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【摘要】 本文根据油田废水的水质特性，在认清采油废水处理现状及其存在问题的基础上，提出了采油废水进行有效处理的方法，并加以优化组合。随后阐明采油废水处理的达标技术标准，基于此，对采油废水的未来发展趋势进行了研究。
【关键词】采油废水 处理方法 优化组合 达标技术
1 采油废水及其处理问题
1.1 采油废水的水质特点
采油过程中产生的废水，含有的主要成分是石油类和微量的采油助剂有机物。通常采油废水的水质特点表现为：链烷烃中在14—18之间的含量最高，环烷烃中五环和六环化合物为最多；有机物的碳原子数分布相对较宽，碳数变化更复杂，分子量分布主要集中在100～140之间，占总含量的70%—90%；有机物的重要组成部分还包括一些有机化学药剂，产生于钻井或油气处理、集輸过程中附加量，这些化学药剂多难以降解。除上述采油废水组成特点外，它还具有高含盐量、高温等特点。
1.2 采油废水处理现状
一般来讲，油田废水处理技术流程主要是“隔油—浮选—过滤”这样的 “老三套”模式，除去废水中的油和悬浮物是这项工艺技术的主要目的。长期以来，该技术流程被广泛地应用于各油田的采油废水处理过程中，且效果较为良好，经过处理的废水，其水质一般都能满足回注水的要求。但随着油田的发展和生产的加大，采油废水处理过程中，仍然存在许多现实问题，以下作详细说明。1.3 采油废水处理面临的问题
三段采油模式伴随油田发展而逐渐被广泛应用于采油废水处理，尤以聚合物驱、三元复合驱采油的广泛应用显著。聚合物增大采出水的粘度，乳化油能使其更稳定；表面活性剂使油珠严重乳化，微小油珠难以聚集，造成油水分离难度增大，导致普通采油废水处理方法很难奏效。另外随着油田综合含水率的提高，采油废水的产生量不断增加，因此必须释放到环境中去的部分采油废水经处理后必须达到国家的排放标准。相对而言，一些特殊油田，如稠油田或高含氯油田的废水要排出到环境，达标处理较为困难，这将是今后长时间内，一项重点而艰巨的采油废水处理任务。
2 采油废水处理优化方法选择
方法表述如下：
（1）物理法，包括气浮法和吸附法两种方式。气浮法多结合其他技术使用，和絮凝法结合作用，能确保取得最佳除油效果。吸附法是直接用表面积较大的材料吸附废水中一些大分子有机污染物质的一种方法。
（2）化学法，包括化学混凝法，电解法和化学氧化法。化学混凝法主要是进行废水处理药剂的开发的一种方法。所用絮凝剂多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物为主，辅以生物絮凝剂、破乳剂等。电解法是利用直流电的作用下的阴、阳极进行还原、氧化反应，将难降解有机物或对生物有毒有抑制作用的污染物转化为可生化物质，而去除乳化油及一些高分子有机物质的一种方法。化学氧化法主要有臭氧氧化法、分子氧化法、催化氧化法等。通常作为预处理技术或与其他方法联用。
（3）物理化学法，主要有电解气浮法，它是在气浮法使用过程中，与电解相结合，形成的一种新方法。几种方法优化组合后还可形成絮凝电解气浮法。
（4）生物方法，主要包括好氧生物法、厌氧生物法和生物强化技术。其中好氧生物法使用时采用活性污泥法、生物膜法、自然处理法等。厌氧生物法指利用厌氧菌将采油废水中部分难以生物降解的多环芳烃类高分子有机污染物，进行水解和发酵，从而使其转化为易于生物降解的简单有机物的方法。采用生物强化技术可对采油废水中对微生物起到毒害作用、抑制微生物生长的暂时性有毒物质，通过培养和使用高效优势菌群，得到迅速降解，缓解高温高盐的水质对微生物危害作用。
通过对上述方法的介绍，发现各方法在技术和经济上都有优缺点。有些处理大分子污染物效果较好，有些处理难降解有机物效果显著；但有些处理深度不足，有些处理成本较大。基于这些情况和各油田废水水质、水量的差异，有针对性的找出某一特定油田废水的处理方法尤为重要。此外，根据某一废水的水质水量，进行处理方法优化组合则显得十分重要。
3 采油废水处理技术达标标准和发展趋势
3.1 达标参考标准
任何事物有效作用都要有确定的达标标准，采油废水也不例外，达到一定瞄准后才能有效处理油田废水。参考标准：
（1）高级氧化技术标准。由于高级氧化技术能够产生高活性的氢氧根组合，所以它能够有效处理多种废水。
（2）高效生物技术标准。解决采油废水高温、高含盐量特性对微生物活性的严重抑制问题。
（3）膜分离技术标准。利用膜的选择透过性对污水进行分离和提纯的采油废水处理。这三项达标技术都对采油废水处理效果显著，具有良好的应用前景，是目前研究的热点，也是该领域的重点研究方向。
3.2 未来发展方向
针对上述采油废水达标处理技术的要求，经过大量研究确定了采油废水处理的发展方向，主要有以下几方面的趋势：
（1）小型高效水处理设备的应用。二十世纪末，开发出新兴的工业水处理新型密闭式浮选箱、水力旋流器等液旋流分离技术，得到推广应用。高效的水处理器在石油废水的处理中起着关键的作用，相对于其他的除油设备具有去油效果好，且占地小、无易损件等优势。
（2）高性能水处理药剂的研制开发。性能良好的水处理剂，如破乳剂、絮凝剂和降粘剂等对乳化含油废水、稠油废水等特殊油田的废水有好的处理效果，对其的研制开发是水处理药剂研究的一个重要方向。
（3）技术组合在废水处理中的应用。将不同处理技术组合后，能形成更有效果的工艺技术，有效处理难降解的有机废水。如生化（活性污泥法、生物膜法）和物化技术，厌氧生化和好氧生化，菌种的驯化和选育等组合技术，在石油废水处理中得到广泛应用。
4 结语
随着石油工业的发展，只有对采油废水进行严格处理，才能保证在保证企业经济效益的情况下，满足越来越重视的环保要求。采油废水水质的复杂性表明单一的技术和设备难以实现采油废水的达标处理，因此必须综合考虑废水处理设备、高效水处理药剂和组合技术等各方面因素，改进和提高现有治理技术。综合本文所提到的一些技术，一定程度上，给进行油田废水处理的工作者以经验和启示，开拓他们的思路，对进一步的研究具有很多参考价值。
参考文献
[1] 陈进富，李忠涛，等.采油废水的有机构成及其COD的处理技术研究[J].石油与天然气化工，2001，30（1）
[2] 闫健勇，陈进富，王嘉麟，等.国外采油废水处理技术的新进展[J].油田气环境保护，2000，10（2）
[3] 龚争辉，吕兴东，周雅芳，等.气浮-生物接触氧化技术在采油废水处理中的应用[J].黑龙江环境通报，2000，24（4）
[4] 刘颖，宋淑云，许晔. 采油废水处理技术的应用及研究进展[J].油气田环境保护，2008，18（2）
作者简介
齐栩，男，1978年9月15日生，2012年1月毕业于西安石油大学，现在延长油田股份有限公司吴起采油厂工作 主要研究领域为采油工程。
【关键词】采油废水 处理方法 优化组合 达标技术
1 采油废水及其处理问题
1.1 采油废水的水质特点
采油过程中产生的废水，含有的主要成分是石油类和微量的采油助剂有机物。通常采油废水的水质特点表现为：链烷烃中在14—18之间的含量最高，环烷烃中五环和六环化合物为最多；有机物的碳原子数分布相对较宽，碳数变化更复杂，分子量分布主要集中在100～140之间，占总含量的70%—90%；有机物的重要组成部分还包括一些有机化学药剂，产生于钻井或油气处理、集輸过程中附加量，这些化学药剂多难以降解。除上述采油废水组成特点外，它还具有高含盐量、高温等特点。
1.2 采油废水处理现状
一般来讲，油田废水处理技术流程主要是“隔油—浮选—过滤”这样的 “老三套”模式，除去废水中的油和悬浮物是这项工艺技术的主要目的。长期以来，该技术流程被广泛地应用于各油田的采油废水处理过程中，且效果较为良好，经过处理的废水，其水质一般都能满足回注水的要求。但随着油田的发展和生产的加大，采油废水处理过程中，仍然存在许多现实问题，以下作详细说明。1.3 采油废水处理面临的问题
三段采油模式伴随油田发展而逐渐被广泛应用于采油废水处理，尤以聚合物驱、三元复合驱采油的广泛应用显著。聚合物增大采出水的粘度，乳化油能使其更稳定；表面活性剂使油珠严重乳化，微小油珠难以聚集，造成油水分离难度增大，导致普通采油废水处理方法很难奏效。另外随着油田综合含水率的提高，采油废水的产生量不断增加，因此必须释放到环境中去的部分采油废水经处理后必须达到国家的排放标准。相对而言，一些特殊油田，如稠油田或高含氯油田的废水要排出到环境，达标处理较为困难，这将是今后长时间内，一项重点而艰巨的采油废水处理任务。
2 采油废水处理优化方法选择
方法表述如下：
（1）物理法，包括气浮法和吸附法两种方式。气浮法多结合其他技术使用，和絮凝法结合作用，能确保取得最佳除油效果。吸附法是直接用表面积较大的材料吸附废水中一些大分子有机污染物质的一种方法。
（2）化学法，包括化学混凝法，电解法和化学氧化法。化学混凝法主要是进行废水处理药剂的开发的一种方法。所用絮凝剂多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物为主，辅以生物絮凝剂、破乳剂等。电解法是利用直流电的作用下的阴、阳极进行还原、氧化反应，将难降解有机物或对生物有毒有抑制作用的污染物转化为可生化物质，而去除乳化油及一些高分子有机物质的一种方法。化学氧化法主要有臭氧氧化法、分子氧化法、催化氧化法等。通常作为预处理技术或与其他方法联用。
（3）物理化学法，主要有电解气浮法，它是在气浮法使用过程中，与电解相结合，形成的一种新方法。几种方法优化组合后还可形成絮凝电解气浮法。
（4）生物方法，主要包括好氧生物法、厌氧生物法和生物强化技术。其中好氧生物法使用时采用活性污泥法、生物膜法、自然处理法等。厌氧生物法指利用厌氧菌将采油废水中部分难以生物降解的多环芳烃类高分子有机污染物，进行水解和发酵，从而使其转化为易于生物降解的简单有机物的方法。采用生物强化技术可对采油废水中对微生物起到毒害作用、抑制微生物生长的暂时性有毒物质，通过培养和使用高效优势菌群，得到迅速降解，缓解高温高盐的水质对微生物危害作用。
通过对上述方法的介绍，发现各方法在技术和经济上都有优缺点。有些处理大分子污染物效果较好，有些处理难降解有机物效果显著；但有些处理深度不足，有些处理成本较大。基于这些情况和各油田废水水质、水量的差异，有针对性的找出某一特定油田废水的处理方法尤为重要。此外，根据某一废水的水质水量，进行处理方法优化组合则显得十分重要。
3 采油废水处理技术达标标准和发展趋势
3.1 达标参考标准
任何事物有效作用都要有确定的达标标准，采油废水也不例外，达到一定瞄准后才能有效处理油田废水。参考标准：
（1）高级氧化技术标准。由于高级氧化技术能够产生高活性的氢氧根组合，所以它能够有效处理多种废水。
（2）高效生物技术标准。解决采油废水高温、高含盐量特性对微生物活性的严重抑制问题。
（3）膜分离技术标准。利用膜的选择透过性对污水进行分离和提纯的采油废水处理。这三项达标技术都对采油废水处理效果显著，具有良好的应用前景，是目前研究的热点，也是该领域的重点研究方向。
3.2 未来发展方向
针对上述采油废水达标处理技术的要求，经过大量研究确定了采油废水处理的发展方向，主要有以下几方面的趋势：
（1）小型高效水处理设备的应用。二十世纪末，开发出新兴的工业水处理新型密闭式浮选箱、水力旋流器等液旋流分离技术，得到推广应用。高效的水处理器在石油废水的处理中起着关键的作用，相对于其他的除油设备具有去油效果好，且占地小、无易损件等优势。
（2）高性能水处理药剂的研制开发。性能良好的水处理剂，如破乳剂、絮凝剂和降粘剂等对乳化含油废水、稠油废水等特殊油田的废水有好的处理效果，对其的研制开发是水处理药剂研究的一个重要方向。
（3）技术组合在废水处理中的应用。将不同处理技术组合后，能形成更有效果的工艺技术，有效处理难降解的有机废水。如生化（活性污泥法、生物膜法）和物化技术，厌氧生化和好氧生化，菌种的驯化和选育等组合技术，在石油废水处理中得到广泛应用。
4 结语
随着石油工业的发展，只有对采油废水进行严格处理，才能保证在保证企业经济效益的情况下，满足越来越重视的环保要求。采油废水水质的复杂性表明单一的技术和设备难以实现采油废水的达标处理，因此必须综合考虑废水处理设备、高效水处理药剂和组合技术等各方面因素，改进和提高现有治理技术。综合本文所提到的一些技术，一定程度上，给进行油田废水处理的工作者以经验和启示，开拓他们的思路，对进一步的研究具有很多参考价值。
参考文献
[1] 陈进富，李忠涛，等.采油废水的有机构成及其COD的处理技术研究[J].石油与天然气化工，2001，30（1）
[2] 闫健勇，陈进富，王嘉麟，等.国外采油废水处理技术的新进展[J].油田气环境保护，2000，10（2）
[3] 龚争辉，吕兴东，周雅芳，等.气浮-生物接触氧化技术在采油废水处理中的应用[J].黑龙江环境通报，2000，24（4）
[4] 刘颖，宋淑云，许晔. 采油废水处理技术的应用及研究进展[J].油气田环境保护，2008，18（2）
作者简介
齐栩，男，1978年9月15日生，2012年1月毕业于西安石油大学，现在延长油田股份有限公司吴起采油厂工作 主要研究领域为采油工程。