付武軍(中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100600)

0 引言

隨著我國(guó)工業(yè)化與城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，對(duì)石油能源的需求量持續(xù)增加，當(dāng)前我國(guó)石油開(kāi)采已經(jīng)進(jìn)入到中后期，采出的原油含水率高達(dá)90%，在油水分離過(guò)程中受技術(shù)、人工操作等因素影響產(chǎn)生大量的含油污水，如果這類污水沒(méi)有經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理直接排放到土壤或河流中，不僅會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，還可能引發(fā)污油火災(zāi)事故，損害油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，甚至威脅人們的生命健康。海上油田企業(yè)應(yīng)該真正認(rèn)識(shí)到油田水處理的重要性，并采取適宜的微生物處理技術(shù)，降低含油水污染，提高含油污水的利用率，促進(jìn)油田業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展[1]。

1 油田水處理的作用

石油能源是工業(yè)發(fā)展的血液，石油能源的廣泛應(yīng)用結(jié)束了我國(guó)傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)時(shí)代，標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)入到機(jī)械化生產(chǎn)時(shí)代，推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步。同時(shí)石油能源的出現(xiàn)為社會(huì)創(chuàng)造了多種類型的工作崗位，在一定程度上緩解了就業(yè)難的問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供有利的支持。同時(shí)這也說(shuō)明現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)石油能源的支持。但是當(dāng)前在我國(guó)石油能源開(kāi)采過(guò)程中，由于油田污水處理不規(guī)范，石油質(zhì)量及應(yīng)用性能大幅度下降，因此海上石油企業(yè)應(yīng)該高度重視石油水處理問(wèn)題，采用科學(xué)的技術(shù)與方法，合理去除石油污水中的有害物質(zhì)，在提升油質(zhì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)污水的回收再利用，進(jìn)一步落實(shí)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)[2]。

2 油田水處理中微生物處理技術(shù)的相關(guān)論述

2.1 技術(shù)原理

微生物處理技術(shù)主要是借助微生物的特點(diǎn)對(duì)油田污水進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)污水的二次利用，具體而言，就是利用組合菌群的作用，建立一個(gè)能夠快速降解污水中有機(jī)物的生物群，以對(duì)污水中的烴類、蠟類、酚、縈、胺、苯等多種元素進(jìn)行生物降解。然后通過(guò)控制專項(xiàng)菌群的繁殖率，促使菌群通過(guò)水合、活化、繁殖以及競(jìng)爭(zhēng)等方式在生物群中穩(wěn)定下來(lái)，形成一個(gè)優(yōu)勢(shì)菌群，并逐漸增強(qiáng)菌群的抗毒性與適應(yīng)性，進(jìn)而充分發(fā)揮菌群在海上油田污水處理中的有效性。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與其他油田水處理技術(shù)相比，微生物處理技術(shù)最突出的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是適用性強(qiáng)，能夠快速適應(yīng)周圍的自然環(huán)境，加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)。另外，微生物處理技術(shù)還具有高效優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，而且不會(huì)產(chǎn)生二次污染，這是物理、化學(xué)等處理技術(shù)所不可比擬的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段，在一些經(jīng)濟(jì)、科技都相對(duì)發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，他們已經(jīng)可以熟練的應(yīng)用微生物處理技術(shù)進(jìn)行海上油田水處理。而我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展起步較晚，還未完全掌握微生物處理技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，難以將微生物處理技術(shù)更好的應(yīng)用于海上油田水處理過(guò)程中，因此相關(guān)部門應(yīng)該加大對(duì)微生物處理技術(shù)的研究力度，深度挖掘微生物處理技術(shù)的潛在價(jià)值，不斷提升微生物處理技術(shù)的應(yīng)用性能，進(jìn)一步提高海上油田水處理效果。

2.3 處理流程

利用微生物處理技術(shù)進(jìn)行海上油田水處理，通常需要遵守以下流程：隔油池提升泵—調(diào)節(jié)池—提升泵—微生物反應(yīng)池—沉淀池—緩沖池—提升泵—改性纖維球過(guò)濾器—進(jìn)行紫外殺菌—濾后水罐—除氧劑處理—完成注水。工藝流程比較復(fù)雜，所以對(duì)相關(guān)工作人員的職業(yè)技能要求也相對(duì)較高，工作人員不僅要全面掌握技術(shù)處理流程，還要具備豐富的技術(shù)處理經(jīng)驗(yàn)，保證污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，避免發(fā)生不必要的污油火災(zāi)事故。需要注意的是，在進(jìn)行紫外殺菌時(shí)，必須在紫外殺菌儀上安裝改性纖維球過(guò)濾器，保證殺菌效果符合相關(guān)規(guī)定。此外，由于沉淀池經(jīng)常會(huì)發(fā)生中和、沉淀等化學(xué)反應(yīng)，在微生物由反應(yīng)池轉(zhuǎn)入到沉淀池后，可以借助這些化學(xué)反應(yīng)有效去除老化的生物膜，進(jìn)而提升含油污水處理質(zhì)量。

2.4 技術(shù)類型

微生物處理技術(shù)從微生物對(duì)氧的需求上可分為好氧微生物處理技術(shù)與厭氧微生物處理技術(shù)兩大類型，其中好氧微生物處理技術(shù)又包括氧化塘處理技術(shù)、活性污泥處理技術(shù)、生物膜處理技術(shù)以及AB處理技術(shù)，而厭氧微生物處理技術(shù)包括厭氧生物轉(zhuǎn)盤處理技術(shù)、升流式厭氧污泥床處理技術(shù)以及厭氧接觸處理技術(shù)，每種微生物處理技術(shù)應(yīng)用性能各不相同，因此海上油田企業(yè)只有根據(jù)自身油田污水實(shí)際情況，選擇最適宜的污水處理技術(shù)，才能取得最佳的污水處理效果[3]。

第一，氧化塘處理技術(shù)。氧化塘處理技術(shù)主要利用池塘中的微生物、藻類等水生植物對(duì)污水或有機(jī)廢水進(jìn)行好氧生物處理。在該技術(shù)處理過(guò)程中，池塘中的微生物通過(guò)對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行有效分解而產(chǎn)生大量的二氧化碳、碳酸鹽、銨鹽等物質(zhì)供藻類等水生植物生長(zhǎng)。而藻類等水生植物借助光合反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣又為微生物生長(zhǎng)提供有利的支持，同時(shí)藻類蛋白還能夠?yàn)槌靥林械聂~、鳥等生物提供必要的營(yíng)養(yǎng)。氧化塘處理技術(shù)不僅能夠有效處理污水中的有害物質(zhì)，還能夠充分利用污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的各種物質(zhì)，具有良好的經(jīng)濟(jì)作用?，F(xiàn)階段，氧化塘技術(shù)在油田污水處理中取得了良好的應(yīng)用成果。例如在2000—2004年之間，大港油田堅(jiān)持采用氧化塘處理技術(shù)進(jìn)行海上油田污水處理，促使COD、石油類以及SS的去除率分別從43%、51%和14%增加到77%、98%和26%。

第二，活性污泥處理技術(shù)?；钚晕勰嗵幚砑夹g(shù)是指按照固定比例，將具有特定降解性能的細(xì)菌菌液投放到生化池中用來(lái)增強(qiáng)混合液內(nèi)中特定細(xì)菌的活性，并完善曝氣池中的細(xì)菌種類。同時(shí)能夠在流入污水水質(zhì)穩(wěn)定的情況下，充分發(fā)揮微生物的氧化作用；但即便污水水質(zhì)或生存環(huán)境發(fā)生改變，微生物也能夠保持一定的活性，不斷加強(qiáng)曝氣池的抗沖擊負(fù)荷能力，保證污水處理質(zhì)量。將活性污泥處理技術(shù)與固定化微生物技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將選定的優(yōu)勢(shì)菌固定在載體上，不僅能夠有效增加濃度，還能夠延長(zhǎng)停留時(shí)間，進(jìn)一步提高污水處理效率與質(zhì)量。

第三，生物膜處理技術(shù)。生物膜處理技術(shù)主要是利用生物膜的吸附作用，對(duì)海上油田污水中的有機(jī)物進(jìn)行有效吸附，促進(jìn)污水處理工作順利的開(kāi)展。微生物和其聚合物是生物膜的重要組成成分，利用生物膜處理技術(shù)進(jìn)行油田污水處理，不僅能夠有效節(jié)約污水處理時(shí)間與成本，還能夠?yàn)槲⑸镌斐闪己玫纳L(zhǎng)繁殖環(huán)境，同樣該技術(shù)也具有良好的污水凈化處理效果，也是當(dāng)前油田企業(yè)廣泛采用的一種污水處理技術(shù)。

第四，“AB”處理技術(shù)?！癆B”處理技術(shù)一般是指在海上油田污水處理過(guò)程中分為A和B“兩階段曝氣”處理工藝。每個(gè)階段都有相互隔離、單獨(dú)的曝氣過(guò)程與泥水分離過(guò)程，同時(shí)活性污泥的回流也是相互隔離的。中原油田石化總廠曾利用“AB”處理技術(shù)進(jìn)行采油廢水的處理，雖然處理后的外排水中的石油類、氨氮等指標(biāo)都滿足回用水標(biāo)準(zhǔn)，但 Cl-、COD 嚴(yán)重超標(biāo)。同時(shí)在實(shí)際處理過(guò)程中，A段會(huì)產(chǎn)生大量的臭氣，對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，且普遍存在脫氮難、污泥多等不良問(wèn)題。近年隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)各種類型的油田污水處理技術(shù)不斷發(fā)展與完善，促使“AB”處理技術(shù)逐漸被淘汰。

3 油田水處理中微生物處理技術(shù)的應(yīng)用影響因素

在海上油田水處理過(guò)程中應(yīng)用微生物處理技術(shù)，容易受環(huán)境、基質(zhì)等各種因素的影響，接下來(lái)就針對(duì)這些影響因素展開(kāi)詳細(xì)的論述：

第一，溫度。溫度是影響微生物活性大小最重要的一個(gè)因素，通過(guò)相關(guān)研究表示，在采用微生物處理技術(shù)進(jìn)行油田污水處理時(shí)，當(dāng)溫度處于20～30 ℃之間，微生物的活性最高，污水凈化處理效果最好。同時(shí)在此溫度范圍內(nèi)，微生物的活性特征隨著溫度的升高而變得越來(lái)越明顯，但是如果水溫沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的溫度，不僅無(wú)法充分顯示微生物的活動(dòng)特性，污水處理效果也會(huì)明顯下降。

第二，溶解氧。適當(dāng)?shù)娜芙庋鯘舛瓤梢源龠M(jìn)好氧型微生物進(jìn)行充分的呼吸，取得最佳的海上油田污水處理效果。但是如果溶氧濃度過(guò)低，不僅會(huì)影響好氧型微生物的呼吸情況，還會(huì)降低油田污水處理效果，甚至對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的安全威脅。

第三，pH值。一般來(lái)說(shuō)，要想有效提高微生物對(duì)含油污水的處理性能，就必要嚴(yán)格把控含油污水的pH值，將其控制在6.5～8.5之間，酸性或堿性過(guò)強(qiáng)的水體環(huán)境不僅會(huì)能影響微生物的生長(zhǎng)，還可能對(duì)污泥絮體造成嚴(yán)重的破壞，大大降低污水處理的效果。

4 提升海上油田水處理中微生物處理技術(shù)應(yīng)用效果的措施

4.1 加大微生物處理技術(shù)的推廣力度

近年隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)石油能源的需求不斷增加，推動(dòng)石油企業(yè)更快更好的發(fā)展。在石油開(kāi)采過(guò)程中，一些石油企業(yè)只顧自身經(jīng)濟(jì)效益的增加，不夠重視海上油田污水處理工作，在污水處理上面投入的人力、物力及財(cái)力成本無(wú)法支撐污水處理工作高質(zhì)量開(kāi)展。在這種情況下，應(yīng)該充分發(fā)揮政府部門的引導(dǎo)作用，做好海上油田污水處理工作的宣傳，提高海上油田企業(yè)的思想意識(shí)，使其真正認(rèn)識(shí)到海上油田污水處理的重要性。同時(shí)還要加大微生物污水處理技術(shù)的普及與推廣，通過(guò)政府相關(guān)政策的扶持與激勵(lì)促進(jìn)微生物處理技術(shù)在油田水處理中得到有效的應(yīng)用，提高海上油田污水處理效率與質(zhì)量。

4.2 提高相關(guān)工作人員的綜合素質(zhì)

海上油田污水處理工作人員是海上油田污水處理工作重要的執(zhí)行者與實(shí)施者，其綜合素質(zhì)的高低在一定程度上決定著油田污水處理效果，因此海上油田企業(yè)要重視海上油田污水處理工作人員的素質(zhì)培訓(xùn)工作。例如，定期開(kāi)展關(guān)于海上油田微生物污水處理技術(shù)的培訓(xùn)會(huì)議，聘請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行海上油田水處理技術(shù)的講解與自身工作經(jīng)驗(yàn)的分享，確保員工能夠掌握充足的技術(shù)理論與專業(yè)的實(shí)踐技能，為提升微生物處理技術(shù)在海上油田水處理中的應(yīng)用效果提供有利的人力支持。

4.3 貫徹落實(shí)生態(tài)環(huán)保理念

海上油田水處理的初衷就是有效凈化油田污水中的有害物質(zhì)，避免對(duì)自然環(huán)境造成不良影響。因此在海上油田水處理過(guò)程中，海上油田企業(yè)要貫徹落實(shí)生態(tài)環(huán)保理念，堅(jiān)持采用清潔、綠色的污水處理技術(shù)，這為微生物處理技術(shù)的應(yīng)用與普及提供有利的契機(jī)，將微生物處理技術(shù)合理的運(yùn)用到海上油田水處理過(guò)程中，不僅可以加強(qiáng)對(duì)周邊自然環(huán)境和地下水資源的保護(hù)，還可以有效提升污水水質(zhì)及石油質(zhì)量，促進(jìn)海上石油企業(yè)良性發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

微生物處理技術(shù)具有成本低、效率高、種類多、無(wú)二次污染等諸多特點(diǎn)，在海上油田水處理過(guò)程中應(yīng)用微生物處理技術(shù)，不僅有利于節(jié)約企業(yè)投資成本，而且有利于貫徹落實(shí)我國(guó)綠色環(huán)保的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，推動(dòng)油田業(yè)更快、更好的發(fā)展。雖然目前微生物處理技術(shù)在海上油田水處理過(guò)程中已取得顯著的成效，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍存在較大的不穩(wěn)定性，易受環(huán)境或基質(zhì)等因素影響，因此仍需要不斷完善微生物技術(shù)處理流程，提高相關(guān)工作人員的專業(yè)技能，并加大海上油田水處理工作的監(jiān)管力度，最大限度發(fā)揮微生物處理技術(shù)在油田水處理中的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。