油田废水处理综述
油田废水的特征
石油与天然气作为重要的能源之一,在世界能源构成中占很大的比重,据统计,在20世纪60年代分别是34.4%和16.1%,70、80年代上升至44.7%和18.7%。90年代为40%和23%,随着石油和天然气消费需求的不断增长,我国石油和天然气的开采量也开始大幅度上升,由于石油勘探开发活动增多,所产生的污染物也随之增加,对环境造成的污染日趋严重,如何有效地控制和治理在开采和使用石油、天然气过程中造成的环境污染,已成为世界各国面的重要课题。
油田废水成分复杂,除了含有可溶性盐类和重金属、悬浮的乳化的原油、固体颗粒、硫化氢等天然的杂质外,还含有一些用来改变采出水性质的化学添加剂,以及注入地层的酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂、防垢剂等,油田废水中主要污染物及排放标准见表1。
2油田废水的治理现状
2.1油田废水治理工艺流程
油田废水通常采用的治理工艺流程大体分为两种:二段和三段治理流程,三段式废水治理流程的主要构筑物是一次除油罐、二次混凝除油罐、压力过滤罐等,治理流程见图1。
从图1可以看出,从脱水站出来的含油废水先进入一次除油罐进行油水分离,除去浮油;然后废水进入二次混凝除油罐,进一步除去浮油和部分乳化油;从混凝除油罐流出的废水进入压力过滤罐,经过滤处理,除去了废水中的悬浮杂质和残余的油珠。废水基本达到了回注的要求。三段处理流程具有适应性强的特点。废水含油量变化幅度较大时,一般也能满足回注所需水质的要求,但该流程所需的治理构筑物比较多。
二段治理流程主要分为混凝除油和过滤两部分。其主要治理构筑物有混凝除油罐和过滤罐,治理流程见图2。
随着破乳剂质量的不断提高,经电脱水的废水含油率也逐渐下降,而且废水温度越高,乳化程度越低,这为简化废水治理流程创造了有利条件。二段废水治理流程正是在这种情况下,从三段治理的基础上简化而来。油田废水在除油罐混凝除油后,进入压力过滤罐,过滤后的废水直接用于回注。二段式具有流程简单(治理构筑物较少的优点,在进水质量较好的情况下,可满足回注水的要求。与三段式相比,采用二段治理流程可节省25%的基建投资。
2.2治理实例
部分油田采用的处理工艺及相关情况详见表2
3油田废水处理面临的问题
目前,国内大部分油田已进入三次采油阶段,用水驱来实现大规模生产,随着油田的发展,聚合物驱油和三元驱油(聚合物、碱和表面活性剂)已在大庆、大港、胜利、玉门等油田广泛应用,这使油田采出水中的聚合物含量不断增加,粘度也随之增加,乳化油更加稳定,原来的废水处理设施难以使污水处理达到回注水水质的标准,针对目前的现状,开发与之配套的采出水处理工艺已迫在眉睫,国内研究人员主要从两方面入手:一是开发小型高效水处理设备(如聚结器、旋流器等),加速油水分离速度;二是开发高效水处理药剂,降低采出水的粘度,破坏油水体系,达到油珠凝聚,加速分离的目的,另外,随着油田综合含水率的提高,采油污水的产出量不断增加,已超过注水量的需求,不能全部用于注水;再加上有些区块地层渗透率低,对注水水质要求很严,处理后的采油废水达不到要求,只能注新鲜水;还有的地区注蒸汽采油,采油污水处理后达到锅炉水质标准也很难,所以,相当一部分采油废水必须要排放到环境中,而且必须达到国家排放标准,这样对处理后污水的ABCAD等指标提出了更高的要求,过去的处理工艺很难满足需要,这就给很多油田的采油废水处理提出了新的课题。
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