□ 文/張洪印
污水處理從無害化到資源化,成為石油行業(yè)完成“十一五”減排任務的重要途徑。
根據(jù)我國節(jié)能減排任務要求,“十一五”期間石油行業(yè)必須完成污染物排放總量減少10%的任務,國務院國資委還要求石油行業(yè)提前一年完成減排指標。這意味著國家對節(jié)能減排、環(huán)境保護的要求越來越高,監(jiān)管越來越嚴。節(jié)能減排,變廢為寶,污水處理從無害化到資源化,成為石油行業(yè)完成“十一五”減排任務的重要途徑。
隨著國家環(huán)保政策進一步嚴格,對油田污水處理的要求不斷提高,國家清潔生產(chǎn)法和節(jié)能減排政策的實施,對污水回用提出了新要求。
油田污水主要包括原油脫出水、鉆井污水及站內其他類型的含油污水。油田污水的處理依據(jù)油田生產(chǎn)、環(huán)境等因素可以有多種方式。當油田需要注水時,油田污水經(jīng)處理后回注地層,此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行
嚴格控制,防止其對地層產(chǎn)生傷害。如果是作為蒸汽發(fā)生器或鍋爐用水,則要嚴格控制水中的鈣、鎂等易結垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理后排放,則根據(jù)當?shù)丨h(huán)境要求,將污水處理到排放標準。水是寶貴的,把它原樣送回原處,發(fā)揮它應有的作用,是污水處理的發(fā)展趨勢。
采用注水開采的油田,從注水井注入油層的水,其中大部分通過采油井隨原油一起回到地面,這部分水在原油外運和外輸前必須加以脫除,脫出的污水中含有原油,因此被稱為油田采出水。隨著油田開采年代的增長,采水液的含水率不斷上升,有的區(qū)塊已達到90%以上,這些含油污水已成為油田的主要注水水源。隨著油田外圍低滲透油田和表外儲層的連續(xù)開發(fā),對油田注水水質的要求更加嚴格。
已經(jīng)“50歲”的大慶油田,注水開采目前仍然是主要手段。而從地下采出的液體中,水的比例高達90%以上。以大慶目前每年4000萬噸的原油生產(chǎn)規(guī)模,意味著每年產(chǎn)生含油污水近4億噸。通過采用高科技的生化處理等手段,大慶油田把這些含油污水處理達標后,在密閉狀態(tài)下全部安全回注地下,實現(xiàn)了循環(huán)利用。如果不是這樣,近4億噸污水對大慶乃至周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生巨大的威脅。生產(chǎn)污水的“廢物利用”既節(jié)省了水資源,又直接創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。大慶油田2007年投資1.7億元、日處理污水3萬立方米的長垣含油污水生化處理站是大慶油田的環(huán)保重點工程。經(jīng)過處理后的水質完全達到國家污水排放標準。
大慶油田目前已成為中國最大的工業(yè)污水處理示范區(qū),成為中國工業(yè)城市的“環(huán)保樣板”,是第一個獲得“國家環(huán)保模范城市”稱號的內陸城市。
工業(yè)污水的“零排放”帶給大慶寶貴的碧水、藍天和清新的空氣。這個擁有著連片濕地和“百湖之城”美稱的年輕城市,因為少了污水之擾,成為具有中國北方特色的宜居之地和旅游新寵。
為了實現(xiàn)“稠油污水循環(huán)利用系統(tǒng)研究與推廣應用”,遼河油田與遼寧華孚石油高科技股份有限公司用了8年時間破解這一世界性難題,這項世界領先技術獲得2008年國家科技進步二等獎。該項技術的應用實現(xiàn)了稠油污水零排放,顯現(xiàn)出巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。以遼河油田為例:一是用污水代替清水回用鍋爐,每年節(jié)約清水資源3000萬噸,節(jié)約費用1億元;二是節(jié)約清水進鍋爐的處理費用3000萬元;三是充分利用稠油污水的余熱,每年節(jié)省燃料油15萬噸,節(jié)約燃料費用4.5億元;四是節(jié)約外排費用和無效回注費用1.8億元。僅這4項費用就節(jié)約7.6億元。
此前,數(shù)量巨大的稠油污水是遼河油田一個沉重包袱,每年數(shù)千萬元的污水無效回注費用和近10 0 0萬元的排污費,成為制約油田持續(xù)發(fā)展的技術難題。從20 03年10月起,隨著稠油污水回用熱注鍋爐技術的工業(yè)化應用,負擔反而變成了一筆財富,每年10 0 0萬立方米污水經(jīng)過處理后就可創(chuàng)造1.59億元的經(jīng)濟效益,而更大的效益在于保持了污水零排放,保持了藍天、碧水和清新的空氣。
遼河油田稠油污水回用熱注鍋爐工藝技術的成功應用不僅標志著困擾遼河油田多年的稠油污水處理難題得到有效解決,還對加速油田稠油開采以及形成新的經(jīng)濟增長點具有重要意義,并將對中國油田采出水處理技術的發(fā)展產(chǎn)生較大的促進作用。
污水處理從無害化到資源化,是時代的要求,是形勢的需要,更是人類生存的需要?!胺瞰I能源創(chuàng)造和諧”是石油行業(yè)的宗旨,更是每個石油人的責任和義務。從觀念的更新到具體實施,牽涉到觀念、機制、資金、科技等很多方面,其中思想觀念是重中之重。只追求經(jīng)濟效益,放棄社會效益;只追求產(chǎn)量,不考慮污染;為了眼下節(jié)約資金,忽視長遠加倍地補償;為了眼前利益,遺禍子孫萬代,種種不負責任的做法已經(jīng)受到法律和道德的譴責。石油人不但要奉獻能源,更要奉獻優(yōu)美清新的環(huán)境。
目前,我國污水處理技術已經(jīng)達到較高水平,有的已經(jīng)達到世界領先水平。吸收和引進高科技的污水處理技術,把原油生產(chǎn)與污水處理利用擺到同等重要地位來抓,是當務之急,刻不容緩。
具有高科技含量的含油污水處理技術,伴隨著油田生產(chǎn)發(fā)展壯大,逐步走向成熟。污水處理無害化到資源化,發(fā)展趨勢前景廣闊:
新型水處理藥劑的研制和開發(fā)?;炷齽┦怯吞锊沙鏊@井污水等處理中重要的藥劑,研制混凝能力強、能夠快速破乳、沉降速度快、絮凝體體積小、在堿性和中性條件下同樣有效的新型混凝劑,是水處理藥劑開發(fā)者致力的方向。近年來,研制和應用聚合鋁、鐵、硅等混凝劑成為熱點,無機高分子混凝劑的品種已經(jīng)逐步形成系列,而在有機方面,有機混凝劑復合配方的篩選和高聚物枝接是研究的重點。
先進設備的研制和新技術的應用。遼河油田開發(fā)應用的高效溶氣氣浮設備、精細過濾器等,大慶油田開發(fā)應用的橫向流含油污水除油器,以及光催化氧化技術和電絮凝設備等都取得了較好的效果,市場推廣前景廣闊。另外,微波能技術和超聲波技術也都是今后研究的重點。
生物處理技術。生物處理技術被認為是未來最有前景的污水處理技術,一直是水處理工作者研究的重點和難點。特別是近年來,基因工程技術的長足發(fā)展,以質粒育種菌和基因工程菌為代表的高效降解菌種的特性研究和工程應用是今后污水生物處理技術的發(fā)展方向。隨著油田污水排放標準的提高,污水生物處理技術的應用將是一種趨勢。
膜分離技術的研究及推廣。膜分離技術用于油田污水處理,目前尚處于工業(yè)性試驗階段,難以大規(guī)模工業(yè)應用的原因主要是膜的成本和膜污染問題。因此,今后的研究重點是:開發(fā)質優(yōu)價廉的新材料膜;減少膜污染的方法;清洗方法的優(yōu)化以及清洗劑的開發(fā)。
開發(fā)工藝更為先進的復合反應器,提高處理效率,減少占地面積。膜生物反應器工藝(MBR),作為膜分離技術和生物處理技術的結合體,集中了兩種技術的優(yōu)點,已經(jīng)在一些工業(yè)廢水處理中應用,但目前未見其應用于油田污水處理的報道。但就其自身特點而言,膜生物反應器應用于油田污水處理的趨勢已經(jīng)不可逆轉。
污水處理從無害化到資源化,是形勢和政策的需要,是社會發(fā)展的必然,是石油行業(yè)每個決策者、每個員工義不容辭的責任和義務。擁有這份責任就擁有藍天碧水,擁有這份義務就擁有人類的生命。