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我国现有大部分油田开发相继进入中后期,剩余采出水量日益增大,部分经达标处理后排放到环境中。环渤海地区属环境敏感地区,也是国家污染防治重点控制区,排放控制标准越来越高,各油田采出水处理面临诸多技术问题。本文选取环渤海地区典型油田采出水及处理工艺为对象,运用液相色谱、傅立叶红外、GC-MS等检测设备进行分析,考察了各油田采出水特点和污染物在处理过程中的转化规律,确定难降解物质及构成,分析结果表明:(1)环渤海地区典型油田采出水根据油品可分为稀油污水和稠油污水两种,其COD均大于200mg/L,矿化度在2000mg/L以上,但稠油污水石油类含量明显高于稀油污水;稀油污水中有机污染物主要为烷烃类物质,稠油污水中有机污染物主要为稠环类物质。(2)石油类在以曝气池和活性炭滤池为主体的生化处理工艺,和以浮选为主体的物理处理工艺中去除率均可达92%,出水指标可达到国家一级排放标准;COD经这两种工艺处理后去除率分别为67%和49.2%,出水指标未能达到国家一级排放标准。(3)构成COD的物质67.9%是溶解态有机物,其中以小分子量(<3k Da)级分为主,此级分经生物活性炭滤池处理大部分被去除,同时在此工艺单元又生成分子量较大的微生物代谢物,分散油、乳化油形态存在的饱和烃可由现行浮选技术去除。对于稀油污水和稠油污水,出水COD中主要溶解性有机物均为含苯环芳香结构物质、酯类、含氧有机酸等结构稳定的物质。为提高有机物去除效率,通过对生物和物化处理工艺比选,提出现有处理工艺升级优化措施。高温水解-好氧生物处理技术作为生化处理的优化工艺,最佳工艺条件为:水解酸化单元停留时间为15h,好氧生物单元的接触氧化池停留时间为7.5h,溶解氧为7.0mg/L,生物滤池停留时间为1.5h,溶解氧为5.5mg/L,出水COD为63mg/L,去除率可达74.8%。C20以下烷烃完全降解,环烷烃和芳香烃部分降解,酯类和胺类物质比例下降;电絮凝浮选技术作为物化处理的优化工艺,最佳工艺条件为:阳极采用碳/二氧化锡电极,电流6.0m A/cm2,电压6.7V,电解时间20min,出水COD为88mg/L,去除率可达77.1%,多环芳香类、杂环类物质有效地被降解。