油田的进一步的开发建设，采油污水的处理问题已成为制约油田发展的重要问题。通过对采油污染的处理，才能使得可持续的发展油田采油工业，才能为我国带来更多的社会效益和经济效益。
【参考文献】
[1]张莲芳，潘红磊.海外油田采油污水处理方法与发展趋势[J].中国安全生产科学技术，2012（3）
关键词：油田污水污水处理技术分类膜分离技术MBR
中图分类号：TU992文献标识码：A文章编号：
1．概述
油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时，油田污水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水，则要严格控制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放，则根据当地环境要求，将污水处理到排放标准。我国一些干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的污水变废为宝，处理后用于饮用或灌溉，具有十分重要的现实意义。
2.国内外油田污水处理技术现状
2.1技术分类
2.1.1物理法
物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。
2.1.2化学法
化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质，特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。
混凝沉淀法是借助混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒子脱稳，在絮凝剂的作用下，发生絮凝沉淀以去除污水中的悬浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝剂主要有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺（PAM）类、接枝淀粉类等。
2.2.3物理化学法
油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。
气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中，使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附，因其密度小于水而上浮，形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果，浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面还有吸附架桥作用，可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。
油田污水处理中采用的吸附主要是利用亲油材料来吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，由于其吸附容量有限，且成本高，再生困难，使用受到一定的限制，故一般只用于含油废水的深度处理。
2.1.4生物法
生物法是利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒物质，从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否，将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理，好氧生物处理是在水中有充分的溶解氧的情况下，利用好氧微生物的活动，将废水中的有机物分解为CO2、H2O、NH3、NO3等；厌氧生物处理的特点是可以在厌氧反应器中稳定的保持足够的厌氧生物菌体，使废水中的有机物降解为CH4、CO2、H2O等。
2．2油田污水处理的一般工艺
油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相混合，因此单一方法处理往往效果不佳。同时，因各种力法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差别较大。
2．3膜生物反应器工艺
膜生物反应器（MBR），是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新工艺，该工艺是以膜分离技术替代传统二级生物处理工艺中的二沉池，具有处理效率高、出水水质稳定；占地面积小；剩余污泥量少，处置费用低；结构紧凑，易于自动控制和运行管理；出水可直接回用等特点。
3.展望随着全球范围水资源短缺的加剧，以及人们对环境污染认识的加深，油田污水处理后回用已经越来越受到重视。近期的研究有如下趋势：(1)新型水处理药剂的研制和开发。混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂，研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂，是水处理药剂开发者致力的方向。近年来，研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点，无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列；而在有机方面，有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。
(2)先进设备的研制和新技术的应用。喜等开发出的横向流含油污水除油器，E.Bessa等采用光催化氧化技术，S.Rubach等采用电絮凝技术等都取得了较好的效果。另外，微波能技术和超声波技术也都是今后研究的重点。
(3)生物处理技术。生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术，一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来，基因工程技术的长足发展，以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用是今后污水生物处理技术的发展方向。(4)膜分离技术的研究及推广。膜分离技术用于油田污水处理，目前尚处于工业性试验阶段，难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此，今后的研究重点是：开发质优价廉的新材料膜；减少膜污染的方法；清洗方法的优化以及清洗剂的开发。(5)开发工艺更为先进的复合反应器，提高处理效率，减少占地面积。MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点。膜生物反应器工艺，作为膜分离技术和生物处理技术的结合体，集中了两种技术的优点，已经在一些工业废水处理中应用，但目前未见其应用于油田污水处理的报道。但就其自身特点而言，膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转因此，从长远的观点来看，膜生物反应器在水处理中应用范围必将越来越广。在水环境标准日益严格的今天，MBR已显示出其巨大的发展潜力，将是新世纪替代传统废水处理技术的有力竞争者。
参考文献
[1]陈国华.水体油污治理[M].北京：化学工业出版社，2002
[2]杨云霞，张晓健.我国主要油田污水处理技术现状及问题.油气田地面工程[J]，2001，20（1）：4～5
【关键词】油田；污水处理；技术
1.油田污水处理技术现状
油田的水处理工艺，其流程一般为“隔油——过滤”和“隔油——浮选（或旋流除油）——过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内，此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中，而且效果良好，处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
1.1技术分类
根据对油田污水处理程度和水质要求的不同，通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说一级处理属于预处理，二级处理能除去90%左右可降解有机物荷90%～95%的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去，尚需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。
一、二级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都比较成熟。
1.2油田污水处理的一般工艺
油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相混合，因此单一方法处理往往效果不佳。同时，因各种力法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中，常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离.主要除去浮油及油湿固体；二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等，主要是破乳和去除分散油；深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要是去除溶解油。
1.3膜生物反应器工艺
膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。自20世纪80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3/d至13000m3/d不等。
在我国，膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术，其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少，然而，在水资源日益紧缺的情况下，随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降，膜生物反应器将会有较好的应用前景。
2.污水处理技术分析
目前，石油石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。
直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法，其中以焚烧法为主，直接处理法容易出现污染转移（大气）或转嫁（其他地方），故受到一定限制。
化学处理法通常采用湿式空气氧化技术（WAO），即在150～200℃，1.5～10MPa的条件下，利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物，达到碱渣预处理的目的。碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力，污染物去除效率越高，相应体系所需的温度与压力也就越高，WAO法高昂的设备投资额度和运行费用使其应用受到限制。
焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下，采用生化技术进行处理，其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定。
生物氧化法是采用首先将碱渣进行适度的稀释（10～20倍），控制硫化物在1000～3000mg。L-1，并中和后，利用特殊的生物反应器，使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床，通过生物的作用利用空气中氧气氧化硫化物和酚，从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值，而内循环固定生物氧化床技术即IRBAF处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣（汽油、柴油、液态烃等碱渣）开发，大幅度减轻污水处理场的进水负荷，能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水，保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。
3.IRBAF处理工艺简介
内循环固定生物氧化床技术（EnternalRecurrenceFixedBiologicalBed缩写IRBAF）是在常温、常压的条件下，利用专属微生物特殊的工艺环境，形成一个高活性生物酶催化氧化床，促使水体中污染物氧化。当BAF反应池经过一定时间的运行，其填料中将产生大量的生物质，当新增生物量床，过多时，会影响水在填料内部的运行，降低处理效率，此时需通过反冲洗将生物床中的过剩生物质脱出。BAF的反冲洗可通过反冲洗自控系统或半自控系统来完成。反冲洗周期视进水COD负荷确定，COD负荷越高，反冲洗周期越短，反之，BAF的反冲洗周期越长。反冲洗采用新型脉冲气水联合反冲洗技术，反冲洗风采用炼油厂的非净化风，反冲洗水采用二级内循环BAF的净化出水，冲出的高浓度泥水混合液自流进入泥水分离池，经沉淀分离后，上层清液循环处理。本工艺产泥量较少，可滞留于泥水分离池，不定期排入净化水车间现有的污泥处理系统。