王泽甲   张小博   武玉亮

                 （燕京理工学院   河北  廊坊    065201）

摘要：本文分析了油田污水的主要来源及特点，总结了目前国内外的常规处理工艺，重点分析了油田污水处理工程采用的常规技术中存在的问题及不足，指出了油田污水处理的难度所在。

关键字：油田污水处理工艺注水水质

随着我国油田开发，海运等事业的发展，因游轮失事，油井井喷所造成的严重溢油事故时有发生。近20年来，已发生了数十起百吨以上油污事故，少量溢油事故在各港口，近岸水域也连续不断发生，被污染的水体的面积不断扩大。研究发现，水域一旦受到石油污染，水中的生物群落的正常生理、生化活动就会受到干扰，化学信息联系受到损害，生物的生长和繁殖都会受到严重的损害。多种有毒物质存在油类和它的分解产物中，水生生物吸收了这些污染物，通过生物富集作用，成畸变，这些污染物还可以通过食物链进人人体，危害人体键康。含油污水严重的威胁了环境以及人类的正常活动，因此针对含油污水处理技术的研究是生产及生活中非常迫切解决的问题。

1.油田污水来源

含油污水主要来源主要有以下几个方面，分别为：工业排水、石油开采、炼油、运输（事故和排水）以及大气石油烃污染。

我国油田的开采方式基本为注水压出。由于油田开采年代的不断增长，采出液的含水率与之俱增，有的油田甚至超过90％以上，油田的主要注水水源就来自这些含油污水。这部分污水成分复杂，既含有石油类，还含有固体悬浮物和化学药剂。如果未经处理就排放或回注，就会损失造大量的原油，而且环境也会受到严重的污染，或者堵塞油路，影响采油效率。

石油是通过管道和油轮运送至炼油厂的，在炼油厂中原油会被制成有用的石油产品和材料。石油产品的输送是经过管道、公路、铁路或轮船输送的。因为对油的需求量巨大，从产地输送所需地的过程中，步骤复杂，如果过程中操作不当，发生事故或由于其他原因导致石油泄漏。

此外，含油污水来源的另外一个途径是传播航行过程中排放的压载水、舱底水和洗舱水。工业部门尤其例如石油化工、粮油加工、金属加工、造纸、皮革、食品、纺织等工业在生产过程中都要排放相当多的含油污水。空气中也含有大量的石油烃类物质，这些物质一部分被光化分解，另外通过沉淀和降水进入地面水和海洋的石油烃类物质大约有400万吨。

综上，生态环境尤其是海洋已经受到了来自各种含油废水、废液及海洋石油泄漏等油的严重污染，并且产生了严重的后果。如何对油污染进行控制和治理已经成为一个全球性的问题。

2.油田污水的危害

（1）由于泄漏和排放的石油和石油制品进入水体（江、河、湖、海），在水面上会形成一层浮油，覆盖水面的油膜会阻止空气中的氧进入水体，导致空气与水隔绝，造成水体缺氧从而变臭。水面上的油膜未及时处理还可能引起火灾，影响水上交通，损毁水上建筑物。

（2）水中溶解的油在氧化时需要消耗水中的溶解氧，在15℃下，1 kg石油的海水降解，需要41万L海水中的氧。油污染的水域会出现局部缺氧现象，水生植物的光合作用被阻断，水生动物则因为窒息而死亡。

（3）许多有毒物质存在油类和它的分解产物中，水生生物吸收了这些污染物，通过生物富集作用，成畸变，这些污染物还可以通过食物链进人人体，危害人体键康。农田若用被石油污染过的水灌溉，会增加土壤中的油类物质，这些污染物还会附着在水稻和其他农作物的体内，影响农作物的生长。

（4）水域被石油污染后，沿岸会变的污浊不堪，被污染的疗养区和旅游区会失去疗养和旅游价值。

3.含油污水处理工艺

根据油田污水性质的特点和生产目的不同，可以分为不同的处理方式。“老三套”是国内普遍采用的污水处理工艺，它包括隔油—浮选除油（或旋流除油）—过滤，这个工艺主要的去除对象是废水中的油和悬浮物。其中，三段式处理流程的构筑物包括一次除油罐、二次混凝除油罐、压力过滤罐等。含油污水在一次除油罐中进行的是油水分离，首先去除浮油，然后处理后的废水进入二次混凝除油罐，目的是进一步去除水中的浮油和部分乳化油，随后废水进入压力过滤罐，经过滤处理，废水中的悬浮杂质和残余的油珠被除去，废水基本满足了回注的要求。

二段处理流程包括混凝除油和过滤，混凝除油罐和过滤罐是主要的处理构筑物。油田废水进入除油罐，经混凝除油后，进入压力过滤罐，过滤后的废水直接用于回注。二段式的特点是流程简单，构筑物较少，如果进水质量较好，一般能达到回注水的要求[1]。

由于原有老三套处理的工艺技术比较单一，缺少深度处理工艺，且运行成本较高，效率低，管理水平也不高，但注水水质的要求逐渐提高，尤其是低渗透油田注水水质要求的提高，对传处理设备提出了更高要求。一方面是对原有工艺设备的优化改进，另一方面是新设备的开发设计[2]。

在原有技术路线的基础上，延长工艺，可通过增加微生物处理单元来实现。研究发现，对部分油田的采油污水进行可生化性后，某些采油污水通过生物处理技术达到了较好的处理效果。如天津大学的李哲[3]等对某油田废水采用SBR方法来处理，该油田废水具有较好的可生化性，COD为400mg/L，BOD为250 mg/L，油为30 mg/L。实验结果表明，当周期为8h，进水时间为1h，曝气时间5h，沉淀2h并出水，出水COD始终低于100 mg/L，去除率达80%~90%。但是由于采油污水的含油量、水温以及矿化度和悬浮物都比较高，而且可生化性低，来水水质极为不稳定，在前期的处理工艺中往往需要投加更多的化学处理剂，且它的水质随油区变化较大，仅用单独的生化处理工艺处理采油污水较难得到大面积的推广[4]。

国外油田采出污水处理工艺主要是除油净化和过滤净化两个阶段，与我国的基本类似。工艺及设备的选择根据原水水质和注入层对水质的要求确定。如科威特北部油田处理采油污水的工艺流程[5]。国外也有采用活性炭生物硫化床生化工艺处理近海油田污水[6]。Permian Basin油田位于美国德克萨斯州，它的采出水处理工艺利用的是水力旋流技术，来替代隔油与浮选除油工艺[7]。

4.存在问题及原因分析

目前，普遍存在油田回用污水不达标的现象，原因有很多方面，既有工艺流程的因素，也有污水性质的因素。

（1）污水的污染物成分更加复杂。随着石油开采的不断深入，我国部分油田相继进入三次采油阶段。由于复合三次采油的出水中既含有驱油剂，又含有油和悬浮物[8]。驱油剂的成分非常复杂，一般含有聚合物、表面活性剂和碱等成分。表面活性剂也降低了油水间的界面张力，使污染物能在水中更稳定的存在。

（2）传统工艺主要为除油和除悬浮物两部分，如“隔油—过滤”处理工艺以及“隔油—浮选”处理工艺，经过这种工艺处理后，虽然石油类基本达标，对石油类有较好的处理能力，但对COD的处理效果很不明显。

（3）化学混凝法具有工艺流程简单、建设周期短等优点，但由于油田污水的成分变化比较大，且十分复杂，使得工艺运行不稳定，且需要的药剂投加量大、大大增加了工艺的运行成本。为了降低运行成本，可以通过减少或暂停药剂的投加来实现，但这种方法往往会导致出水水质不稳定，同时也为注水带来许多不必要的麻烦。

（4）由于管线和设备被腐蚀的现象非常严重，虽然可以采用药剂的缓蚀率暂缓药剂投放段的腐蚀，但这种方法并不能从根本上降低整体的腐蚀水平。

（5）为了降低运行成本，可以采用生物法处理油田污水。但由于污水的可生化性差，使得污水的停留时间增长，则需要更大体积的处理构筑物，这样就大大延长的建设周期。如果采用电气浮法，处理效果好、建设周期短，但电耗大。

（6）目前，我国许多油田水处理站的整体工艺、技术存在自动化程度不高，管理水平低等特点，而且由于不能将国际先进的技术与设备及时的引进并消化，管理经验也不能与之俱进，导致我国大部分油田污水处理水质不达标，处理效率低。

参考文献

[1] 邹启贤, 陆正禹. 油田废水处理综述[A]. 工业水处理, 2001, 21(8): 30—33

[2] 张文. 油田污水处理技术现状及发展趋势[A]. 油田地质与采收率, 2010, 17(2): 108—109

[3] 李哲. SBR法处理油田采出水[J] , 城市环境与城市生态, 2000, 13(1): 41一42

[4] 杜卫东. 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): 34一36

[5] Campos J C, Borges R M, Oliveira A M. Oilfield waster treatment by combined microfiltration and biological processes[J]. Water Research, 2002, 36: 95—104

[6] 从立剑, 孙维国. 油田污水处理研究[A]. 内蒙古石油化工，2010, 17: 98—99

[7] 汪卫东, 郭省学. 油田污水处理技术发展趋势[A]. 中国环境科学学会学术年会优秀论文集（2008）: 762—766

[8] 陆晶晶, 周美华. 吸油材料的发展[A]. 东华大学学报（自然科学版），2008. 28(1): 126—130