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1.1除油
這一環節在石油廢水處理過程中比較重要,廢水中的原油主要以浮油(直徑大于100μm)、分散油(直徑在10-100μm之間)和乳化油(直徑為1×10-3-10μm)三種形式存在,根據原油存在的不同形式,采用兩級除油法,即一級重力除油、二級混凝除油法。
1.1.1重力除油
重力除油屬于初步除油,利用油和水的相對重力不同,來除去廢水中的浮油和分散油?,F階段我國主要采用立式除油罐和斜板式隔油池兩種主要的重力除油方式。立式除油罐的設計符合油水運動的基本規律,迎合廢水流動的重力流程,采用物理的方式進行除油,除油效果非常顯著,對于含油量在5000mg/L以下的廢水,其除油率可高達80%,是石油開采廢水重力除油的主要措施。斜板式隔油池也是浮油處理的重要措施之一,相對于平流式隔油池來說,斜板式隔油池主要是在其內部加設一道斜板。表面看無很大差異,卻使處理浮油與分散油的效果明顯提升,通常在廢水油粒半徑為25微米時,只需將廢水在斜板式隔油池停留30分鐘以內,就可以出去廢水中80%以上的浮油,除油效果同樣是非常的明顯。同時,也可以把立式除油罐與斜板式隔油池相結合,在立式儲油罐內設置波紋斜板,使其兼具兩種技術的有點,進一步提升除油效果,通過一次操作,基本可以出去廢水中的全部浮油和分散油。
1.1.2混凝破乳除油
經過重力除油后,廢水中的浮油和分散油已基本去除,混凝破乳除油主要是為了除去廢水中直徑更小的乳化油,其對于乳化油的去除效果非常明顯。這種除油方式主要是利用混凝破乳劑,其具有脫穩破乳的效果,能夠將廢水中的乳化油粒與水分離,實現除油的效果。在除油工作中,混凝破乳除油法主要運用混凝破乳劑與混凝除油工藝實施具體的除油工作。混凝破乳劑主要是通過改變廢水中乳化油的性狀來實現除油,它能夠凝結廢水中的乳化油,同時還能提升乳化油在廢水中的浮力。在具體的除油工作中,主要采用兩種混凝劑,即有機混凝劑與無機混凝劑,在實際工作中起到了重要的作用,近年來廢水除油工藝不斷取得發展,在乳化油除油工作中也出現了有機高分子混凝破乳劑,并且得到了廣泛應用。
1.2除懸浮物
石油開采廢水中的懸浮物的去除工作較為簡單,主要是通過過濾的方式來進行,通常有壓力式濾罐和重力式濾罐兩種,壓力式濾罐可在工廠預制,具有安裝方便,占地面積小,操作運行方便等優點,因此在油田中應用較多。壓力式濾罐又分為立式和臥式兩種,直徑一般在3米以內。與立式濾罐相比,臥式濾罐過濾斷面懸浮物負荷不易均勻,因此沒有得到立式濾罐一樣的廣泛應用。當前,為保證出水水質,很多油田都采用兩級過濾處理,第一級為雙層濾料過濾,通常選用石英砂和無煙煤作為濾料,第二級進行精細過濾,采用纖維素濾料,以保證出水中的含油量、懸浮物濃度達到要求,能夠進行回注水操作。
2當前我國石油開采廢水處理中存在的主要問題
目前,我國很多油田都進入了開采的中后期,由于進行二次抽采、三次抽采,使廢水水質更加復雜,因此,對廢水的處理技術也要求更高。
2.1聚合物驅采廢水
目前很多油田開始使用聚合物化學驅采技術,在水中加入了大量的聚合物和表面活性劑,使廢水水質比原來的工藝復雜很多,原油主要以乳化油的狀態存在,同時存在很多的聚合物和活性劑,使乳化油的穩定性更高,使得重力除油的效果大打折扣。同時由于聚結材料的種類較少,聚結效率不高,導致粗?;劢Y工藝的除油效果較差。因此,必須完善聚結除油機理,開發新型聚結材料,改善聚結工藝條件,以解決聚合物驅采的廢水處理問題。
2.2蒸汽驅采稠油廢水
目前,各大油田蒸汽驅采油規模也不斷擴大,蒸汽驅采稠油廢水中含油量高并且稠油的相對體積質量和水很接近,重力分離效果甚微,同時,沒有一種高效、快速的破乳劑,水中的二氧化硅等污染物的處理落后,都給蒸汽驅采稠油廢水的處理帶來了極大問題。
2.3低滲透油藏開采廢水
為了不堵塞地層,并且保持低滲透油藏的滲透性,低滲透油層回注水質的要求非常嚴格,回注水的濾膜系數和污染物顆粒直徑要求非常高,而目前的精細過濾、活性炭吸附等技術都很難達到,膜處理技術雖然能達到要求,但其耐久性、抗腐蝕性等都需要進一步提高。
3我國石油開采廢水處理工作的展望
我國石油開采廢水處理的技術已經逐漸制約了驅油技術的發展,影響了驅油技術的大規模發展,因此,發展石油開采廢水處理技術是我們亟待解決的問題。結合聚合物驅采廢水、蒸汽驅采稠油廢水、低滲透油藏開采廢水的發展,我們應當盡快研制更高效的混凝破乳劑,提高除油效率,保障石油開采廢水的再利用;研發更有效地聚結材料,提高物理法除油效率;積極研發和更新膜處理技術,提高顆粒物和乳化油的去除效率。
4結語
經濟的快速發展帶動了石油產業的高速發展,使得石油開采廢水污染問題日益嚴重,因此,各大油田應當順應開采技術的發展,積極研發新的廢水處理技術,提高廢水處理效率,確保石油開采業的持續健康發展。
作者:郇宇 麻宇杰 施磊 單位:長慶油田分公司第八采油廠