張永（西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 710065）

（延長(zhǎng)油田股份有限公司靖邊采油廠 718500）

一、油田污水處理劑應(yīng)用概述

對(duì)石油進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，通常使用注水開(kāi)發(fā)的方式。但是在運(yùn)用注水開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，經(jīng)常要面臨兩大難題：其一是注水開(kāi)發(fā)水源的解決難題；其二就是怎樣解決處理注入水與開(kāi)采完后排出水的排放問(wèn)題。采油污水經(jīng)過(guò)處理后再用于油田的注入水時(shí)，如果該油田污水沒(méi)有達(dá)到油田回注水的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致堵塞地層出油通道，降低注水效率以及使用的開(kāi)采量①陸住.油田水處理技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社.2006。采用傳統(tǒng)的油田污水處理方法，無(wú)論是物理水處理技術(shù)還是生物法來(lái)進(jìn)行污水處理，這些處理方式所需要的成本較高，時(shí)間比較長(zhǎng)，其油田水處理工藝流程一般可以表示為“隔油---過(guò)濾’或者隔油---浮選---過(guò)濾，其主要把油田污水中的油和懸浮物去除。在采用處理劑對(duì)油田污水進(jìn)行出的過(guò)程中，利用化學(xué)試劑添加水處理劑的方式，把油田污水中的乳化油以及其他的膠體等溶解性去除掉，通常采用混凝沉淀、化學(xué)氧化、離子交換的具體手段，利用絮凝劑、氧化劑以及殺菌劑等水處理劑進(jìn)行處理。其污水處理過(guò)程可以分為三段式油田污水處理和二段式油田污水處理流程。其中三段式污水處理流程可以表示為:

二段油田污水處理化過(guò)程可以表示為：

利用油田污水中具有比較高的礦化指數(shù)，其中氯離子含有量比較大的特點(diǎn)，有針對(duì)性地把凝絮劑加入油田污水中，通過(guò)吸附電中和作用，壓縮雙電層以及吸附架橋的作用，把油田污水中的乳化油等雜物去除。

二、天然高分子改進(jìn)性水處理劑在油田污水處理中的應(yīng)用研究

在對(duì)油田污水處理劑的應(yīng)用方法研究中，選取具有代表性的天然高分子改進(jìn)性水處理劑作為分析對(duì)象，以天然高分子F691為原料，通過(guò)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)從而制取得到陽(yáng)離子型油田污水處理劑——異喹啉季銨鹽，在此基礎(chǔ)上，對(duì)異喹啉季銨鹽進(jìn)行油田污水處理應(yīng)用方法的研究分析。

1.相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備

在對(duì)制取得到陽(yáng)離子型油田污水處理劑——異喹啉季銨鹽的過(guò)程中，要用的主要化學(xué)試劑主要有陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，該種陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺需要滿足其平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到300萬(wàn)，并且其陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的制取濃度是0.3%左右，還需要制取異喹啉季銨鹽，該異喹啉季銨鹽的濃度在0.5%左右，乙二胺陰離子緩沖劑以及十二烷基氯化銨等化學(xué)試劑。在該試驗(yàn)中主要的設(shè)備儀器主要包括PHS-29A酸度計(jì)，用于溶液攪拌的攪拌機(jī)、光電式濁度儀，細(xì)菌標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試瓶以及標(biāo)準(zhǔn)腐蝕掛片鋼②趙元偉，董世志.淺析油田污水處理中天然高分子改性水處理劑的應(yīng)用[R].化工技術(shù).2014-02-10。

2.凝絮實(shí)驗(yàn)在油田污水處理中的應(yīng)用分析

首先，把油田污水處理劑——異喹啉季銨鹽加入到油田污水處理樣本中，以每分鐘250轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速對(duì)該油田污水處理樣本進(jìn)行一分半鐘的攪拌，實(shí)現(xiàn)把油田污水中異喹啉季銨鹽藥劑充分的分散，然后，再以每一分鐘70轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速對(duì)該油田污水處理樣本進(jìn)行10分半鐘的攪拌，在此基礎(chǔ)上，把該油田污水處理樣本進(jìn)行靜置分層，最終得到上層的清液，把剩下的油田污水中的成分進(jìn)行濁度的檢測(cè)。

從給該實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，異喹啉季銨鹽對(duì)于油田污水的效果與相同條件下陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺處理效果相比更具有高效性。因?yàn)樵诿可臀鬯刑砑雨?yáng)離子型聚丙烯酰胺為5mg的時(shí)候，石油污水處理后的之后濁度是8度，與此同時(shí)相同條件下異喹啉季銨鹽對(duì)于油田污水處理后的濁度只是3度。如果在每升油田污水中加入過(guò)量的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，就會(huì)導(dǎo)致絮凝惡化現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且這種絮凝惡化現(xiàn)象比在油田污水中加入過(guò)量的異喹啉季銨鹽更加嚴(yán)重③李愛(ài)陽(yáng)，朱志杰.PAC絮凝——膜分離法處理油田廢水的研究[J].工業(yè)水處理.2008（2）28：20-22。所以從異喹啉季銨鹽這兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)考慮，在對(duì)油田污水處理過(guò)程中進(jìn)行絮凝凈化來(lái)說(shuō)，使用異喹啉季銨鹽更加高效和環(huán)保。

3.殺菌實(shí)驗(yàn)在油田污水處理中應(yīng)用分析

在研究美國(guó)關(guān)于石油工程協(xié)會(huì)絕跡稀釋法的基礎(chǔ)上，對(duì)油田污水處理中的細(xì)菌指數(shù)含量進(jìn)行檢測(cè)，把已經(jīng)稀釋好的油田污水測(cè)試瓶置于恒溫箱中進(jìn)行培炎和觀察，在此過(guò)程中保持恒溫箱的溫度在30攝氏度，經(jīng)過(guò)半個(gè)月的培養(yǎng)以后，再對(duì)該培養(yǎng)液進(jìn)行SRB數(shù)值的測(cè)定。在對(duì)油田污水進(jìn)行處理劑的應(yīng)用過(guò)程中，采用的殺菌劑通常是一種叫做十二烷基氯化銨的殺菌劑，在利用前面相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟和條件下，可以測(cè)出在每升油田污水中加入5mg的十二烷基氯化銨時(shí)候，經(jīng)過(guò)的殺菌時(shí)間都是兩個(gè)小時(shí)時(shí)，其殺菌的效果沒(méi)有異喹啉季銨鹽的殺菌效果強(qiáng)，其中十二烷基氯化銨對(duì)油田污水處理的殺菌率在96%左右，而異喹啉季銨鹽得殺菌效果超過(guò)了99%。與此同時(shí)，當(dāng)油田污水在堿性的環(huán)境下時(shí)，異喹啉季銨鹽產(chǎn)生的殺菌效果更加高，當(dāng)然隨著油田污水的堿性程度下降時(shí)，其異喹啉季銨鹽的殺菌效果也會(huì)下降，這是因?yàn)橛吞镂鬯屑?xì)菌體中的pH值主要在3左右，當(dāng)油田污水呈現(xiàn)堿性時(shí)，細(xì)菌中氨基酸的構(gòu)成特點(diǎn)使得更加容易與異喹啉季銨鹽發(fā)生中和反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油田污水高效的殺菌率①劉建國(guó)，袁國(guó)清.油田采出水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].工業(yè)用水和廢水.2007（5）38：20-24。

4.油田污水處理中緩蝕實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用研究

在油田污水處理緩蝕實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)蒸餾水、酒精對(duì)實(shí)驗(yàn)的鋼片進(jìn)行清洗之后，在進(jìn)行吹干干燥處理之后，把異喹啉季銨鹽撒到該鋼片上對(duì)其進(jìn)行腐蝕處理，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的腐蝕之后，再檢測(cè)分析異喹啉季銨鹽的腐蝕效率。油田污水的酸堿性特點(diǎn)對(duì)處理藥劑具有一定的影響，一般情況下如果油田污水呈現(xiàn)踐行時(shí)候，對(duì)處理劑的腐蝕效果具有降低作用。在該試驗(yàn)中，通過(guò)提高油田污水的堿性程度，其對(duì)鋼片的腐蝕有所增長(zhǎng)，只是這種增長(zhǎng)的趨勢(shì)是比較緩慢的。其中當(dāng)油田污水的PH=5.5時(shí)候，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的腐蝕處理，鋼片的腐蝕效率在2.56g每平方米小時(shí)，因此異喹啉季銨鹽在對(duì)油田污水的緩蝕效果是比較優(yōu)越的。

結(jié)束語(yǔ)

油田污水處理是否達(dá)到處理的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于油田開(kāi)發(fā)的效率以及環(huán)境的保護(hù)具有重要作用，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的充分開(kāi)發(fā)和利用，為石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更好的前景。本文基于油田污水處理劑的應(yīng)用研究的目的，通過(guò)闡述了油田污水處理劑的應(yīng)用原理分析的基礎(chǔ)上，以天然高分子改進(jìn)性水處理劑在油田污水處理中的應(yīng)用研究為具體研究對(duì)象，分析了相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備、凝絮實(shí)驗(yàn)子油田污水處理中的設(shè)計(jì)、殺菌實(shí)驗(yàn)在油田污水處理中應(yīng)用設(shè)計(jì)、油田污水處理中緩蝕實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用研究方面的內(nèi)容，得出異喹啉季銨鹽等處理劑對(duì)油田污水處理具有很好的處理效果。

[1]陸住.油田水處理技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社.2006.

[2]劉建國(guó)，袁國(guó)清.油田采出水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].工業(yè)用水和廢水 .2007（5）38 ：20-24.

[3]李愛(ài)陽(yáng)，朱志杰.PAC絮凝——膜分離法處理油田廢水的研究[J].工業(yè)水處理.2008（2）28 ：20-22.

[4]趙元偉，董世志.淺析油田污水處理中天然高分子改性水處理劑的應(yīng)用[R].化工技術(shù).2014-02-10.