國外油田含油污水處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

1、維晉貸計I 維晉貸計I 中國石油刑優(yōu)工科技經(jīng)緯 陳李斌外油田含油污水處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展.¥ j現(xiàn)能源、壞境與社會責(zé)任之間的和諧，支持和 推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略. 我國石油石化企業(yè)含油污水處 理工藝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展顯得 越來越重要*承擔(dān)著關(guān)鍍的朗 色和任務(wù)。了解和分析國外的 現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài).槽鑒其先進 的工藝、技術(shù)、方法與經(jīng)驗，對 我國含油污水的處理和凈化、 對工藝設(shè)備及技術(shù)的改造和研 發(fā)具有童眩的作用和意義。仁國外含油污水處理 典型工藝流程與現(xiàn)狀目前，國外油田含油污水 處理柔用的設(shè)施主要有沉砂 池、API隔油池、斜板隔柚池 （CPI）,自燃除汕捧、混凝除油 第，粗?；邸毫Τ两惦?、浮

2、選池（柱）、壓力濾耀、單閥濾 罐、組合式處理裝置、水力旋流 分虞器和精濾器等"采用的附 屬設(shè)施有各種韁沖制縫（池）、回 收水罐（池）、反沖洗水罐（池八 活油罐、藥劑設(shè)配系統(tǒng)*#種水 泵和油水計量設(shè)施等?？葡烫乇辈坑吞锊捎臀鬯?的工藝流程主要由A鞏（American Petroleum nsdrutet 美 國石油 學(xué)會）和CPI油水分離器 '誘導(dǎo) 氣浮（induced 豁 flouion IGF）等 設(shè)施組成a IGF后可以獲得用 于回注地層的凈化水，這種含 油污水工藝簡單，是目前含油 污水處理的典型工藝流程但 對乳化嚴(yán)璽的采油污水和稠油 污水處理效果不佳4這種處理 工藝與國

3、內(nèi)目前采油污水處理 技術(shù)基本一致*屬于“老三套" 含油污水回注處理工藝。根據(jù)近期國外有關(guān)資料. 新的油田采油污水處理工藝的 特點和顫要標(biāo)志是將水力族流 器引人流程，替代傳統(tǒng)的隔油 與浮選單元，可以將硬度維晉資訊 維晉資訊 2000mg/ L i 硫化物 500 mg/L .總瘩 固（TDS）IOOOO mg/L .含濁屋 200 mg/L的采油污水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝仩t 用水。例如.美國得州西部Permian Basin曲出采油污水的處理就是 如此。北海Ula油田回注含袖污水 處理工藝流稈中，采用3個油水 分離器和心個水力旅流器串聯(lián)處 理后的水質(zhì)可達到回注水的要求» 其中油含宦由2

4、（X1-500 mg/L（主要 以O(shè)/W型乳狀液形式存在）降至 20-30 tng/L 以下 © 采用 GAC FBR （活性炭生物流化床反應(yīng)器）處理近 海油田采油汚水的流程是一種新 型工藝。該技術(shù)主要為滿足日益嚴(yán) 格的污水排畝標(biāo)準(zhǔn)*特別是零排放 標(biāo)準(zhǔn)*由美國的BDM石油技術(shù)公 司和氣體研究所共同完成。目前該 技術(shù)已經(jīng)進行了中試放大試驗。美 國晏兩哥海灣油田采油污水排放 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)宦油含毘日最高不超過42 mg/L t月平均不超過29 mg/L T采 用邃技術(shù)甚至可達到更嚴(yán)格的排 放指標(biāo).即日最高油含域不超過 10 mg/Lu這種流程由油水分離器、 絮囉、氣浮.GAC - FBR、電彥析

5、等 單元組成。許多學(xué)者的研究表明，對于污 水中難降解的有機物，UV/O3或 UV/H2O2是較有效的方法（即生 牝氧化法），但如何方梗應(yīng)用于實 際生產(chǎn)中還是一個值得研究的課 題。由于稠曲污水通常含一些難降 解的有機物，生物膜水解酸化的目 的在于提高廢水的可生化性，降低 后續(xù)好氧處理的自荷.保證好氧主 物接觸氧化淮的處理效果。一、二 級生物膜接蛇甄代池主要是降解 由水解酸化分解的一些中間有機 物，進一歩降低污水的CODo由于 污水中的底物（基盾）濃度逐級降 低，一、二級生物膜氣化池的生物 相特性將不同*井通過微生物的馴 化后*形成適宜降解有機物的菌 群o二沉池主要是實現(xiàn)部分好氧污 泥水分離昨用。

6、由于生物膜污在游離污尼就方面顯菁區(qū)別于傳統(tǒng)活 性污泥法，因此二沉;池的設(shè)置也對 污水處理的效果具有保障作用。生物膜法口傳統(tǒng)的活性污泥 法相比，具有明顯的優(yōu)勢，這也是 選擇生物膜法處理稠聯(lián)廢水的原 因之一。生物膜法的微生物縱度比 傳統(tǒng)活性污泥法高。高波度的微生 勵是保證污水處理效果的慕礎(chǔ)，特 別是對稠濁污水，加強葡與有機物 閭的傳質(zhì)作用，增加菌與有機物的 接觸幾率.對實現(xiàn)稠油污水的降解 更具可靠性。生物膜法耐沖擊的能力更強q 傳統(tǒng)活性污泥法在城市廢水、煉油 化工廢水的處理中已廣泛應(yīng)用但 存在的主要問題是該注抗沖擊性 差，污泥易于膨脹、污泥的維護誰 度大.且處理后出水的懸浮物玻度 易偏高（污泥的膨

7、脹作用使二沉池 的泥水難以分離）。此外，主要由油水分惣器、空 氣氣浮、化學(xué)輒化（UV/O3或UV/ H2O2等）、金屋離子去除系統(tǒng)（氫 驥化物或硫化物沉淀）、過腮、離子 交換、蒸發(fā)等孰元組成的工藝潦程 可供選擇。2X國外含油污水治理新 設(shè)備與新枝術(shù)近年來*國外對含油污水（主姿 是采油污水）的處理已開發(fā)了一些 新的i殳備*如新型密閉式浮選箱、 水力能流器、各種組合式油水分離 器等。這些裝適的成功開發(fā)，對提 高含福污水的處理效果、改進設(shè)備 的處理效能*實現(xiàn)處理設(shè)備功能的 一體化以及降低設(shè)備體枳和工程 造價等都大有裨益。NO.03 200S新型的施流分離器能實現(xiàn)油 水-固三相分離。與除油和除砂旋 流

8、器相出，該三相旋流器具有體積 小、效率高、投資和操作費用較低 等特點*是一種集除油和除砂為一 體的新型分離設(shè)備，適于梅上和陸 上油田采油污水的處理。此外 W094Z13930還介紹了一種在袖田 生產(chǎn)井內(nèi)的油水分惠旋流器，據(jù)稱 它能在井下實現(xiàn)油水的高效分離 井輅水回注到地層，當(dāng)朵袖污水含水嚴(yán)70% a下時這種井下安裝的 同步油水分離設(shè)備是非常有效的口 浄化采油污水的裝置如密閉式的 浮選設(shè)備，該設(shè)備被分為4個浮選 室，毎個浮選室都裝有一個能使氣 體分布為IOO-IOOOjxe的氣體分布 管，經(jīng)過密閉浮選設(shè)備處理的采油 污水，下層為清水，上層的浮油收 集于儲油箱，浮選氣體采用油田伴 生的天然氣。據(jù)稱

9、*使用該氣浮裝 曹處理采油污水可便其操作、堆護 以及相應(yīng)的化學(xué)藥劑費用降低。園 外發(fā)明的一種新型浮選拄采用側(cè) 部布氣技術(shù)，可用于分離含油污水 中的細小懸浮物和油滴。當(dāng)采用井 流涌動時，污水和氣體在浮選柱肉 分別以 0.127 2.54cm/sx0.0254 * 2.54 cm/s.的流速流動*且水流蚩 為氣流就的10-30倍時可茯得理 想的采油污水處理效果。此外，國 外還報道了一種分窸油水混合物 的簡易裝買.它是由油水混合物進 、折流擋板、油流出口和凈化水 出口幾部分組成的、具有結(jié)構(gòu)簡 單，油水分離速度快等優(yōu)點，但對 油水密度差異小的含油污水其處 理效果不甚理想。專利W097 / 17294介

10、紹了一種從乳化的含油污 水中分離油水的新技術(shù)a該技術(shù)通 過在采油污水中加人電解質(zhì)以增 加其導(dǎo)迪性，在磁電裝置的作用下 使采油污水產(chǎn)生磁性，成為雄涼 體，并箱此破壞乳化油滴的穩(wěn)定 性，增大其聚結(jié)能力a磁化法赴理 乳化含油污水是近年來研究的新 技術(shù)之一。此外*薄膜電解技術(shù)也 是國外一種處理乳化含油污水的 新方法©利用油和水特別是水中 溶解的婭類物質(zhì)與水的沸點番舁， 國外有人還發(fā)明了一種茶慟技術(shù) 來處理油田采油污水。這種技術(shù)的 關(guān)愜是填料蒸懈塔°由于許多有機 物可與水形成共沸物，因此在填料 堪內(nèi)，沸點比水低和比水高的有機 物均能進入蒸汽相，控制蒸發(fā)水誼 為進水貿(mào)的5%-20%t即

11、可實現(xiàn)油 水的高效分離。據(jù)最新資料介紹，斯倫貝謝公 司的輕型水處理裝詈(LWTU)不僅 滿足了陸上水處理的要求，還能滿 足海上水排放的耍求。該技術(shù)獲 蔦004年世界M大工程技術(shù)創(chuàng)新 特別貢獻獎J 它包含一個獲得專 利的匸藝過程在達到同樣純度的 情況下，油水分離的成本降低 了一半。新處理技術(shù)對化學(xué)添加劑 的依賴程度有限*能夠從分離的流 體中回收油.分離劑可以再利用。 該裝賈無活動部件，雉護量小*代 學(xué)劑成本低°該裝置已經(jīng)在巴西梅 上使用，被處理水中含油500ppm 25OOppm ,處理后含油雖低干3 ppmo另據(jù)投導(dǎo).新一代油朮分離 技術(shù)TORRTM已經(jīng)問世® TOR- K

12、TM( Total Oil Rernrdiaiion and Recovery)完全補救回收油技術(shù)不 需加熱，也不需加入化學(xué)藥品就能 除去水中的自由浮油和乳化油，且 不產(chǎn)生廢液，是一種新型的從水中 除去乳狀液的方法，可以聚結(jié)、分 芻以及回收2jxm及更大的乳狀 液。TORRTM系統(tǒng)基于過濾、聚 結(jié)和重力分離過程其創(chuàng)新之處是 將這三個過程合并成一個，從而形科技經(jīng)緯成一種目潔式污水過濾體系。據(jù)介 紹，它的口潔式系統(tǒng)分離和維修成 本都很低+并能不斷分離油及回收 油。與使用油水分費器、聚結(jié)劑、 DGF、水力除砂器、和離心機爭常 現(xiàn)方法相比它的性能更好。TOKRTM系統(tǒng)的水力流速 (Hydraulic

13、rate )為 20mVm2.hr, 它 完全實現(xiàn)口動化操作井且不需要 加入化學(xué)漬帕劑來破乳。系嫌使用 了由加韋大的EARTH公司開發(fā)并 茯?qū)＠目芍劓?zhèn)使用的石油吸收 劑作再過濾劑和聚結(jié)劑，它的親油 憎水性強能夠吸收小到2p.ni的乳 狀液。它的另一個特性是叫以在完 全飽和油時繼續(xù)吸收徽小乳狀液. 可像吸收自由絆油一樣吸收聚結(jié) 油口該技術(shù)的引入對藕汽輔助重力 驅(qū)(SAGD)t常規(guī)油汽產(chǎn)水+環(huán)境改 造和其他任何考慮處理含油污水 的惜況是一個施大突破口3*結(jié)論及建議(1) 昭著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進 步.近年來國外油田采油污水的治 理工藝在不斷探索的同時已得到 強化和改進從含油污水的處珪流 程上看耳國

14、內(nèi)畢本一致.有3個基 本特征：也主要采用“老三套”含油 污水回注處理工藝；高效的油水分 離器、過濾器及新型的水力旋流器 季的應(yīng)用強調(diào)設(shè)備與工藝的整體 性、匹配性與實效性；根據(jù)生產(chǎn)中 的實際需要高效、簡便、快捷、實 用(2) 從國外近幾年文獻報道來 看高效多功醴一體化的油田采油 污水治理設(shè)備已成為研究熱點"新 的含油污水處理技術(shù)亦有不少文 獻報道。實現(xiàn)油-水、可溶性有機 物水、懸;浮物-水之問的強化傳 質(zhì)技術(shù)和有機物強化化學(xué)技術(shù)依I 然是今后采油污水潔理研究的重 要方向口從治理新設(shè)備與新技木方 面看，國外更注重強化傳統(tǒng)含油污 水治理設(shè)備的效能研究，開發(fā)了一也多功能一體化的高效芳水外理 設(shè)備，如水力旋流器、各種組合式 鬲效油水分離器等一體化污水處 理設(shè)備等。在設(shè)備結(jié)構(gòu)上有較大改 進，在提高各構(gòu)筑物的處理效能方 面有較大的笈展。(3) 我國袖田冃前大多在主力 邊緣區(qū)進行滾動開發(fā).開發(fā)周期 短，原有污水處理設(shè)施已不相適 應(yīng)"爵要研發(fā)靈活移動的含油污水 處理設(shè)備.實現(xiàn)抬水處理就地達 標(biāo)、回莊。保護環(huán)境*提高設(shè)備利用 率減