国内外油田含油污水处理技术研究进展


     根据采油污水的水质特点,要解决采油污水处理的问题,关键是去除废水中的石油类 、 悬浮物 、 COD 及细菌类 。 目前 , 国内外处理石油 、 炼化污水的方法主要有以下几类 :
      ( 1 )物理法
     物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物 、 油类等 。物理法主要包括重力分离 、 离心分离 、 过滤 、 粗粒化 、 膜分离和蒸发等方法 。石油企业常采用沉淀池或沉降罐处理钻井和油田污水,去除其中的浮油和悬浮固体物质。隔油处理主要用于去除含油污水中的浮油和粗分散油,所以在石油石化工业中应用较广,石油开发废水处理一般采用隔油罐,石化废水处理采用隔油池 。 过滤处理是以具有一定空隙的粒状滤料 , 如无烟煤 、 石英砂 、石灰石、核桃壳等截留水中杂质,从而使水得到澄清的工艺过程。膜分离技术具有能耗低、无二次污染等优点,是一种高效、节能的物理分离技术 。

     ( 2 )化学法
      化学处理法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。化学法包括混凝沉淀、化学转化和中和法等。混凝沉淀的机理在于利用混凝剂的吸附架桥作用,使水中分散的颗粒性物质凝聚,进而从水中分离出来。近几年来,无论无机的还是有机的水处理药剂都得到了很大发展,新型的水处理药剂效率很高、具备无二次污染等优点,所以得到了较为普遍的应用。

     ( 3 )物理化学法
     油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种 。 气浮法亦称浮选法 ,是将空气或其他气体以微小气泡形式注入水中,形成水、气及被去除物质三相非均一体系,在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。气浮法在石油工业中一般用于去除水中的石油类 [11]。吸附法主要是利用固体吸附剂去除废水中多种污染物。可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附三种类型。聚结粗粒化法除油技术属于吸附法处理,其作用原理是利用油与水两相性质的差异和对聚结材料表面亲合力相异的特性,使得含油污水通过填充聚结材料的装置时 , 油粒被填料捕获而滞留于填料的表面和空隙内 ,随着捕获的油类变厚而形成油膜,并进一步聚结成较大的油珠,从水中分离出来。聚结除油技术已成为石油开发污水处理的重要技术 。

     合理选用混凝剂和浮选剂是提高和改善气浮及沉淀效率的最简便最经济的方法 。 起初 , 用作混凝剂和浮选剂的是一些无机絮凝剂 , 如 AlCl 3 、 碱式氯化铝、聚合硫酸铝、 FeCl 3 、明矶等等,目前已逐渐被有机高分子浮选剂 , 如聚丙烯酞胺、聚丙烯酸、淀粉等的衍生物所取代。欧美等发达国家石油企业的污水处理厂己基本全部采用有机高分子浮选剂来取代无机浮选剂。国内由于开展有机高分子浮选剂研究稍晚,市场上可供选用的品种较少,实际应用受到了很大的限制,目前多数石油化工企业污水处理厂仍然在使用无机浮选剂 。

      吸附法通常采用纤维活性炭和颗粒活性炭作为吸附材料,以吸附去除水中的有机和无机颗粒物质 , 在具体应用中 TOC , COD 等去除率较高 。 吸附法具有工艺简单、处理效果好等优点,如果在预处理很好的条件下,可用于回收废水中的有机化合物,获得一定的经济效益。对应缺点是预处理要求过高和吸附剂再生等问题 。目前多用于污水处理厂生物处理后的三级处理。

( 4 )生物法
     近年来,借鉴石化废水处理的经验,利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的无机物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化 。 生物法较物理或化学方法成本低 , 投资少 , 效率高 , 无二次污染 ,得到了广泛应用。油田废水可生化性较差,且含有难降解的有机物,因此,目前国内外普遍采用 A/O 法 、 生物接触氧化法 、 曝气生物滤池 ( BAF ) 、 SBR 、UASB 、氧化塘等工艺处理油田污水 。