東北--油田廢水處理設備化學法

化學處理法是指通過化學手段如向污水中加入化學藥劑或采用電化學等方式除去有害物質(zhì)的方法。油田污水處理的常用化學方法主要有如下幾種。

1、絮凝技術(shù)

絮凝技術(shù)可以認為是污水過慮前的預處理技術(shù)，該技術(shù)主要是通過向污水中加入絮凝藥劑，使污水中的懸浮物形成絮凝物聚結(jié)下沉，該過程不僅可以除去污水中的懸浮物和膠體粒子，降低COD值，而且，還可以除去細菌等。

油田水處理用的絮凝劑主要分為無機、有機和生物絮凝劑三類。無機絮凝劑主要有無機化合物（如硫酸鋁、明礬、三氯化鐵、*等）和無機聚合物（聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鋁（PAS）、聚合硫酸鐵等高聚物），其中無機聚合物是60年代后發(fā)展起來的一類新型絮凝劑，由于其功效成倍提高，有逐步成為主流絮凝劑的趨勢。有機絮凝劑有低分子量的陽離子聚合物（如聚胺等）和高分子量的聚合物（如聚炳烯酰胺及其衍生物）。與無機高分子絮凝劑相比，它的用量少，產(chǎn)生的絮體大、沉降速度快、受共存鹽、pH值和溫度的影響小，效果明顯、且種類繁多，在油田水處理中得到廣泛應用。但由于聚炳烯酰胺具有毒性、難生物降粘，目前天然改性高分子絮凝劑和兩性高聚物等環(huán)保型的無害水處理劑的研究倍受人們關注，如國內(nèi)新合成的以F691粉（主要成分水溶性多聚糖、纖維素、木質(zhì)素單寧）為原料的新型高效陽離子絮凝劑FNQD，國外新推出的水處理劑(DTC)，用于美國墨西哥灣和北海油田水處理中，輕易地將處理精度僅能達到60~70mg/L的水處理系統(tǒng)提高至1~2mg/L，效果十分明顯。近年來，利用生物技術(shù)，通過微生物發(fā)酵、抽提、精致而得到的一種新型生物絮凝劑，由于具有無毒、高效和可生物降粘等特點，對水資源的保護有十分重大的意義，是很有發(fā)展前途的綠色絮凝劑。

2、緩蝕技術(shù)

緩蝕技術(shù)是油田污水處理常用的技術(shù)之一，是抑制污水對金屬設備腐蝕的有效方法。油田污水的腐蝕因素主要是溶解氧、硫化氫和二氧化碳等引起的酸腐蝕。為了抑制污水對油田金屬設備的腐蝕，油田常常在水處理過程中添加適量阻止或減緩金屬腐蝕的緩蝕劑。國外油田水處理工藝中緩蝕劑的應用始于五十年代，應用較好的緩蝕劑是有機胺等，我國油田常用的使用效果好的緩蝕劑是季銨鹽類、咪唑啉類。目前，中科院研制的IMC系列緩蝕劑在各油田應用取得了良好的效果[8]。

3、阻垢技術(shù)

油田污水通常含有較高濃度的碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物，具有形成碳酸鈣、硫酸鈣等垢的基本條件，因此，結(jié)垢是油田水質(zhì)控制中遇到的zui嚴重的問題之一?；瘜W阻垢劑是油田zui為常用的抑制或減緩結(jié)垢的一項工藝技術(shù)。油田廣泛使用的阻垢劑有無機聚磷酸鹽、有機磷酸鹽、低分子量聚合物和天然阻垢劑。其中應用較好的是低分子量聚合物如聚丙烯酸及其衍生物，該類阻垢劑的優(yōu)點在于用量低、無毒，*，阻垢率較高，缺點是生物降粘差，且在高溫、高pH、高Ca2+含量下阻垢能力較差。因此，近年來，國外著重在開發(fā)和研制新的阻垢劑，zui近報道的一種新型阻垢劑---聚天冬氨酸，對CaCO3、BaSO4、CaSO4的阻垢率都明顯優(yōu)于聚丙烯酸，且更易生物降粘，表現(xiàn)出很好的發(fā)展前景。

4、殺菌技術(shù)

油田污水中普遍存在著硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌，造成設備腐蝕，并且產(chǎn)生污泥造成地層堵塞。目前國內(nèi)油田主要采取的措施是向污水中加入化學殺菌藥劑，抑制細菌的生長及滅殺細菌。目前，油田廣泛應用的殺菌劑主要為有機胍類、季胺鹽類、異噻唑啉酮等。國內(nèi)油田使用zui廣泛的殺菌劑就是季胺鹽十二烷，季胺鹽化合物除了具有較強的殺菌作用還具有緩蝕增效作用，是一種具有多種效能的水處理劑。為了提高殺菌劑效能，常常采用兩種殺均劑復配、其協(xié)同效應能顯著提高藥效。國外*的過氧乙酸因具有廣譜、高效且受pH值及礦化度影響較小而倍受青睞。此外，國內(nèi)外在重點研制和開發(fā)一劑多效的多功能水處理劑，如兼具有絮凝、殺菌、緩蝕作用的復合型藥劑。

5、電脫技術(shù)

電脫技術(shù)也是目前油田常用的污水處理技術(shù)，該技術(shù)主要是利用電化學的方法對污水進行處理。電脫法是借助于外加電流來進行氧化還原反應以去除污水中有害物質(zhì)的方法。在外加電場作用下，污水中的陰離子移向陽極，并在陽極失去電子而被氧化；污水中的陽離子則移向陰極，并在陰極得到電子而被還原。該技術(shù)可以有效地去除污水中的有機物、重金屬離子、懸浮物、還能進行污水脫色處理。

6、暴氧技術(shù)

暴氧技術(shù)是近幾年在油田推廣的污水處理技術(shù)之一，該技術(shù)的基本原理實際上就是利用空氣中的氧與污水中的還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應，而除去污水中的還原性有害成份如Fe2+、S2-及細菌等。該技術(shù)工藝比較簡單，采用的設備主要能鼓空氣的暴氧設備，目前，各油田使用的暴氧設備有所不同，暴氧設備通常是利用一個噴淋裝置，新鮮污水通過噴頭噴淋實現(xiàn)了充分暴氧，也有利用水射流泵負壓吸空氣，使空氣與污水充分混合完成污水的暴氧過程，其目的就是使新鮮污水充分與空氣中的氧作用，完成污水的氧化還原反應達到除去有害的還原性物質(zhì)。

東北--油田廢水處理設備油田污水處理的一般工藝

油田污水成分比較復雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多數(shù)情況下常與其他廢水相混合，因此單一方法處理往往效果不佳。同時，因各種力法都有其局限性，在實際應用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用，使出水水質(zhì)達到排放標準。另外，各油田的生產(chǎn)方式、環(huán)境要求以及處理水的用途的不同，使油田污水處理工藝差別較大。

在這些工藝流程中，常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離．主要除去浮油及油濕固體；二級處理有過濾、粗粒化、化學處理等，主要是破乳和去除分散油；深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。

右圖是油田污水處理常見的幾種工藝，其中工藝2、3處理后外排；工藝4處理后回用作熱采鍋爐給水；工藝1、5處理后用于回注。