近年来, 随着油田的大力开发, 油田废水日益增多, 严重地污染了生态环境, 致使水资源日益短缺, 因此油田污水的治理问题也越来越受到社会的关注。油田废水成分较为复杂, 不仅含有可溶性盐类和多种重金属离子、悬浮的乳化原油、固体颗粒、硫化氢等天然的杂质外, 还含有大量化学添加剂, 以及注入地层的强酸类物质、润滑剂、杀菌剂、除氧剂、防垢剂等。若不严格控制废水中的悬浮物、矿化度、油量、酸碱度等指标, 排放之后将会对环境造成严重污染。如何高效地处理油田污水, 减小对人类生存环境造成的影响, 是目前开发和利用水资源的正确途径, 已成为世界各国面临的重要课题。
1 油田污水的处理技术
1.1 微絮凝过滤法
微絮凝过滤技术是一种直接过滤的模式, 即在过滤前添加絮凝剂, 使油滴和悬浮物的粒径增大, 在滤料表层形成活性污泥层, 从而提高过滤出水效果。万慧茹等[1]通过有机的改性淀粉和无机聚合氯化铝铁复配后形成的高效絮凝剂, 研究了该方法对油田废水的处理效果。在过滤之前, 加入少量浓度在2-4mg/L范围内的微絮凝剂, 使悬浮在水中的颗粒物形成微絮凝体。这些微絮体在经过弯头和筛管时, 会受到涡流和碰撞的作用, 凝集成较大的絮体, 形成一个类沉降过程, 在碰到滤料时被截留在滤层中。该过程采用的无机絮凝剂, 聚结成的絮体能快速沉降, 形成活性污泥层。由于污泥层能充分发挥有机絮凝剂的高效去除作用, 提高污染物在过滤阶段的去除效果。实验表明:采用有机/无机复配的絮凝剂, 使污水中油和悬浮物的去除率平均提高了50%和30%, 经微絮凝二级过滤即可达到深度过滤处理标准。
1.2 重力分离法
重力分离法是一种处理含油废水较为常用的手段, 主要是利用重力作用使污水中的悬浮物质下沉或上浮, 达到净化污水的作用。王敏等[2]研制开发的波纹板聚结油水分离器, 在净化含油污水时根据水与油的比重差, 可将油珠、水和固体杂质三者完全分离。实验证明该材料具有良好的除油效果, 可以去除大小为30μm以上的油珠, 出水含量低于15mg/L。陈忠喜等[3]发明的横向流含油污水除油器, 可以通过聚结器将污水中分散的小油珠凝集成较大油珠, 将其他固体小颗粒絮凝成大颗粒物质。这些大油珠和大颗粒固体, 以横向流进入分离器, 从而将水油及其他物质有效的分离出来。
1.3 生物处理法
生物处理法是通过微生物的生物化学作用使复杂的有机物逐渐分解为简单物质, 将有毒物质转化为无毒物质, 最终达到净化废水的目的。生物处理法可根据氧气的供应与否分为好氧生物处理和厌氧生物处理。由于采油污水种类繁多, 水质成分也较为复杂, 仅通过单一的厌氧处理或好氧处理, 很难达到废水处理标准。然而, 将厌氧处理与好氧处理联合应用到废水处理中效果较为理想。例如, 杜卫东等[4]将厌氧酸化和接触氧化相结合的方法来处理某油田污水。结果表明, 经过16h, 厌氧单元可将原水COD值从406 mg/L降至272 mg/L, 去除率可达33%。废水经单一好氧阶段后, COD去除率为70%。而当废水经过串联运行的厌氧和好氧单元处理后, COD最终去除率高达63%-78%。
1.4 其他方法
目前, 对油田废水的处理除了采用微絮凝过滤法、重力分离法、生物处理法、浮选法之外还有一些其他方法。杨旭等[5]利用电-多相催化新技术对油田废水进行小试和中试研究。在试实验中, 经过8d电-多相催化处理, 出水p H值为6-7且颜色较浅。二次絮凝处理后, CODCr已降低到200 mg/L。陈爽等[6]通过高温焙烧和交联改性两种方法制备改性膨润土, 并将其成功应用于油田废水的处理, 为油田废水的处理开辟了新的途径。结果表明:改性膨润土对油田废水CODCr的去除效率最高可达65.32%。
2 结语
由于采油废水种类繁多且含有难降解的污染物、水质复杂且变化较大, 单一利用某种处理技术很难彻底清除废水中的污染物。因此, 在油田废水的处理过程中, 深入探讨各技术之间的联系, 开发出新型联合高效的处理方法, 高效去除废水中各类污染物, 在综合兼顾经济效益和社会效益的同时, 使废水处理达到系统化和最优化, 这是各个油田污水产出企业亟待解决问题。
摘要：本文对近年来在油田污水处理方面所采用的微絮凝法、重力分离法、生物处理法、浮选法等技术进行了阐述, 为今后油田污水及类似废水的处理提供参考。
关键词：油田污水,处理方法,微絮凝,分离
参考文献
[1] 万慧茹, 武伟男, 张雷.微絮凝加药过滤技术在油田废水处理中的应用[J].环境保护与循环经济, 2009, 3:38-41.
[2] 王敏, 杨昌柱, 闫莉, 等.波纹板聚结油水分离器的研究[J].交通环保, 2004, 25 (1) :26-28.
[3] 陈忠喜, 程继顺, 徐洪君, 舒志明, 裴艳玲, 古文革.横向流含油污水除油器[P].大庆油田建设设计研究院, CN98215321.X, 1999.
[4] 杜卫东等.采油废水CODCr处理设计和实验研究[J].油气田环境保护, 2000, 10 (1) :17-19.
[5] 杨旭, 孙承林, 谢茂松, 等.用电-多相催化技术处理油田废水[J].工业水处理, 2002, 22 (12) :27-29.
[6] 陈爽, 张磊, 邹昊辰等.改性膨润土处理油田废水实验研究[J].油气田环境保护, 2008, 18 (3) :28-31.