【正文】 截留的方式去除水中一定顆粒大小的雜質(zhì)。過濾器有壓力式和重力式兩種，目前我國油田普遍采用的是壓力式，有石英砂過濾器、核桃殼過濾器、雙層濾料過濾器、多層濾料過濾器等。我國引進的數(shù)套Vortoil水力旋流器，在油田污水處理上取得了良好的效果。含油廢水經(jīng)離心分離后，油集中在中心部位，而廢水則集中在靠外側(cè)的器壁上。從油水分離的試驗結(jié)果看，沉淀時間越長，從水中分離浮油的效果越好。1995年～1997年外排量分別為2688萬t， 2699萬t, 3595萬t, 外排水的達標率僅為50% , 主要表現(xiàn)在外排水CODcr 嚴重偏高, 特別是對于稠油廢水、聚合物采出水、高含鹽采出水, 其達標排放率更低[12]。油田含油污泥的產(chǎn)生量一般為原油產(chǎn)量的 0. 5% ～1% , 但油田采出水量增加使得污泥量增加, 目前我國每年產(chǎn)生近百萬噸的油田含油污泥[10]。對于小斷塊油田產(chǎn)生的含油污水, 由于油田斷塊小而分散、各斷塊污水水質(zhì)不同, 給集中處理帶來困難。m[8] 。稠油廢水一般在處理后回用于熱采鍋爐, 故凈化后水質(zhì)應滿足熱采鍋爐給水水質(zhì)標準, 見表13[6]表13 熱采鍋爐給水水質(zhì)標準( SY0027—1994) mg當聚合物濃度較低時，聚并作用大于粘度影響，聚合物有助于油水分離。采出水處理是采油后的后續(xù)作業(yè)，尤其是對聚合物驅(qū)油污水的處理，直接關系到該技術的推廣應用。我國已有許多油田進入石油開采中后期, 采出液含水率不斷上升, 含油污水量增大, 同時各油田為確保原油產(chǎn)量, 不斷開發(fā)新油藏, 大力發(fā)展驅(qū)油技術, 使得油田含油污水處理面臨新的處理問題。(2)全面規(guī)劃,清污分流,合理布局,盡量減小污水負荷,降低投資和運行費用。對于新鮮采出水，即便含油量很少，COD還有150~200mg/l。除了以上這些天然的雜質(zhì)外，還含有一些用來改變采出水性質(zhì)的化學添加劑，以及注入地層的酸類、除氧劑、表面活性劑、潤滑劑、殺菌劑、防垢劑等。2)礦化度較高，一般幾千至幾萬mg/l。外排水水質(zhì)需遵循污水綜合排放標準。L1）平均腐蝕率（mmL1）腐生菌/（個表11 推薦水質(zhì)主要控制指標注層滲透率/181?？紤]到油藏孔隙結(jié)構和喉道直徑，要嚴格限制水中固體顆粒的粒徑。去除油類物質(zhì)的過程中，懸浮物能得到不同程度的去除，因此在油田含油污水的處理中，油水分離技術和過濾技術構成常規(guī)處理流程的主體，同時輔以防垢、緩蝕、殺菌等化學處理措施，來滿足當污水含油量在1000mg/l以下、懸浮固體在300mg/l左右時，處理后水能達到中、高滲透率油層所需的注水水質(zhì)要求[3]。由此可見，在油田生產(chǎn)過程中，油田含油污水主要來源于原油脫水站，其次是各種原油儲罐的罐底水、將含鹽量較高的原油用清水洗鹽后的污水、進入污水處理站的洗井廢水等[1]。三次采油是通過改變注入水的特性來提高采油率。第1章 概論隨著油田的不斷開采，采油技術不斷發(fā)展，先后經(jīng)歷了一次、二次、三次采油。目前油田主要進行二次、三次采油。由于油田含油污水處理后主要用于回注，處理的主要目標污染物為油類物質(zhì)和懸浮物。 注水水質(zhì)必須根據(jù)注入層物性指標進行優(yōu)選確定。 由于各油田或區(qū)塊油藏孔隙結(jié)構和喉道直徑不同，相應的滲透率也不同，因此注水水質(zhì)標準也不相同，目前全國主要油田都制訂了本油田的注水水質(zhì)標準，盡管各油田標準差異較大，但都要符合注水水質(zhì)基本要求。m2懸浮固體質(zhì)量濃度/（mgmL1）硫酸鹽還原菌/（個a1）游離二氧化碳質(zhì)量濃度/（mg為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國污染防治法》和《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》，控制水污染，保護江河、湖泊、運河、渠道、水庫和海洋等地面水以及地下水水質(zhì)的良好狀態(tài)，保障人體健康，維護生態(tài)環(huán)境，促進國民經(jīng)濟和城鄉(xiāng)建設的發(fā)展， 由國家環(huán)境保護局于1988年制訂頒布了《污水綜合排放標準》GB897888,并于1996年進行全面修訂頒布，標準號為GB89781996。3)含有大量的細菌，特別是SRB(硫酸鹽還原菌)，TGB(腐生菌)。由于采油污水成分復雜、石油組分的毒性、各種難降解化學藥劑的加入以及高溫高礦化度的特點，單獨使用常規(guī)處理工藝很難使采出水達到排放標準，特別是COD和石油類指標。要去除污水中的油，一般采用浮選、過濾等流程，選擇合適的藥劑是高效除油的關鍵。(3)采用先進、成熟、易管理、易操作的處理工藝,并具有良好的自控水平,經(jīng)深度處理的污水作到高水高用、中水中用、低水低用,以達到良好的環(huán)境、經(jīng)濟效益比。通過改變注水性質(zhì)的聚合物驅(qū)三次采油技術已在大慶、大港、勝利、玉門等油田開始使用。由于聚合物驅(qū)采出水中含有大量的聚丙烯酞胺，使含油污水粘度增大、乳化油更加穩(wěn)定, 造成油水分離困難處理難度比水驅(qū)采出水大得多[5]，現(xiàn)場傳統(tǒng)沉降過濾處理工藝已不能滿足生產(chǎn)需要，出現(xiàn)設備處理量降低，污水沉降時間過長，出水水質(zhì)惡化等現(xiàn)象，急需研究適合處理聚合物驅(qū)含油污水的設備和工藝。油珠粒徑小是聚合物驅(qū)含油污水油水分離難于水驅(qū)含油污水的主要原因，因此傳統(tǒng)工藝處理聚合物驅(qū)含油污水的關鍵是強化油珠聚并，縮短沉降時間。L 1溶解氧總硬度二氧化硅總鐵懸浮固體總堿度PH值礦化度含油量≤≤≤50≤≤2≤2000—11≤7000≤2稠油廢水含油量較高, 在 1000mg/ L 以上, 溫度在 70℃以上, 且稠油比重與水非常接近( ≥0. 95) , 在處理中稠油的去除是主要難題[7], 另外稠油廢水處理后回用應達到嚴格的熱采鍋爐給水水質(zhì)標準, 而現(xiàn)有油田污水處理工藝對硬度、二氧化硅等幾項污染物的去除幾乎沒有作用。 低滲透油田注水一般用清水, 所產(chǎn)生的污水經(jīng)處理后或排放或作為注水補充水, 在作為注水補充水時, 油田現(xiàn)用常規(guī)處理技術是很難滿足上述水質(zhì)要求的。 同時集中處理后又不能完全回注。對含油污泥的處理已引起重視, 國內(nèi)各油田進行了固化處理、焚燒以及固液分離回收利用等方面的研究及實踐[11], 尚無成熟工藝。第2章 油田污水處理技術的研究物理處理法的重點是去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作為含油廢水治理的基本手段，已被各油田廣泛使用。按照離心力產(chǎn)生的方式，離心分離可分為水力旋流分離器和離心機。粗?；侵负蛷U水通過一個裝有粗?；牧系脑O備時，油珠粒徑由小變大的過程。近年來，隨著纖維材料的發(fā)展，以纖維材料為濾料發(fā)展起來的深床高精度纖維球過濾器，因其具有纖維細密、過濾時可形成上大下小的理想濾料空隙分布、納污能力大、反洗濾料不流失等優(yōu)點，發(fā)展迅速。特別是超濾，己經(jīng)在除油的相關研究中取得了—定的進展，逐漸從實驗室走向?qū)嶋H應用階段。采出水先進行投加化學藥劑和沉降分離常規(guī)處理后，出水含油為27～583mg/l，經(jīng)過超濾處理后降為10mg/l以下。在國內(nèi)，李永發(fā)等用超濾膜處理勝利油田東辛采油廠預處理過的廢水，%，能達到低滲透油田回注水標準。表21膜法水處理技術的基本特征微濾（MF） 去除懸浮固體 105～105Pa 超濾（UF） 去除有機物、細菌和熱原質(zhì)去 除膠體物質(zhì)去除懸浮固體去除 105～105 染料大分子。包括混凝沉淀、化學轉(zhuǎn)化和中和法。該法分為化學氧化法，電解氧化法和光化學催化氧化法3類。光化學催化氧化法是指以半導體材料(如TiO2[14]、Fe2OWO3等)利用太陽光能或人造光能(如紫外燈、日光燈等)使廢水中的油和COD等污染物質(zhì)降解以達到凈化廢水的一種方法。絮凝法處理的關鍵在于尋找高效絮凝劑。在實驗室進行的小試表明，采用絮凝處理后，可使COD降至150mg/l左右，基本達到二級排放標準。目前國內(nèi)還沒有單純使用物化方法處理外排水的工程實例。另外，利用膜技術處理外排水也受到重視。在國內(nèi)，李永發(fā)等用超濾膜處理勝利油田東辛采油廠預處理過的廢水，%，能達到低滲透油田回注水標準。清華大學利用三級串連陶瓷膜處理經(jīng)過隔油之后的外排水，可使COD降低到100mg/l以下，但是膜污染后的再生和膜通量小的問題，目前還在限制膜技術的應用。國內(nèi)外在這方面還沒有取得重大突破，其主要原因是含油污水與生活污水和其它工業(yè)廢水相比，可生化性極低。廢水含鹽量高時水的粘度增大，污泥顆粒與水的比重差減小，因而微生物絮體不易在水中沉淀下來，造成活性污泥流失，惡化水質(zhì)，而且由于微生物細胞膜是選擇性透過膜，受滲透壓作用，高含鹽量對細胞結(jié)構也會造成破壞。有關含油污水生物處理的研究和應用也比較多。廢水再經(jīng)3?！：醚踅佑|氧化COD出水小于100mg/l。%%，處理后的污水均達到一級排放標準。d時，MBR—BAF系統(tǒng)COD平均去除率仍保持在70%以上，出水清澈透明，可實現(xiàn)采油污水的達標外排。綜上所述，含油廢水處理方法較多，各有優(yōu)缺點(見表22)。由于各油田污水水質(zhì)差異較大,處理后凈化水水質(zhì)要求也不盡相同,因此各油田根據(jù)自身實際情況和注水要求來確定自己油田的污水處理工藝。該工藝由自然（或斜板）除油化學混凝—重力過濾等處理技術組合而成。旋流（或立式除油罐）除油—聚結(jié)分離—壓力沉降—壓力過濾流程。接收（溶氣浮選）除油—射流浮選或誘導浮選—過濾、精濾流程。浮選流程處理效率高，設備組裝化、自動化程度高，現(xiàn)場預制工作量小。開式生化處理流程是針對部分油田污水采出量較大，回用量不夠大，必須處理達標外排而設計的。因此，尚需在排放前進行降溫處理：對于少部分礦化度高的油田污水，有必要進行除鹽軟化，適當降低含鹽量，以免引起受納水體鹽堿化。海塔油田含油污水深度處理站宜采用懸浮污泥過濾的處理工藝。表23 海塔油田已建含油污水深度處理站現(xiàn)狀名稱建設時間/年設計規(guī)模/m3/d實際處理量/m3/d負荷率/%主要處理工藝蘇一聯(lián)200235090橫向流聚結(jié)除油→兩級過濾呼一聯(lián)20032006700500400橫向流聚結(jié)除油→兩級過濾→雙膨脹精細過濾除油緩沖→懸浮污泥過濾→重力式石英砂過濾德一聯(lián)200540020451一體化氣浮除油裝置→雙濾料過濾器→雙膨脹精細過濾器德二聯(lián)20061 300350一體化氣浮除油裝置→雙濾料過濾器→雙膨脹精細過濾器根據(jù)開發(fā)提供的產(chǎn)水特性數(shù)據(jù)，分析海塔油田含油污水原水水質(zhì)指標，通過對污水水質(zhì)主要指標的分析可知，海塔油田含油污水的主要特點為：①污水的礦化度較低，氯離子含量較低，水質(zhì)腐蝕性不強；②pH ，呈弱堿性，有利于混凝沉降；③污水中固體懸浮物含量較高，為200 mg/l 左右；④污水溫度為45 ℃左右， ℃，有利于油水分離；⑤ g/cm3左右，有利于油水分離；⑥水中階段性含有部分洗井液、壓裂反排液（預處理后），后期有可能含有低濃度防膨劑，將導致原水黏度的上升，不利于沉降分離；⑦由于儲層屬低滲透及特低滲透，采出水中懸浮體顆粒直徑相對較小。根據(jù)2005 年1月18日大慶油田公司開發(fā)部修訂發(fā)布的不同滲透率條件下的油田注入水最新水質(zhì)標準，海塔油田污水回注標準需執(zhí)行“2”水質(zhì)標準。整個處理流程可分為三大部分：一是除油工藝，主要是分離采出水中游離及部分乳化的原油，同時去除部分大顆粒直徑的懸浮固體；二是過濾工藝，主要是去除水中懸浮固體及部分原油；三是輔助工