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文 献 综 述
1 选题背景意义
油田采出水含有固体悬浮物、乳化油、细菌以及破乳剂、絮凝剂、杀菌剂等多种化学药剂，并且不同的污水来源会导致油污的状态和组成有差异，由于油田污水的多样性，因此，需要研究有效的油田污水处理工艺应对不同的污水情况，采用具有针对性的污水处理方案[1]。目前，国内污水处理主要采用传统的“老三套”污水处理工艺，即以“混凝-沉降-过滤”为基础，以物理、化学及生物处理方法等作为辅助技术[2]。
在油田生产中，往往将油田污水处理后回注，这样不仅可以节约生产成本，还可以避免污水随意排放造成的环境污染[3]。但是，如何使回注污水附合油田回注水质指标，以防造成集输系统和井筒的腐蚀和结垢，是回注水对地层的伤害最小化，一直是油田污水处理的难题[4]。本文对现阶段国内外主要的污水处理技术及其应用进行了概述，并提出了对油田污水处理技术发展前景的展望。
2 油田废水的治理现状
目前大多数油田废水经处理后用于回注，其主要控制指标是含油量和悬浮物，主要利用"二段"和"三段"治理工艺进行净化[5]。随着国内大部分油田进入三次采油期，废水的产生量增多，有一部分废水需排放到地表水体中。相应地，对外排废水的CODcr指标也提出了要求，过去的回注用水的处理工艺无法满足需要，这就给很多油田的外排废水处理提出了新的研究课题。针对油田废水中的CODcr的去除，国内的研究单位主要从生物处理、混凝沉淀、电化学等几个方法加以研究。
目前大多数油田废水经处理后用于回注，其主要控制指标是含油量和悬浮物，主要利用“二段”和“三段”治理工艺进行净化[6]。
2.1 三段治理流程
如图1所示，三段式废水治理流程的主要治理构筑物是一次除油罐、二次混凝除油罐、压力过滤罐等[7]。
图1 "三段"废水治理工艺流程图
从上图可以看出，从脱水站出来的含油废水先进入一次除油罐进行油水分离，除去浮油；然后废水进入二次混凝除油罐，进一步除去浮油和部分乳化油；从混凝除油罐流出的废水进入压力过滤罐，经过滤处理，除去了废水中的悬浮杂质和残余的油珠。通过以上过程，废水基本达到了回注的要求[8-10]。三段处理流程具有适应性强的特点。废水含油量变化幅度较大时，一般也能满足回注所需水质的要求，但这种流程所需的治理构筑物比较多。
2.2 二段治理流程
如图2所示，二段废水处理流程主要分为混凝除油和过滤两个部分。它的主要治理构筑物有：混凝除油罐和过滤罐。
图2 "二段"废水治理工艺流程图
随着破乳剂质量的不断提高，经电脱水的废水含油率也逐渐下降，而且废水温度越高，乳化程度较低，这就为简化废水治理流程创造了有利条件。二段废水治理流程正是在这种情况下，从三段治理的基础上简化而来[11]。从图2可以看出，油田废水在除油罐混凝除油后，进入压力过滤罐，过滤后的废水直接用于回注。二段式具有流程简单，治理构筑物较少的优点，在进水质量较好的情况下，可满足回注水的要求。与三段式相比，采用二段式流程可节省25%的基建投资。
2.3 目前油田废水处理面临的问题
目前，国内大部分油田已进入三次采油阶段，用水驱来实现大规模生产。随着油田的发展，聚合物驱油和三元驱油（聚合物、碱和表面活性剂）已在大庆、大港、胜利、玉门等油田得以广泛应用。这就使得油田采出水中的聚合物含量不断增加，粘度也随之增加，乳化油更加稳定[12]。原来的废水处理设施难以使污水处理达到回注水水质的标准。针对目前三次采油的现状，开发与之配套的采出水处理工艺已迫在眉睫[13]。国内研究人员主要从两方面入手：一是开发小型高效水处理设备，如聚结器、旋流器等，加速油水分离速度；二是开发高效水处理药剂如混凝剂，降低采出水的粘度，破坏油水体系，达到油珠凝聚，加速分离目的[14]。
另外，随着油田用水量的提高，采油污水的产出量不断增加，已超过注水量的需求，不能全部用于注水；再加上有些区块地层渗透率低，对注水水质要求很严，处理后的采油废水达不到要求，只能注新鲜水；还有的地区注蒸汽采油，采油污水处理后达到锅炉水质标准也很难，所以，有一部分采油废水要排放到地表水体中[15]。要使外排废水水质达到国家有关排放标准，对外排废水的CODcr指标提出了相应的要求，过去的回注用水的处理工艺无法满足需要，这就给很多油田的采油废水处理提出了新的课题[16]。
3 发展趋势
随着近些年社会对生态环境的保护意识越来越强，在油田污水处理领域也诞生了很多致力于提高污水深度处理效果的新技术、新方法，主要集中在使用生物方法以及生物法与其他方法的结合并用。
微生物细胞和他们所产生的胞外多聚物构成生物膜，生物膜法就是利用此生物膜来对油田污水中的有机物进行吸附和降解，最终把有机物转化为无机物，达到消除有机物的目的。生物膜法可以解决传统污水技术无法解决的CODcr严重偏高的问题，此问题在稠油污水、聚合物采出水、高含盐采出水的污水处理工程中尤为严重[17]。生物膜法应用于油田污水处理领域，主要有生物滤池、生物流化床和生物接触氧化等。J.C.Campos等将经过过滤的高盐度油田采出水通入填充材料为聚苯乙烯颗粒的生物反应器内进行处理，处理之前将此油田污水通过纤维酯膜（MCE）进行微滤，经过此两级处理后的油田污水,CODCr的去除率为65%，DOC的去除率为80%，苯酚的去除率为65%。BOZO 等以颗粒活性炭为生物载体, 对高含盐的油田污水作三级处理, 并发挥生物的吸附作来去除污水中的有机物,取得了较好的处理效果。今年来，国外也研发出了生物膜法与絮凝除油相结合的新工艺，并取得了良好的应用效果。2003 年,Nakhla G[18]等用絮凝除油-SBBR联合工艺处理某油田采油废水, 处理后采出水COD 低于100 mg / L。
4 总结
油田建成投产后，需要大量的化学剂来提高原油采收率和维持正常生产。所加化学剂的用途可分为驱油剂、固砂剂、堵水剂、降粘剂（乳化剂）、降阻剂、缓蚀剂、防蜡剂、粘土稳定剂等，它们主要是无机物质、水溶性高分子和表面活性剂三大类，其中用量最大的是表面活性剂，这就给水处理带来了很大的难度。因此针对油田废水的含多种表面活性剂的特点，寻找出技术上可行，经济上合理的处理工艺，将对人类的水环境的改善很有帮助。
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