東北--油田廢水處理設(shè)備化學(xué)法

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

1、絮凝技術(shù)

絮凝技術(shù)可以認(rèn)為是污水過(guò)慮前的預(yù)處理技術(shù)，該技術(shù)主要是通過(guò)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(guò)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(xì)菌等。

油田水處理用的絮凝劑主要分為無(wú)機(jī)、有機(jī)和生物絮凝劑三類(lèi)。無(wú)機(jī)絮凝劑主要有無(wú)機(jī)化合物（如硫酸鋁、明礬、三氯化鐵、*等）和無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)聚合物是60年代后發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)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(shì)。有機(jī)絮凝劑有低分子量的陽(yáng)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(wú)機(jī)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(lèi)繁多，在油田水處理中得到廣泛應(yīng)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(wú)害水處理劑的研究倍受人們關(guān)注，如國(guó)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）為原料的高效陽(yáng)離子絮凝劑FNQD，國(guó)外新推出的水處理劑(DTC)，用于美國(guó)墨西哥灣和北海油田水處理中，輕易地將處理精度僅能達(dá)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(lái)，利用生物技術(shù)，通過(guò)微生物發(fā)酵、抽提、精致而得到的一種生物絮凝劑，由于具有無(wú)毒、高效和可生物降粘等特點(diǎn)，對(duì)水資源的保護(hù)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(duì)金屬設(shè)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(duì)油田金屬設(shè)備的腐蝕，油田常常在水處理過(guò)程中添加適量阻止或減緩金屬腐蝕的緩蝕劑。國(guó)外油田水處理工藝中緩蝕劑的應(yīng)用始于五十年代，應(yīng)用較好的緩蝕劑是有機(jī)胺等，我國(guó)油田常用的使用效果好的緩蝕劑是季銨鹽類(lèi)、咪唑啉類(lèi)。目前，中科院研制的IMC系列緩蝕劑在各油田應(yīng)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(yán)重的問(wèn)題之一。化學(xué)阻垢劑是油田zui為常用的抑制或減緩結(jié)垢的一項(xiàng)工藝技術(shù)。油田廣泛使用的阻垢劑有無(wú)機(jī)聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽、低分子量聚合物和天然阻垢劑。其中應(yīng)用較好的是低分子量聚合物如聚丙烯酸及其衍生物，該類(lèi)阻垢劑的優(yōu)點(diǎn)在于用量低、無(wú)毒，*，阻垢率較高，缺點(diǎn)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(lái)，國(guó)外著重在開(kāi)發(fā)和研制新的阻垢劑，zui近報(bào)道的一種阻垢劑---聚天冬氨酸，對(duì)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(xì)菌，造成設(shè)備腐蝕，并且產(chǎn)生污泥造成地層堵塞。目前國(guó)內(nèi)油田主要采取的措施是向污水中加入化學(xué)殺菌藥劑，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)及滅殺細(xì)菌。目前，油田廣泛應(yīng)用的殺菌劑主要為有機(jī)胍類(lèi)、季胺鹽類(lèi)、異噻唑啉酮等。國(guó)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(qiáng)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(fù)配、其協(xié)同效應(yīng)能顯著提高藥效。國(guó)外*的過(guò)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(guó)內(nèi)外在重點(diǎn)研制和開(kāi)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(fù)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(xué)的方法對(duì)污水進(jìn)行處理。電脫法是借助于外加電流來(lái)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)以去除污水中有害物質(zhì)的方法。在外加電場(chǎng)作用下，污水中的陰離子移向陽(yáng)極，并在陽(yáng)極失去電子而被氧化；污水中的陽(yáng)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(jī)物、重金屬離子、懸浮物、還能進(jìn)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(shí)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(yīng)，而除去污水中的還原性有害成份如Fe2+、S2-及細(xì)菌等。該技術(shù)工藝比較簡(jiǎn)單，采用的設(shè)備主要能鼓空氣的暴氧設(shè)備，目前，各油田使用的暴氧設(shè)備有所不同，暴氧設(shè)備通常是利用一個(gè)噴淋裝置，新鮮污水通過(guò)噴頭噴淋實(shí)現(xiàn)了充分暴氧，也有利用水射流泵負(fù)壓吸空氣，使空氣與污水充分混合完成污水的暴氧過(guò)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(yīng)達(dá)到除去有害的還原性物質(zhì)。

東北--油田廢水處理設(shè)備油田污水處理的一般工藝

油田污水成分比較復(fù)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(shí)，因各種力法都有其局限性，在實(shí)際應(yīng)用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用，使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。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(jiàn)的一級(jí)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(jí)處理有過(guò)濾、粗粒化、化學(xué)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(jiàn)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。