付武軍(中海石油氣電集團有限責任公司，北京 100600)

0 引言

水資源通常用于海上油田的開發(fā)，但開采后的污水中往往存在一些原油，如果這些含油污水沒有妥善處理便直接排放了，一定會使海上油田周圍的自然環(huán)境被污染，并且也會威脅到海上油田工作者的身體健康。同時也會使海上油田應用水資源的量增加，最終浪費很多水資源，為此，對含油污水經(jīng)過高效處理技術實施處理，并對處理后的水資源進行回收再利用，這將成為當前海上油田開采中的一項緊要任務。這樣的做法不但有助于減少海上油田對水資源的使用量，也能實現(xiàn)對當?shù)刈匀画h(huán)境的有效保護，并達到海上油田綠色開采的目的。

1 含油污水處理及回用基本內涵

海上油田含油污水處理即主要通過對各類技術手段的有效應用，以實現(xiàn)對含油污水中雜質的凈化，從而確保污水在排放的過程中不會危害到自然環(huán)境，亦或是把它再次用于海上油田開發(fā)生產中，其目的不同也會應用不同的技術?，F(xiàn)如今，海上油田污水處理中，大多數(shù)主要是以回用為主要目的，通過高級氧化處理技術以及膜分離處理技術等的應用，能夠對含油污水進行凈化處理，從而讓水質達到二次回用標準，并把它回收利用到二次生產之中[1]。

2 海上油田含油污水概述

2.1 含油污水的主要成分

含油污水中有多類污染物質，其中占比最大的污染物主要有兩種，即有機物與石油類等，且含油污水的結構缺乏一定的穩(wěn)定性，這樣會使組成成分出現(xiàn)一定改變。與此同時，也會存在部分硫化物等成分[2]。

2.2 含油污水的危害

含油污水有著較為復雜的成分，其中也有部分有毒有害物質存在，如果未及時運用正確的方式去處理，那么就會嚴重影響到周圍的自然環(huán)境。一般而言，含油污水產生的危害種類共三類：(1)當水體中有油污排入后，不但會污染水體，也會破壞到水體的衛(wèi)生條件，且人們也會應用水體去灌溉農業(yè)，如果灌溉農業(yè)應用的水是被污染過的，那么就會嚴重的影響到農業(yè)；(2)油類在排進水體時，會最終形成一類膜，也就是油膜，油膜會使氧氣和水的溶解過程遭受到破壞，進而使得氧氣不能在水中進行溶解，也無法滿足水生動物對氧的需求，進而使水生動物出現(xiàn)死亡；(3)油具有一定的助燃作用，水體表面的油污會為當?shù)丨h(huán)境埋下安全隱患，進而易引發(fā)一定的火災。

2.3 海上油田含油污水的特點

對于海上油田開采而言，其中排出的含油污水有著十分復雜的成分，其中除了原油也有很多化學物質、固廢物、細菌以及無機鹽等，此外，也涵蓋了原油生產中所添加的一些化學藥劑等。石油含油污水的顯著特點主要有：(1)通常石油含油污水中的水溫都較高；(2)石油含油污水中的礦化性偏高；(3)有諸多細菌存在于石油含油污水之中；(4)含油污水表面張力較大，有殘留的化學品等雜質。通過一些實驗研究我們知道，有許多有害的細菌存在于含油污水中，這部分細菌會嚴重地腐蝕著海上油田的管線，進而會嚴重的影響著海上油田的生產安全。同時，含油污水中也存在碳酸根離子、硫酸根離子等，這些物質能夠進一步發(fā)生相應的化學反應，從而強化其對管道的腐蝕速度。今天，對我國的很多海上油田而言，因油田不同也存在不同情況，為此，應該按照具體實況應用妥善的舉措去有效處理含油污水。

2.4 含油污水處理影響因素

2.4.1 沉降罐的收油工藝問題

含油污水處理工藝中，沉降罐發(fā)揮著決定性影響作用，若收油中沒有進行妥善處理，那么會使得罐頂?shù)挠臀蹖犹?，既會影響出水的水質，又會因為收油效果不佳，長此以往所產生的老化油會使聯(lián)合站再次脫水的質量受到直接影響，進而常發(fā)生脫水器垮電場的狀況?，F(xiàn)在的沉降罐中，很多收油槽缺乏合理的結構，從而會使得最后收到水比油多，進而使處理后的水中含油量多。此外，浮油層無法集中加熱，使得稠油塊無法得以融化，使其無法進入收油槽，最終使收油效果受到影響，特別是在冬季，稠油塊有較強的粘性，進而最終會使得排油困難。

2.4.2 核桃殼過濾罐問題

現(xiàn)如今，核桃殼過濾罐中的問題有：過濾罐在進行過濾時，其中有諸多雜質和懸浮物會在核桃殼的表面停留，進而會降低其密度，出現(xiàn)嚴重的濾料膨化情況，這樣會使很多濾料直接進入到補水篩管和罐頂間的死角處，它會影響到最終的反沖過程和過濾材料的再生，且未合理地把控反沖洗強度，則最終會影響反沖洗過程中濾料的應用和最終水質。

3 海上油田含油污水處理及回用技術的不足

3.1 綜合性能不良

目前，我國石油工業(yè)中對石油開采所產生的含油污水缺乏有效的處理技術，進而導致污水沒有較高的回用效率，進而使得含油污水處理的綜合性不佳。究其原因為含油污水處理和回用技術再應用中的結構缺陷。

比如，抽油壓力不能同過濾器石油反沖進行密切相連，若石油的抽油壓力較低，然后，管道中的油流動性將減慢，這時，石油過濾處會出現(xiàn)斷檔，這樣會使石油過濾器工作效率降低，導致石油開采工作間斷，那么就無法充分確保石油過濾后的潔凈度，石油的濾水也滿足不了相應的標準，這不但嚴重影響了石油開采的長期發(fā)展，也對行業(yè)的持續(xù)發(fā)展不利。

3.2 石油的過濾技術不佳

如今，通常需要應用過濾技術來處理石油的含油污水，從而更好地避免原油在水體中滲入。然而，此類較為傳統(tǒng)的過濾方式將不能有效地粉粹及處理原油中的顆粒，所以，在石油的實際開采中和石油含油污水的過濾中應全程分開開展，并進行多次轉折。唯有如此，方可徹底清除掉固體廢料及水體中的雜質。然而，分離過程不但會浪費資源，同時也會增加成本費用。

3.3 污水的低溫處理效果不理想

含油污水在低溫條件下處理達不到最理想狀態(tài)，這個問題始終影響著傳統(tǒng)石油污水處理工作。低溫情況下，含油污水不能得到有效處理，因為如果出油口溫度低，油水分離效果不明顯，導致原油的開采必須經(jīng)過多次轉折。因此，水資源中含有大量的石油，后續(xù)的分離和過濾處理也無法進行有效的升級，造成了一定程度的石油資源浪費。

3.4 處理稠油廢水時，處理效果不佳

事實上，海上油田開采的過程十分復雜，特別是在后續(xù)的廢水處理中，也有著復雜的工序。若油與水沒有徹底進行分離，既會讓水體中含有大量的油污，也會使最終的回用效率受到影響，并且直接排放也會使管道腐蝕的風險有所增加，最終威脅到周圍的生態(tài)環(huán)境。特別是前端的油水分離工作欠科學性，將導致污水中的油含量及粘土含量增加，一系列的有機物互為反應會有大量的有毒物質產生，從而使后期的分離及清除工作無法有效進行，不但影響回用效率，同時也會使處理成本有所增加。

4 含油污水處理技術與回用技術的應用

4.1 膜分離處理技術

膜分離技術作為新型的一類濾油技術，實現(xiàn)了化學分離技術和現(xiàn)代計算機技術的有效結合。如今，我國社會經(jīng)濟與科技不斷發(fā)展進步，在處理海上油田含油污水時，膜分離技術，在應用原有過濾技術的基礎上，將化學分離技術與互聯(lián)網(wǎng)技術相結合，提高石油的超過濾，實現(xiàn)反滲透和微過濾，達到過濾甚至凈化的效果。在實際應用膜分離過濾技術時，開采的石油通常會經(jīng)過三個過程，即反滲透、微過濾、超過濾，進而實現(xiàn)對石油的綜合過濾，最終讓石油的過濾效果更佳。而超過濾具體是分離出石油中的大體積物質，微過濾是處理石油中存在的微量懸浮物。反滲透主要利用電解技術把石油及水徹底分離出來，如今，在現(xiàn)代石油開采中，膜分離技術是污水處理中運用的一個重要技術[3]。

4.2 磁吸附分離處理技術的應用

磁吸附分離技術將傳統(tǒng)的石油污水處理技術打破了，此技術對物理分子的運動理念及磁性吸附能力進行了有效利用。海上油田污水處理中，首先應用凈水劑和絮凝劑等藥劑打破了污水穩(wěn)定性，之后再加入鐵粉，使虛體和鐵粉顆粒有效結合，然后在磁盤作用后，磁盤吸附會有效除去絮體。在磁力的作用下，能將石油污水中的物質分離除去，進而更好的提高了海上油田含油污水分離效果。同時，應用磁吸附分離技術也能夠將石油開采中對各類資源的消耗降低，進而讓開采用水的處理、回用等工序效果理想。

4.3 高氧化技術的應用

高級氧化處理技術主要是通過強氧化的高分辨率直接分解處理含有污水中的有害肥料，進而使其可以生產無害的物質。高級氧化技術有突出的優(yōu)勢，沒有較高的操作條件要求，但有鮮明的氧化效果。19世紀問世至今，深受石油開采業(yè)界人士的廣泛重視和應用，且高級氧化技術在通過實踐后也可以更好的節(jié)約能源。由于此技術沒有太高的成本，不管是應用的材料抑或是耗費的時間，均有高效性及穩(wěn)定性，且有很強的去污力和較高的催化活性。在科技持續(xù)發(fā)展背景下，高級氧化技術也可依靠太陽能實現(xiàn)對含有污水的高端處理，可以對接能源指標，更好的實現(xiàn)污水回用。

4.4 生物技術的應用

所謂生化處理技術，就是通過微生物代謝功能和生化效應，有效處理與分離石油含油污水中的污染物及有機化合物，一直到污水中的有害物質被分解完以后，繼而生成無毒害的物質，方可把它排放至水體中或進行回用。現(xiàn)如今，此技術在全球范圍內得以廣泛的推廣及應用，其主要可分成兩類，即無氧技術及有氧技術。盡管兩類技術的種類和應用形式有很大的不同性，然而，通常均為通過物理與化學方式高效處理含油污水，不但能夠降低成本，也會提升綜合治理性。所以，此技術在含有污水的處理中有廣闊的應用前景。

4.5 氣浮處理

這種處理方法主要是利用各種手段使污水中有許多微小的氣泡產生，當這些小氣泡漂浮在水中時，會充分接觸到原油中的其他成分與懸浮顆粒物，從而發(fā)揮出吸附作用。這種方式能夠更好地分離污水中的固態(tài)與液態(tài)物體，固體物體會沉淀或浮到污水表面，從而凈化污水。但是，氣浮法有著非常復雜的成分，且有很高的難度，所以，對維護人員的技術能力提出了更高的要求。但此項技術的優(yōu)點很大，氣浮池對難處理的低濁度水的處理效果十分明顯。且由于重力式沉降罐具有通用性，可實現(xiàn)建設投資成本的有效降低，同時氣浮過程中會使很多氧氣發(fā)生溶解，這對污水的后處理非常有利。此種方式對混凝反應沒有較高的要求，進而能夠使固液分離時間縮短。

4.6 過濾技術

過濾技術具體指的是通過濾膜阻隔作用，對含油污水中的顆粒物進行分離，進而可以確保其有良好的凈化效果。通常而言，在氣浮技術與混凝技術處理之后使用過濾技術，繼而可以對上面工藝流程中所沉降下來的絮狀混合物進行有效分離。據(jù)有關科學研究可證，通過過濾技術處理后，含油污水中的油含量要低于10 mg/L，其構筑物載體是壓力濾池或普通快速濾池。然而，在具體操作中，經(jīng)常會產生濾料堵塞的情況，這種問題可通過熱水反洗或空氣反向曝氣等方式進行解決，防止處理效果降低?，F(xiàn)代城市的含油污水處理中，超濾膜技術有廣泛的應用范圍，其中主要在兩類活性污泥中進行應用。普通活性污泥主要是以二沉池和曝氣池為主體，然后也融入了污泥回流系統(tǒng)，接著它與含油污水融合，產生一種新的混合液體。另一類除磷除氧活性污泥是把缺氧區(qū)分為兩個區(qū)域，分別處理回流污泥中的硝酸鹽等成分及上面形成的混合液體。

5 結語

現(xiàn)如今，海上油田含油污水處理中依舊有很多的不足存在，含油廢水處理和回用技術的應用還需進一步加強，以便于更好地實現(xiàn)水資源的二次回收及利用，以此實現(xiàn)水資源應用效率的有效提高，進而能夠使水資源得到最大節(jié)約。