浅谈生物技术在油田废水处理中的应用

1、141科技资讯科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2009 NO.29污染及防治石油开采过程中产生的工业废水如不 经 任 何 处 理 就 排 放 到 自 然 环 境 中 , 将 对 生 态 环 境 造 成 极 其 恶 劣 的 影 响 , 因此 , 必 须 对 水 中 的 悬 浮 物 、 矿 化 度 、 油量、 酸 碱 度 等 各 项 指 标 进 行 严 格 的 控 制 , 减 小 油 田 开 发 对 环 境 资 源 的 破 坏 。 将 油 田 废 水 转 化 成 为 符 合 环 保 要 求 的 洁 净 水 , 既 具 有 社 会 意 义 , 也 同

2、时可以从中创造经济效益。生 物 技 术 作 为 21世 纪 的 主 导 科 技 , 在 工业、 农业 , 特别是环保领域都发挥着越来 越重要的作用 , 在污染程度高、 污染成分复 杂 的 油 田 污 水 的 处 理 中 , 尤 其 具 有 其 特 殊 的 作 用 和 优 势 。1 油田废水的特性油 田 废 水 由 钻 井 污 水 、 采 出 水 和 其 他 污水等成分组成。 钻井污水成分复杂 , 主要 由钻井液、 洗井液等构成 , 其主要污染物是 由 钻 井 过 程 中 添 加 的 各 种 化 学 处 理 剂 (如 腐蚀剂、 杀菌剂、 润滑剂等 、 钻井液中的油 类 和 重 金 属 污 染 物

3、 组 成 ; 采 出 水 指 和 原 油 一 起 被 开 采 出 来 的 水 , 随 着 油 层 压 力 的 不 断 下 降 , 为 提 高 开 采 效 率 , 开 采 中 常 以 人 工 注 水 的 方 式 向 油 层 补 充 能 量 , 此 时 溶 进 了 各 种 污 染 物 的 采 出 水 不 断 增 加 , 成 为 造 成 污染的主要成分。 采出水一般 pH 值偏高 , 混 合有大量的无机、 有机污染物 , 并因其具有 油性的溶解态毒性组分易于被人体摄入吸 收 , 而 不 溶 性 的 组 分 因 降 解 速 度 慢 , 容 易 造 成 二 次 污 染 。 2 油田废水的一般处理方式2.

4、 1物理法物 理 法 包 括 重 力 沉 降 法 、 离 心 分 离 法 和蒸发、 过滤等方法。 其中比较先进的是按 物 理 截 留 原 理 设 计 的 膜 分 离 结 构 , 即 设 置 一 个 具 有 选 择 透 过 性 的 屏 障 , 将 污 水 中 一 定 颗 粒 大 小 的 杂 质 截 留 在 膜 的 一 侧 , 污 水 由 上 游 经 膜 流 至 下 游 , 根 据 水 中 组 分 和 膜 性质的不同实现分离。 2. 2化学法化 学 法 包 括 混 凝 沉 淀 、 化 学 中 和 与 转 化 法 等 , 指 通 过 化 学 反 应 除 去 污 水 中 的 悬 浮 物 和 可 溶 性

5、 污 染 物 的 方 法 。 絮 凝 沉 淀 中 应 注 意 混 凝 剂 的 选 择 , 并 避 免 二 次 污 染 的 发生。 此外 , 化学氧化法也是油田废水处理 中 的 重 要 方 法 , 可 将 水 中 溶 解 状 态 的 各 个 组分转化为易与水分离的形态。 2. 3物理化学法常选用的物理化学法一般有吸附法和 气 浮 法 等 , 其 中 气 浮 法 是 通 过 空 气 以 微 小 气 泡 形 式 粘 附 悬 浮 油 粒 而 形 成 浮 渣 , 从 而 达到油水分离的效果。尽 管 上 述 方 法 得 到 了 广 泛 的 应 用 , 但 仍然存在处理剂投入大、 成本高、 产生二次 污 染

6、 等 问 题 , 随 着 基 因 工 程 等 技 术 的 不 断 发 展 , 将 生 物 技 术 应 用 于 油 田 废 水 处 理 逐 渐 成 为 了 必 然 趋 势 。3 生物技术在油田废水处理中的应用现 状及前景展望3. 1应用现状油 田 废 水 属 于 非 极 性 油 脂 废 水 , 一 般 情 况 下 , 非 极 性 油 脂 很 难 通 过 生 物 降 解 处 理 , 但 随 着 生 物 技 术 的 不 断 改 进 , 越 来 越 多 的生物技术开始应用于油田废水的深度处 理中。 通常情况下 , 生物方法在对含油量在 30mg/L以 下 的 废 水 进 行 处 理 时 效 果 最 佳

7、 , 常 用 的 方 法 如 下 。氧化沟法汇集了活性污泥法和氧化塘 的 技 术 特 点 , 利 用 连 续 环 式 反 应 池 作 为 生 物 反 应 池 , 混 合 液 在 该 反 应 池 中 一 条 闭 合 曝气渠道进行连续循环 , 常在延时曝气条件 下使用。 氧化沟法相比于传统活性污泥法 , 可以省略调节池、 初沉池、 污泥消化池 , 有的 还可以省略二沉池。 但在此工艺中 , 要重视 对溶解氧的控制和对污泥回流方式的改进。膜生物反应器是一种将废水生物处理 和膜过滤技术结合在一起的先进废水处理 技术 , 特 点 是 对 有 机 污 染 物 去 除 率 高 ; 出水 悬 浮 物 很 低

8、; 剩 余 污 泥 产 率 低 ; 是 唯 一 将 废 水的二级处理和三级处理结合在一起的工 艺 ; 处理效率高 ; 容易实现一体化控制 ; 设计 操 作 运 行 简 便 。接触氧化法是一种兼有活性污泥法和 生 物 膜 法 特 点 的 一 种 新 的 废 水 生 化 处 理 法。 这 种 方 法 的 主 要 设 备 是 生 物 接 触 氧 化 滤 池 。 在 不 透 气 的 曝 气 池 中 装 有 焦 炭 、 砾 石 、 塑 料 蜂 窝 等 填 料 , 填 料 被 水 浸 没 , 用 鼓 风 机 在 填 料 底 部 曝 气 充 氧 ; 空 气 能 自 下 而 上 , 夹 带 待 处 理 的 废

9、 水 , 自 由 通 过 滤 料 部 分 到 达 地 面 , 空 气 逸 走 后 , 废 水 则 在 滤 料 间 格自 上 向 下 返 回 池 底 。 活 性 污 泥 附 在 填 料 表 面 , 不 随 水 流 动 , 因 生 物 膜 直 接 受 到 上 升 气 流 的 强 烈 搅 动 , 不 断 更 新 , 从 而 提 高 了 净 化 效 果 。氧化塘法即利用塘水中微生物的代谢 作 用 氧 化 分 解 水 中 有 机 物 以 净 化 废 水 。 塘 内的氧由藻类光合作用和塘表面自然复氧 提供。 氧化塘较其它方法有以下优点 :基建 投 资 低 , 运 行 管 理 简 单 经 济 , 可 进 行

10、 综 合 利 用 。3. 2前景展望生物技术以其处理时间短、 占地小、 耗 能低、 效果佳以及出水水质好 , 二次污染少 等众多优点在油田废水处理中具有不可替 代 的 作 用 , 一 直 被 认 为 是 未 来 最 有 前 景 的 污 水 处 理 技 术 。 从 前 普 遍 认 为 在 含 油 量 大 于 100mg/L时 , 生 物 处 理 的 效 果 不 理 想 , 并 且不能满足连续排放的工业废水及其处理 技术的要求。 但随着生物科技的飞速发展 , 以 及 对 油 田 废 水 特 性 认 识 的 不 断 深 入 , 近 年 来 , 对 较 高 含 油 量 和 较 长 周 期 连 续 排

11、放 油 田 废 水 的 生 物 降 解 研 究 逐 渐 升 温 , 并 取 得 了 一 定 的 进 展 。 各 类 生 物 技 术 方 法 都 有 一 定 程 度 的 尝 试 和 改 进 , 但 仍 有 些 问 题 (诸 如如何提高生化处理器中优势菌的浓度与 活性等 亟待解决。 4 结语总 之 , 油 田 废 水 处 理 是 一 项 复 杂 的 综 合 工 程 , 待 处 理 的 成 分 繁 多 , 需 要 一 整 套 包 含 各 种 工 艺 方 法 的 高 效 综 合 工 艺 体 系 , 优 化各个环节中的工艺技术 , 才能在时间短、 成 本 低 的 原 则 下 得 到 理 想 的 处 理

12、效 果 。 作 为 其 中 的 一 个 环 节 , 随 着 生 物 处 理 技 术 的 不 断 改 进 和 推 广 , 一 定 会 提 高 油 田 废 水 的 处理水平和净化效率。参考文献1采 油 污 水 处 理 技 术 研 究 现 状 与 发 展 趋势 J.油 气 田 环 境 保 护 ,2007(3.2邓 述 波 , 周 抚 生 , 余 刚 , 等 . 油 田 采 出 水的特性及处理技术 J.工业水处理 ,2000(7.3Fred Pred, 李亮 , 李维安 . 微生物在石油工 业 上 的 应 用 J.国 外 油 田 工 程 ,2000(8.4王 春 明 . 多 环 芳 烃 降 解 菌 分 离 、 降 解 特性 及 在 稠 油 微 生 物 采 油 中 的 应 用 研 究 D.四 川 大 学 ,2007.5苏 荣 国 , 牟 伯 中 , 王 修 林 , 等 . 微 生 物 对石油烃的降解机理及影响因素 J.化工 环 保 ,2001(4.浅谈生物技术在油田废水处理中的应用李永东 1 杨子凤 2(1. 吉林石油集团有限责任公司勘察设计院工艺室 吉林松原 138000;2. 吉林省腾翼安全环境技术服务有限公司 吉林松原 138000摘 要 :石油工业在为社会经济发展提供动力的同时 , 其钻井、 采油、 炼制过程中产生的废水给自然环境造成了