油田含油污水处理技术

1、油田含油污水处理技术作者：程俊翔李凌宇来源：中外企业家2012年第5期程俊翔，李凌宇(中南大学航空航天学院，长沙410012)摘 要：目前，我国大部分油田已进入石油开采的中期和后期，原油含水率达70% 80%,有的油田甚至高达90%。油水分离产生大量的含油污水，如不经处理直接排放，会对环境 造成污染，严重时将威胁人们的生命安全，造成经济损失。因此，开发适合我国油田实际情况 的高效经济的污水处理及回收技术，已成为油田污水处理站改造和新建的重要问题。关键词：含油污水；可浮油；乳化油；溶解油；处理方法中图分类号：C93 文献标志码：A文章编号：1000-8772 (2012) 09-0161-021

2、油在废水中的存在形态含油废水中的油通常有以下三种形态：呈悬浮状态的可浮油。可依靠油水比重差来分离。呈乳化状态的乳化油。非常细小，粒径一般在250.1pm，不可沉，是由于乳 化油表面上有一层由乳化剂形成的稳定膜，阻碍油滴合并。如果能消除乳化剂的作用，乳化油 即可转化为可浮油。呈溶解状态的油。油粒直径在0.1pm以下，甚至可小到几纳米，极难分离。2不同形态油的常用处理方法2.1可浮油的处理方法过滤法。利用颗粒介质滤床的截留及惯性碰撞、筛分、表面黏附、聚并等机理， 去除水中油分，一般用于二级处理或深度处理。常见的颗粒介质滤料有石英砂、无烟煤、玻璃 纤维、核桃壳、高分子聚合物等。过滤法设备简单，操作方

3、便，投资费用低。但随运行时间的 增加，压力将逐渐增大，需经常进行反冲洗，以保证正常运行。该法也可用于乳化油的处理。物理隔油。常用的设备是隔油池，包括平流隔油池、斜板隔油池、波纹斜板隔油 池。隔油池水面的浮油可利用集油管排出或采用撇渣机等专用机械撇出，而小隔油池可进行人 工撇油。可去除粒径大于60pm的较大油滴和废水中的大部分固体颗粒。该方法设备简单，运 行稳定，适应性强，安装、管理、操作方便。但对粒径较小的油滴和物质去除效果较差。2.2乳化油的处理方法化学法。投加药剂将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的一 种方法。对含油废水主要用混凝法，即向含油废水中加入絮凝剂，在水中水解后带

4、正电荷的胶 团与带负电荷的乳化油产生电中和，油粒聚集，粒径变大，同时生成絮状物吸附细小油滴，然 后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁、硫酸 铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺（PAM）等有机高分子絮凝剂。此法适合于 靠重力沉降而不能分离的浮化状态的油滴和其它细滤悬浮物。（2）气浮法。气浮技术是国内含油废水处理中广泛使用的一种水处理技术，其原理是 在水中通入空气或其它气体产生微细气泡，使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡 上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣，上浮速度可提高近千倍，从而完成固、液分离，该法的 油水分离效率很高。根据产生气

5、泡的方式不同，可分为加压溶气浮选法、叶轮浮选和曝气浮选 法。为提高浮选效果，可再向废水中加入无机或有机高分子絮凝剂，即为絮凝浮选法。该法已 被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理。目前国内外对气浮法的研 究多集中在气浮装置的革新、改进以及气浮工艺的优化组合方面，如浮选池的结构已由方型改 为圆型，减少了死角；采用溢流堰板排除浮渣而去掉刮泥机械，此外还研究了一些新型装置。（3）物理除油法。利用高速离心机（转速高于12000r/min ）可分离水中的乳化油。 出水的含油质量浓高可降至2030mg/L。由于该方法运行能耗较高，故限制了其应用。（4）膜分离法。膜分离技术是20世纪开发

6、成功的新型高效精密分离技术，它利用筛 分机理，依据溶液的特性和分子的大小进行过滤分离。水有强极性，油是单纯的碳氢化合物， 是非极性疏水物质，它们常和表面活性剂等化学物质混合，成为难以处理的油水体系。其中典 型的乳化油和溶解油，油滴小，表面性质复杂，而无机膜由于本身的物理、化学性质，如亲水 性、荷电情况，使乳化油基于油滴尺寸被膜阻止。溶解油基于膜和溶质的分子互相作用被膜阻 止，从而使油水体系实现分离净化。膜化处理含乳化油废水，一般可不经过破乳过程，直接实 现油水分离，并且在膜法分离油水过程中，不产生含油污泥，浓缩液壳焚烧处理。透过流量和 水质较稳定，不随进水中油浓度波动而变化。特别适合于高浓度乳

7、化油废水的处理。膜分离技 术具有操作简单，分离效果好，可回收油等优点。但所用膜污染严重，不易清洗，运行费用较 高，需要进一步开发性能优良的膜材料和膜污染控制技术，以降低成本。其发展趋势是各种膜 处理方法互相结合或与其他方法结合，如将超滤与微滤结合、膜分离法与电化学法相结合等， 以达到最佳处理效果。2.3溶解油的处理方法（1）生物法。含油废水处理常用的是A/O厌氧好氧两段式工程。首先废水进入厌氧段， 在无分子态氧条件下，通过厌氧微生物（包括兼性微生物）作用，水解酸化将废水中难降解的 有机物转化为易降解的有机物，把长链的有机物转化为短链的脂肪酸、醇类、醛类等简单的有 机物，从而提高废水的可生化性。

8、废水在厌氧菌作用下可以去除一部分的COD，同时在产氢及 甲烷菌的作用下，部分有机物被分解转化为氢气、甲醛、二氧化碳等。其次废水进入好氧段， 在充足供养的条件下，废水中的脂肪酸、醇类、醛类、短链烃被好氧微生物氧化成为二氧化碳、 水等无机物，从而降低水中的COD及含油量。为了提高反应器内的微生物量，可以在反应池内 加入一些弹性填料，使池内既有均匀分布的生物膜，又有大量的悬浮污泥，增加了反应池内的 生物量，极大地强化了处理能力，增强了入/O的耐冲击负荷能力。（2）吸附法。吸附法是利用亲油性材料，吸附废水中的溶解油及其他溶解性有机物。 最常用的洗油材料是活性炭，可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油。该法吸附能力强，适 用范围广，但是成本高，吸附剂再生困难。3结语（1）上述处理方法各有优缺点，具体的处理工艺还要根据含油污水的性质、环境和经 济的要求，选择一种或者多种联合使用。几种方法联合使用，可以尽量避免各方法的局限性， 发挥各处理单元的优势。（2）相