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炭摹吸附剂处理油f 只含油污水的研究 炭基吸附剂处理油田含油污水的研究 摘要 在石油生产过程中产生大量的含油污水，对油田周围环境造成了严重的污 染，己成为制约油田生产发展的重要因素之一，因此，研究开发高效、实用的油 田含油污水处理技术，具有非常重要的现实意义。吸附法作为环境污染治理中的 常用技术之一，具有适用范围广、处理效果好、吸附剂可重复利用等优点，被认 为是处理含油污水的一种有效途径，而吸附剂的选择是该技术的关键。寻求高效、 经济的含油污水吸附剂已成为目前研究的重点。 本文选用经济廉价、丰富易得的半焦和褐煤制备炭基吸附剂，主要研究了吸 附剂的活化制备、吸附除油性能评价、物化性质表征以及吸附剂的再生，并对吸 附的机理进行了简单探讨。 针对油田含油污水中油类物质的性质，分别对半焦和褐煤进行了高温焙烧活 化、水蒸汽活化、高压水热活化、h n 0 3 活化、k o h 活化以及h 3 p 0 4 活化、z n c l 2 活化，所得的炭摹吸附剂能够有效地吸附去除油田含油污水中的油。其中半焦吸 附剂的最佳活化方法是k o h 活化，最佳制备条件为：k o h 固体与半焦以质量比 5 ：1 混合，8 0 。c 浸渍3 o h ，5 5 0 。c 焙烧1 5 h ；褐煤吸附剂最佳活化方法是z n c l 2 活 化，最佳制备条件为：浓度为3 5 的z n c l 2 与同浓度的h 2 s 0 4 按照体积比2 ：1 复 配，按照浸渍比3 ：1 与褐煤混合，浸渍1 2 h ，6 0 0 。c 焙烧1 5 h 。 采用静态吸附法和动态吸附法对吸附剂的吸附性能进行评价。结果表明，静 态实验最佳操作条件为：吸附剂粒度4 0 - - 8 0 目，吸附剂的加入量l0 9 l ，搅拌 时间3 0 m i n ，静置时间6 0 h ；动态实验最佳操作条件为：吸附剂粒度2 0 4 0 目， 含油污水进水流量6 0 m l h ，进水含油量约】0 0 m g l 。静态实验- 二i = i ，z n c l 2 活化褐 煤除油率最高，达到7 9 5 7 ：动态实验中，k o h 活化半焦处理效果最好，床层 耗竭时间可以达到3 0 0 m i n 。 采用多种分析手段和检测仪器对吸附剂的物化性质进行分析表征，结果表 明，经过各种方法活化后，吸附剂表面酸、碱官能团含量都有很大的增加，其中 经h n 0 3 、h3 p 0 4 以及z n c i 2 活化后的吸附剂表面呈酸性，而其它吸附剂表面呈碱 性；吸附剂的亚甲蓝吸附值越人，对于油的饱和吸附量也越火；吸附剂的孔径分 中国海洋大学硕1 ：学化论文 布较集中，大部分的孔都集中于2 5 n m 左右，可以满足所要处理的含油污水对孔 径的要求；活化后的吸附剂的表面形貌发生了很大变化，孔隙结构更加不规则， 孔隙的分布更加的全面，对吸附除油有利。 ) ( 0 达到吸附饱和的炭基吸附剂进行高温热再生，在一定程度上可以恢复吸附 活性，但随着再生次数的增加，吸附剂的吸附性能逐渐变差。对模拟含油污水吸 附实验结果表明，在含油污水温度低、盐度高、p h 值低的条件下，吸附剂对油 的饱和吸附量较大，可以达到2 3 m g g ；吸附剂对于含油污水中油的吸刚过程符 合f r e u n d l i c h 等温吸附方程。 关键词：半焦：褐煤： 吸附剂： 油田含油污水：除油： 炭基吸附剂处理油田含油污水的研究 s t u d yo nt r e a t m e n to f o i l f i e l dw a s t e w a t e ru s i n g c a r b o n b a s e da d s o r b e n t s a b s t r a c t l a r g ep l e n t yo fo i l yw a s t e w a t e rh a v eb e e np r o d u c e dd u r i n gp e t r o l e u mr e f i n i n g p r o c e s sa n dg i v es e r i o u sp o l l u t i o nt ot h ee n v i r o n m e n ta r o u n do i l f i e l d sw h i c hh a s b e c o m eo n eo ft h ei m p o r t a n ti n f l u e n c ef a c t o r sr e s t r i c t i n gt h ep r o d u c t i o nd e v e l o p m e n t o fo i li n d u s t r y t h u s i th a sg r e a ts i g n i f i c a n c ei nd e v e l o p i n ge f f i c i e n ta n dp r a c t i c a l o i l f i e l dw a s t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g y a so n eo ft h em a i nt e c h n i q u e sf o rt h ep u r p o s eo f e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nc o n t r o l ，t h ea d s o r p t i o nm e t h o di sc o n s i d e r e dt ob eo n eo ft h e m o s te f f e c t i v ew a y si nt h et r e a t m e n to fo i l yw a s t e w a t e rb e c a u s ei th a st h ef o l l o w i n g a d v a n t a g e s ：w i d eu s a g e ，g o o dt r e a t m e n te f f e c ta n da d s o r b e n t sc a nb er e c o v e r e da n d r e u s e de c t w h i l ec h o o s i n gt h es u i t a b l ea d s o r b e n t si st h ek e yi s s u eo ft h i sm e t h o d t h e r e f o r e ，m a n yr e s e a r c h e sf o c u so ns e a r c h i n gf o r e c o n o m i c a la n de f f i o i e n ta d s o r b e n t s a tp r e s e n t i n t h i s p a p e r ，t h ec h e a ps e m i c o k ea n db r o w nc o a lw e r ec h o s e na s t h er a w m a t e r i a lt op r e p a r ec a r b o n - b a s e da d s o r b e n t so fo i lr e m o v a lf r o mo i l f i e l dw a s t e w a t e r b y d i f f e r e n ta c t i v a t i o n m e t h o d s a d s o r p t i o np r o p e r t i e s f o ro i l r e m o v a l ， p h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t i e sa n dr e g e n e r a t i o no ft h ea d s o r b e n t s h a v eb e e nm a i n l y s t u d i e d ，t h ea d s o r p t i o nm e c h a n i s mh a sa l s ob e e ns i m p l ei n v e s t i g a t e s e v e r a lm o d i f i c a t i o nm e t h o d st or a ws e m i c o k ea n db r o w nc o a lw e r ep e r f o r m e d a c c o r d i n gt ot h eb a s i cp r o p e r t i e so fo i li nw a s t e w a t e r t h a tw a s ，c a l c i n a t i o ni nn ： a t m o s p h e r e ，s t e a ma c t i v a t i o n ，h i g h p r e s s u r eh y d r o t h e r m a lc h e m i c a la c t i v a t i o n ，h n 0 3 。 k o ha c t i v a t i o nt os e m i c o k ea n dh 3 p 0 4 z n c l 2a c t i v a t i o nt ob r o wc o a l t h e c a r b o n b a s e da d s o r b e n t sp r e p a r e db yt h e s em e a s u r e sc o u l de f f e c t i v e l yr e m o v eo i l f r o mw a s t e w a t e rb a s e do ne x p e r i m e n t s t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ，k o hw a st h eb e s t a c t i v a t i o na g e n tt os e m i c o k ea n dt h eo p t i m u mc o n d i t i o n sw e r ea sf o l l o w s ：m a s sr a t i o i l l 国海洋大学硕i ：学化论文 o fk o h s e m i c o k ew a s5 ：1 ，i m p r e g n a t i n gt i m ew a s3 hu n d e r8 0 c ，a n dc a l c i n i n g t e m p e r a t u r ew a s5 5 0 ( 2 ；z n c l 2w a st h eb e s ta c t i v a t f o na g e n tt os e m i c o k ea n dt h e o p t i m a lc o n d i t i o n sw e r e ：v o l u m er a t i oo fz n c l 2a n dh 2 s 0 4s o l u t i o n ( m a s sf r a c t i o n so f 3 5 ) w a s2 ：1 ，l i q u i d - s o l i dr a t i ow a s3 ：1 ，i m p r e g n a t i n gt i m ew a s1 2 ha n dc a l c i n i n g t e m p e r a t u r ew a s6 0 0 ( 2 t h ea c t i v a t i o np r o p e r t i e sw e r ee v a l u a t e db yd e t e r m i n a t i o no ft h eo i lr e m o v a lr a t e t h r o u g hs t a t i ca d s o r p t i o na n dd y n a m i ca d s o r p t i o n t h er e s u l ti n d i c a t e d ，t h eo p t i m u m o p e r a t i n gc o n d i t i o n st os t a t i ca d s o r p t i o nw e r et h ef o l l o w i n g ：p a r t i c l es i z eo fa d s o r b e n t w a s4 0 - - 。8 0m e s h ，a d d i t i o na m o u n ta d s o r b e n tw a s10 9 l ，s t i r r i n gt i m ew a s3 0 m i na n d s t a n d i n gt i m ew a s6 o h ；a n dt od y n a m i ca d s o r p t i o n ：p a r t i c l es i z eo fa d s o r b e n tw a s 2 0 4 4 0m e s h ，v e l o c i t yo fi n f l u e n tw a s6 0 m l ha n do i lc o n t e n ti nw a s t e w a t e rw a s a b o u t1o o m g l t h eb r o w nc o a la c t i v a t e db yz n c i ：s h o w e dag o o db e h a v i o ri nt h e s t a t i ce x p e r i m e n t ，t h eo p t i m u mo i lr e m o v a lr a t eo b t a i n e dc o u l db eu pt o7 9 5 7 ；t h e s e m i c o k ea c t i v a t e db yk o he x h i b i t e daf a v o r a b l ep e r f o r m a n c e ，t i m eo fa d s o r p t i o n c a p a c i t yd e p l e t i o nc o u l dp e r s i s tf o r3 0 0 m i n t h ep h y s i c a la n dc h e m i c a lc h a r a c t e r i z a t i o na n da n a l y s i so nt h ea d s o r b e n t sw e r e p e r f o r m e db yv a r i o u sd e t e c t i o nm e t h o d sa n di n s t r u m e n t t h ef o l l o w i n gr e s u l t sw e r e o b t a i n e d ：1 ) t h ec o n t e n to ft h es u r f a c ea c i d i t ya n db a s i c i t yf u n c t i o n a lg r o u p so n s e m i c o k ea n db r o w nc o a li n c r e a s e dg r e a t l yw h e na c t i v a t e dt h r o u g ha l la b o v em e t h o d s b u to n et h es u r f a c ew a sa c i dw h e na c t i v a t e db yh n 0 3 ，h 3 p 0 4a n dz n c l 2 ，t h eo t h e r w a sa l k a l i n e 2 ) t h ea d s o r b e n t sw h i c hh a dh i g h e rm e t h y l e n eb l u ea d s o r p t i o na l s oh a d h i g h e rs a t u r a t e da d s o r p t i o no fo i l 3 ) p o r es i z eo fa d s o r b e n t sh a dar e l a t i v e l y c e n t r a l i z e dd i s t r i b u t i o na n da v e r a g ep o r ed i a m e t e rw a sa b o u t2 5 n m w h i c hc o u l d m e e tt h er e q u i r e m e n to fo i l yw a s t e w a t e rt r e a t m e n t 4 ) s u r f a c em o r p h o l o g yo f a d s o r b e n t sc h a n g e dg r e a t l ya f t e ra c t i v a t i o n t h a tw a s ，i r r e g u l a rp o r es t r u c t u r ea n d a b u n d a n tp o r ed i s t r i b u t i o nh a df o r m e d ，w h i c hw a sb e n e f i c i a lt oa d s o r p t i o nf o ro i l r e m o v a l t h et h e r m a lr e g e n e r a t i o no fa d s o r b e n t sw e r ee f f e c t i v et ot h ea d s o r b e n t sw h i c h h a dr e a c h e ds a t u r a t i o na d s o r p t i o ni nac e r t a i ne x t e n t h o w e v e r a d s o r p t i o np r o p e r t i e s r e d u c e d r a p i d l y w i t hi n c r e a s eo f r e g e n e r a t i o nt i m e s f u r t h e r m o r e ，a d s o r p t i o n i v 炭基吸附剂处理油田含油污水的研究 e x p e r i m e n t st os i m u l a t e do i l f i l e dw a s t e w a t e rw e r ec a r r i e do u t t h er e s u l ts h o w e dt h a t a d s o r p t i o ns a t u r a t i o nc a p a c i t yo fa d s o r b e n tc o u l dr e a c h2 3 m g gw h e nt h es i m u l a t e d o i l f i l e dw a s t e w a t e rh a dt h ep r o p e r t i e so f 1 0 wt e m p e r a t u r e ，h i g hs a l i n i t ya n dl o wp h t h es o r p t i o no fo i lt ot h ea d s o r b e n t sw a si nc o n f o r m i t yw i t ht h ei s o t h e r m a la d s o r p t i o n e q u a t i o no ff r e u n d l i c h k e y w o r d s ：s e m i e o k e ；b r o w nc o a l ；a d s o r b e n t ；o i l f i e i dw a s t e r ；o i lr e m o v a l v 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得( 蕉；麴逡直墓丝益噩挂别 直塑鳆! 奎拦受窒2 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：凰泼乡￥签字日期：7 年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 导师签字： 答字日期勘户加夕日 ?互广_i 乡 r r t 沈7 阉堋名年 签 秘吖 髀 扮 文期沧日位字学签 炭基吸附剂处理油田含油污水的研究 1 绪论 1 1 课题研究的背景和意义 随着我国社会经济的高速发展，水污染问题也日趋严重，成为制约我国经济 发展的重要因素之一。当前，在可持续发展成为世界各国普遍认同的发展模式的 时代背景下，保护水资源、防治水污染、改善水环境成为关乎国计民生的重大问 题。石油工业作为用水和排污大户，在水污染治理方面的工作显得尤为重要。 胜利油田是我国沿海重要的大油田之一，对山东省乃至全国的经济发展起着 重要的支持作用。经过3 0 多年的开发建设，目前胜利油田大部分油田已进入开 发后期，采出液综合含水量达到9 0 以上，由于受地层构造、开采工艺、注水 条件的影响，污水大量外排，严重污染了环境。孤岛油田作为胜利油田主要油田 之一，地层粘土矿物含量高，随着热采、注聚以及各种化学助剂的应用，油田含 油污水的乳化程度更加复杂，主要表现为粘度增大，对粘土、细砂、沥青质等固 体颗粒的携带能力增加，游离于水中机械杂质增多，含o w 孚l 化液滴增多。2 0 0 3 年以来，油田外输污水含油量猛增，孤三联最高达到1 4 0 0 m g l ，孤六联达到 17 0 0 m g l ，尤其是孤二联高达2 8 0 0 m g l 。油田含油污水含油量偏高，一方面造 成原油的大量损耗，另一方而使回注水堵塞油层，造成油层二次污染【1 】o 因此 含油污水的不达标处理已成为油田可持续发展的制约因素之一，如何有效地处理 含油污水已成为迫切需要解决的重大课题之一。 在水处理领域，吸附法作为一种常见的处理方法，主要用以脱除水中的微量 污染物，应用范围包括脱色、除臭、脱除重金属、各种溶解性有机物等。在处理 过程中，吸附法可以作为离子交换、膜分离等方法的预处理，也可以作为二级处 理后的深度处理手段。吸附法进行水处理，具有适用范围广、处理效果好、可回 收有用物料、吸附剂可重复使用等优点，对其它方法难以去除的一些大分子有机 污染物的处理效果尤为显著，因而，吸附法在水处理领域有着不可取代的作用【2 1 。 用吸附法处理含油污水，是利用多孔l 司体吸附剂对污水中的溶解油及其它溶 解性有机物进行表面吸附。囚此，吸附剂就是吸附过程的重要物质基础，根据不 同的含油污水处理工艺和经济性要求，可以采用不同类犁的吸附剂。常用吸附剂 活性炭不仅对油有很好的吸附性能，而且能同时有效地吸附污水中的其它有机 j 国海洋人学硕士学化论文 物，但吸附容量有限( 对油一般为3 0 8 0m g g ) 【3 】，且成本高，再生困难，从而 限制了它的应用，一般只用于含油污水的深度处理。因此，近年来国内外学者开 展了寻求新的含油污水吸附剂方面的研究，高效、经济的含油污水吸附剂成为目 前研究重点【4 ，5 1 。 1 2 油田含油污水的性质 油田含油污水主要是来源于油田勘探开发过程的油田采出水、洗井污水、钻 井污水等，其中主要为油田采出水。油田采出水随原油一同从地下采出并同原 油混合进入集输系统的集油站进行脱水分离，因此，油田含油污水的水质与原油 的地质条件、注入水性质、原油集输条件、以及脱水工艺等因素的有关。尽管水 质各异，但总体看来，油田含油污水一般具有以下性质： 1 2 1 油含量高 油田含油污水的含油量较高，远大于各种水质标准。一般认为，含油污水的 油类可以划分为四种物理形态：游离态油、机械分散态油、乳化油和溶解油【6 1 。 ( 1 ) 游离态油，以连续相的形式浮于水面，在表面形成的油膜或油层。油 滴的粒径较大，一般大于1 0 0 m ，占总油量的7 0 8 0 以上，可以通过机械分 离的方法除去。 ( 2 ) 机械分散态油，以微小油滴悬浮分散于水中，不稳定，静置一段时间 后可聚集成较大油珠上浮到水面变成漂浮油，油滴粒径在10 10 0 1 t m 。 ( 3 ) 乳化油，油滴由于受到油水界而乳化剂的影响而具有高度稳定性，在 2 小时的静置状态下难以浮于水面，油滴粒径一般在0 1 1 0 “m ，单纯用静置沉 降法难以分离，必须加混凝剂。 ( 4 ) 溶解油，以分子状态与水形成稳定的均相体系，油滴粒径在0 】u m 以 下，甚至可小到几纳米，用常规的物理方法难以除去。 1 2 2 矿化度高 矿化度即污水的含盐量，是水中所含无机矿物的总量。油田含油污水矿化度 一般在1 0 0 0 m g l 以上，高矿化度会加速管路腐蚀速度，i 司时给污水生化处理造 成凼难。在聚驱采油过程中，用高矿化度的采出水配制的聚合物溶液粘度比用清 2 炭基吸附剂处理油田含油污水的研究 水配制的同一浓度( 1 0 0 0 m g l ) 聚合物溶液粘度低大约6 0 t t 。 油田含油污水矿化度一般用几种主要无机离子含量的总和来表示，其中阴离 子主要有c 0 3 2 、h c 0 3 一、c i 一和s 0 4 二，阳离子主要有n a + 、k 十、c a 2 + 和m 9 2 + 。 1 2 3 微生物数量多 油田含油污水中一般含有大量的硫酸盐还原菌( s b r ) 、腐生菌( t g b ) 和 铁细菌等微生物。微生物的存在一方面使水中悬浮物增加、水质变差，另一方面 对设备管线造成生物腐蚀。另外，在聚驱采油的过程中，微生物会使聚合物发生 生物降解，降低了聚合物驱油效果。 1 2 4 悬浮物含量高 油f f l 含油污水中悬浮物含量较高，一般在4 0 m g l 以上，容易造成地层堵塞。 悬浮物颗粒的直径较小，一般为1 1 0 0 t m ，主要包括以下几类： ( 1 ) 泥砂，包括0 0 5 4 p m 的粘土、4 - - - 6 0 i - t m 的粉砂和 6 0 p m 的细砂。 ( 2 ) 各种腐蚀产物及垢，包括f e 2 0 3 、c a o 、m g o 、f e o 、c a c 0 3 等。 ( 3 ) 有机物，包括胶质、沥青质类和石蜡等重质油类。 目前，聚合物驱采油技术大规模推广，同注水驱采出水的水质相比。聚合物 驱采出水除了含有上述污染物外，还含有很多较复杂的成分，给污水处理带来了 诸多不利的因素。聚合物驱采出水不能削作配制聚合物溶液用水的最主要原因是 这些杂质会对配制的聚合物溶液带来了不良影响，严重影响现场聚合物驱油效 果，其中各种污染物的具体性质及危害见表1 1 【8 1 。 表1 1 聚合物驱含油污水的性质及危害 ! ! ! ! 兰l 二! 坠竺旦曼垡! ! ! 婴! ! 璺竺2 12 11 羔箜! ! ! 呈! ! ! ! ! 竺旦21 芝巴曼! ! 1 2 2 1 1 里虽 一 指标性质危害 聚合物浓度为3 0 0 5 0 0m g l ，分子量1 6 0 6 0 0 万增加采出水的粘度，汕水分离难度火 含油量浓度为1 5 0 0 7 5 0 0m e d l回注时堵塞地层，外排时造成污染 悬浮物浓度为3 0 10 0m g l造成地层堵塞 矿化度浓度为4 0 0 0 5 0 0 0m g l力l i 速管道腐蚀 微生物常见有铁细菌、腐生菌、硫酸盐还原菌等造成管道腐蚀，堵塞地层 3 一 - 国海洋大学硕： 二学位论文 1 3 油田含油污水的处理途径f 9 】 油田含油污水的处理途径一般有三种：热采锅炉给水、外排和回注。 1 3 1 用作热采锅炉给水 由于常规原油储量的日益减少，稠油开采逐渐受到重视。目前，蒸汽吞吐法 是稠油开采中最常用的方法，经此法采出的稠油中含有大量的蒸汽冷凝水，经油 水分离产生的8 0 。c 左右的采出水，称为稠油热采污水【1 0 1 。随着产出水量的增加， 回注水的处理负荷日益加重，尤其当污水不能全部回注而需要排放时，必须进行 达标排放处理；另一方面，吞吐采油用的蒸汽需要消耗火量水资源。因此，女l i 果 能将稠油采出污水深度处理作为热采锅炉给水，将具有良好的环境和社会效益。 根据稠油污水所含污染物种类和数量、水质特点以及热采锅炉用水水质指标 ( s y0 0 2 7 1 9 9 4 ) 的要求，稠油污水处理用于热采炉给水，主要是处理污水中的 硬度、s i 0 2 、悬浮物和油等四项指标。热采锅炉用水水质指标见表1 2 。 表1 - 2 热采锅炉用水水质标准m g l t a b | e1 - 2q u a l i t yi n d e xf o rt h e r m a lr e c o v e r yb o i l e rw a t e r 1 3 2 采出水外排 由于高含水、低渗透、稠油、滩海油田的开发使油田含油污水量不断增加， 目前，大部分油田已进入高含水期，虽然有9 0 以上的含油污水经处理后能够用 于同注，但油田含油污水外排量仍有逐年上升趋势。据中国石油天然气集团公司 ( c n p c ) 统计】，1 9 9 9 年我国含油污水的外排量分别为2 3 7 2 5 万吨，但外排达 标率也仅为4 8 3 。近几年，由于对含油污水外排的环境污染问题口益关注，含 油污水的外排量有减少的趋势，但足达标率仍然很低。胜利油田日产污水量约7 0 1 0 4 m 3 ，外排污水量约6 1 0 4 m 3 ，而其中的孤岛采油厂外排污水4 5 0 1 0 4 吨年， 但外排达标牢仅有2 0 。由此口j 见，含油污水达标排放是当前面临的一个荤要问 题。 4 炭基吸附剂处理油田含油污水的研究 表1 3 污水综合排放标准主要排放指标 t a b l e ! - 3e m i s s i o ni n d e xo fi n t e g r a t e dw a s t e w a t e rd i s c h a r g es t a n d a r d 1 3 3 用作回注水 随着油田的不断开采，采油技术的不断发展，采油技术先后经历了以天然能 量为动力的一次采油、以人工注水方式来保持地层压力的二次采油以及通过改变 注水特性来提高采油率的三次采油三个阶段【1 2 】。 目前，我国油田油田大都进入二、三次采油阶段，各油田基本都采用注水开 发方式。如果对油田含油污水进行处理，使其能够代替清水直接回注或与清水混 注，不仅可以满足油田开采过程中注水量日益增长的要求，同时也可以节省水资 源，为油田带来经济效益。 我国第一座含油污水处理回注站于2 0 世纪6 0 年代末投产，目前各油田污水 处理站都己具相当规模。但是，随着采出原油含水率的不断提高，注水量成倍增 长，同时，对注水的水质要求也更加严格。1 9 9 5 年1 月1 8 日中国石油天然气总 公司颁布行业标准，对回注水水质的基本要求见表1 4 。由表中可见，回注用水 的主要控制指标为油、悬浮物及悬浮物的粒径。悬浮物和油是含油污水回注中导 致注水井和油层堵塞的两个主要因素，而在除油的处理工艺中往往会伴随着悬浮 物的去除。因此，除油问题就成为含油污水回注处理的一个重要研究课题【l 3 1 。 表14 推荐注水水质主要控制指标”4 1 翌塑! ! ：兰竺垒堡! 竺翌! 翌! ! 型坠竺! ! ! ! 型皇型竺塑! ! 注入层平均空气渗透率i l m 2 o 6 ( ) “。 一 ! 1 一tt 一 “ 标准分级 a 1a 2 ：a 3b lb 2b 3c 1c ：c 3 ” 4一“ 1。 。 一“1 。 控 悬浮固体物含量( m g ，l ) ： 1 o + 2 01 3 0i 3 0 ： 4 0 s5 0 5 01 7 0 1 0 0 制i 悬浮物颗粒直径( p m ) i 1 0 1 5 ： 2 0 ： 2 0 2 5 3 0 3 0 3 5 4 0 指： 含油量( m g l l ) 5 0 6 0 8 0 8 0 1 0 0 1 5 0 1 5 0 2 0 0 8 8 。赵瑞华等采用吸附法，室温下用粒状活性炭脱除油田 l o 炭基吸附剂处理油田含油污水的研究 污水中i 约c o d c ，在最佳操作条件下，c o d c ，去除率 5 0 。李安婕等【4 2 】选择粒 状活性炭为载体，采用内循环流化床反应器工艺在好氧条件下净化含油污水。研 究发现，c o d 去除率在2 5 4 5 ，除油率可达1 0 0 。 纤维活性炭( a c f ) 是从2 0 世纪6 0 年代迅速发展起来的一种新颖的高效吸 附剂，是继粒状和份状活性炭之后的第三代活性炭产品，具有发达的微孔结构， 巨大的比表面积，以及众多官能团，因此吸附性能大大超过传统活性炭。将a c f 应用到含油污水处理的最后的精细过滤过程，可以提高注水水质；且a c f 可通过 本体或表面掺杂金属离子使其具有抗菌除臭功能，在油田回用水处理中对水中的 硫酸盐还原菌、铁细菌等有很好的杀菌去除效果。袁斌等【4 3 】曾采用聚脂纤维吸 附一陶粒法去除热轧浊循环水中的油，出水可达到炼钢热轧车间循环水水质标 准。 ( 2 ) 膨胀石墨 膨胀石墨是由天然鳞片石墨经插层、水洗、干燥、高温膨化而得到的一种疏 松多孔的蠕虫状物质。由于有发达的网络状孔型结构、高的比表面积、高的表面 活性和非极性，同时孔隙结构中主要以大中孔为主，因此，膨胀石墨具有疏水亲 油性，可在水中进行选择性吸附，