中国石油工程建设有限公司北京工程咨询分公司北京100101
摘要:污水处理的提升是环境和社会发展的要求,从无害化发展到资源化,其发展的前景非常广阔。如果油田污水处理的水质全部达标再进行回注,可以使得油田污水和废水变废为宝,还能促进油田的持续发展,从而提高油田开采的总体经济效益。本文对油田污水处理水质影响因素与改善措施进行了分析。
关键词:油田污水处理;水质;影响因素;改善措施
1油田污水的特征及危害
1.1特征
油田污水的成份复杂,不仅含原油成分以及无机盐类和悬浮类的固体杂质。在原油处理过程中,加入的絮凝剂、破乳剂等化学药剂。根据水质的化验数据,油田污水的主要特征是:细菌多,油田污水又是适合细菌滋长的环境,且含有大量有机物。其中细菌的危害非常大,不仅可能导致管线的腐蚀和结垢,还影响环境,对人类的安全有重大威胁;其有机物的含量也很高,油田的污水中含有多种有机物;另外,矿化度很高,油田污水里有非常多的二价钙离子、碳酸根离子等离子,这就加快了许多管道腐烂。因为各油田的地质条件有所不同,原油的成分也不一样,原油处理技术相差很大,加上各地的油田地质条件等众多方面的原因,每个油田中的污水水质有很大差别。
1.2油田污水对环境的危害
油田污水没有进行有效处理就直接回注到地层,这样不仅对于下一步的开采有很大影响,而且还会对生产设施有重大危害,最后还可能会破坏地层结构:(1)油田污水含有多种的离子,从而导致了电化学的活动非常活跃,加速污水对管道的腐蚀,另外,各种离子的聚集会导致结垢加强,进而非常容易引起油管和注水管道堵塞。(2)油田污水里有许多硫化物,加入不进行合适的处理,硫化物就会在水中因为化学反应生成弱酸,从而导致水的腐蚀性变强,对于高压运行的注水系统造成严重的隐患,假使发生事故一定会导致油田开采的活动停止。(3)当利用地层水和地表水混合方式进行注水开采油时,因含有不一样浓度的一些机械杂质,如果机械杂质和地层水中的石油成分进行接触,就会造成相互吸附进而堵塞地层。另外,由于回注水中的含油成分很多,还可能诱发微生物的繁殖,从而产生生物粘泥造成地层堵塞。所以,在污水进行回注之前,一定要对回注水处理。
2油田污水处理水质影响因素
2.1排污系统管理不善
排污系统是油田污水处理水质的重要影响因素,水中的污染物往往沉积于各种瓶罐容器中,或者残留在过滤设备上。因此,在污水处理中,重点就是清理淤泥,如果相关设备中的污泥不及时清理,污染物就会重新进入污水,导致水质恶化。一般对于容器、设备中的污泥,多是人工定期清理,但是由于排污系统管理不完善,排污工作进行的不及时,不合理,污泥不能彻底清除。形成恶性循环,导致水质变差。甚至致使地层堵塞,设备运行出现问题。
2.2纤维球过滤器出现跑料和滤料硬化问题
纤维球过滤器是压力过滤器中,较为新型的水质精密处理设备。以往在含油污水回注处理方面,一直采用的是双滤料过滤器、核挑壳过滤器、砂滤器等,特别是在低渗透油层,注水用精细过滤技术,一直达不到低渗透油层注水要求。纤维球过滤器虽然在水质精密处理方面具有优势,但过滤器长期工作后在纤维球上会附着大量的油污和有机物,导致过滤阻力增强,降低过滤效果。这种油污和有机物等对过滤器纤维球的影响主要体现在其结块后对纤维球工作负荷的增加方面,会使纤维球因过压产生变形及破损跑料的情况。同时纤维球过滤器在工作过程中因需求会间歇性的暂停工作,在重新启动期间滞留在过滤器内的油污和悬浮物等会在过滤层内发生厌氧反应并产生可溶性的有机物等,这会造成过滤层内部滤料的硬化问题,降低滤料的寿命和功能性过滤的作用发挥,导致过滤质量的降低,过滤后的水质存在问题。
2.3核桃壳过滤器滤料发生流失、板结
核桃壳过滤器是以核桃壳为过滤介质,经特殊处理的核桃壳,由于表面面积大,吸附能力强,因而去除率高。由于亲水不亲油的性质,在反洗时采用搅拌使核桃壳在运动中相互磨擦,因而脱附能力强,使得再生能力强,化学稳定性好,有利于过滤器性能长期稳定。但由于结构设计上的缺陷问题,核桃壳过滤器在进行排污工作时,油污和悬浮物极易吸附到核桃壳过滤器表面,产生滤料膨化并超过筛管高度,这就造成了滤料及油污进入布水筛管,反洗效率低,滤料流失严重且再生困难。
3油田污水处理改善措施
要做好油田污水处理工作就要根据影响污水处理水质的因素进行研讨,提出针对性的解决措施。
3.1优化污水处理工艺流程
为更好的提高污水处理质量,要积极进行处理工艺流程的改造工作,对过滤流程实行两级沉降、两级过滤的改造,同时针对重点环节滤罐反冲洗系统进行优化改造,根据实际情况增设反冲洗泵的变频控制装置,提高过滤质量。
3.2升级污水处理设备
污水处理设备的升级改造要有针对性的对除油罐及过滤器进行升级完善。为防止堵塞现象出现将除油罐聚结部分进行分离设计同时将固定的收油槽改成浮动的收油槽进行自动收油;在过滤器改造升级时在过滤器上增设便利加药装置,定期添加清洁剂同时设置防护筛板保护过滤器的筛管以避免堵塞。
3.3微生物反应
生物法指的是利用污水中微生物的代谢作用,来对水中污染物进行分解,从而达到污水净化目的的污水处理技术。生物法相比于其他污水处理方法,具有污水处理效率高,运行维护成本低,环保节能的优点。为保证生化作用的顺利进行,必须人工培育优势菌群投放到污水中。在实验室内培育好优势菌群后,必须投放到温度、含氧量都适宜的环境中,使专性微生物菌群能够在污水中存活并迅速繁殖形成优势菌群。菌群分泌物质将污水中的固体和胶体等不溶性物质分解为可溶性物质,然后透过细胞壁将污水中的溶解性有机物全部吸收。就这样通过自身一系列生化反应,把污水中的难分解有机物降解为简单的二氧化碳和水,同时自身获得维持生长和繁殖的能量。这样就形成了一个有效分解苯类、烃类、脂类等有机物的环境,从而达到净化水质的目的,而且不会对环境造成二次污染。
专性微生物技术只有在满足其应用条件的基础上才能充分发挥其生化作用。首先使用环境温度必须在15℃至40℃之间(最佳温度为20℃至35℃)。在常压下可正常运行,压力不能高于0.4MPa。必须保证水中溶解氧的含量,最低不能超多3mg/L。要保证水的停留时间以给微生物反应提供充足时间,一般不少于6小时。进水一般以弱碱性为宜,硫化物含量不能超过70mg/L,矿化度需低于100000mg/L,否则不利于微生物的正常生长。
结束语
油田的开发与使用离不开对油田污水的处理,这不仅关系着油田的正常使用,更关系着油田的生态环境,关系着人们的生活环境质量。因此,要在油田的开发、利用过程中,对油田污水进行监测、处理。要加强对油田污水处理水质影响因素的了解,根据油田污水的实际状况,制定出切实可行的改善措施,提高油田污水处理的能力,促进油田的发展,使其满足社会发展需要,满足经济发展需要,满足人们的生活需要。
参考文献:
[1]郑建.蟠龙油田污水处理剂评价与优化研究[D].西安石油大学,2016.
[2]张永.青阳岔油田污水处理技术研究[D].西安石油大学,2016.
[3]王军,廉园园,王矿琰.靖边油田污水处理站注水系统腐蚀结垢研究[J].石油工程建设,2016,02:74-76+84.
[4]石鑫,熊新民,甘小平,巴特,王应全,殷树根,冯蓓华.哈拉哈塘油田污水处理工艺优化[J].石油化工安全环保技术,2016,01:61-63+70+8.
[5]田国胜.多效蒸发油田污水处理系统的实验研究[D].大连理工大学,2016.