油田污水处理技术发展趋势

油田污水处理技术发展趋势

2021-08-03 17:45:16 0

  在原油生产的过程中会产生大量的污水,如果这部分污水不经过处理就排放到外界环境中,会给外界环境产生极大的污染。在另一方面,目前我国政府十分重视环境保护以及水资源保护工作,在这一背景下,油气生产公司只有采取一切措施对污水进行处理才符合我国的相关要求,处理后的污水不但可以排放到外界环境中,而且还可以用于油井回注,由此可见,污水处理可以为油气生产企业带来一定的经济利益。目前,油田污水处理技术已经取得了较大的进步,但是各种污水处理技术仍然存在一定的缺陷,针对此问题,本次研究首先对污水处理的重要性以及发展现状进行简单分析,在此基础上,提出污水处理技术的未来发展趋势,为推动污水处理技术的进一步发展奠定基础。

  一、油田污水处理重要性分析

  我国属于世界石油大国之一,经过多年的发展,石油已经成为我国经济发展的动力,目前,新能源正在如火如荼的发展,但是仍然无法动摇石油资源的地位。对于石油产业而言,其产业链相对较长,产业链的任何一部分都会对社会产生较大的影响。我国的石油产业已经进入到了成熟阶段,大多数油田已经进入到了开发的中后期阶段,在原油开发的中后期阶段中,原油的含水量相对较高,原油被开采出地面以后需要对其进行油水分离,进而会产生大量的污水,污水的组成十分复杂,部分污水中含有大量的重金属离子,这部分离子会对土壤产生极大的破坏。在原油生产过程中,还有一定污水称之为含油污水,所谓含油污水主要指的是含有原油的污水,这部分污水的排水量相对较大,也会对周围的环境产生较大的破坏。为了推动我国能源的可持续发展,同时达到环境保护的基本目标,对油田的污水进行处理十分重要。

  二、油田污水处理技术现状

  油田污水处理主要指的是采取一切方法将污水中的有害成分除去,或者将有害成分的含量降至某一标准,使得污水可以得到循环利用或者可以达到排放标准。目前,我国油田在进行污水处理的过程中所采取的方法相对较多,针对污水中有害成分的不同,可以采取不同的污水处理方法。

  物理分离是油田常见的污水处理方法,该种方法就是采用物理手段将污水中的水分和悬浮物分离,一般情况下,物理分离方法所使用的设备都相对较为简单,设备的操作难度相对较低,其中,重力分离技术、气浮分离技术都属于物理分离技术。重力分离技术主要是利用水分子与油分子密度的不同,进而将两者分离,该种分离方法可以对油田污水进行大量处理。气浮分离技术主要是在污水中充入一定量的气体,进而使得污水中产生一定量的气泡,原油可以附着于气泡上,然后被气泡携带出水面,该种方法进行油水分离的效果相对较好。

  由于物理分离技术很难将污水中的有害物质全部除去,因此,大多数油田也引进了化学处理技术,所谓的化学处理技术就是向污水中添加一定量的化学试剂,通过化学反应的方式将污水中的有害物质除去,常见的化学处理技术有絮凝技术、缓蚀技术、阻垢技术以及电脱技术。絮凝技术主要是对污水进行过滤之前,向污水中加入一定量的试剂,进而可以使得有害物质呈现出絮状结构存在于污水中,此时受到重力的影响,絮状物将会下沉,然后通过污水过滤就可以将其除去,该种方法还可以用于污水中的细菌处理。污水中含有部分腐蚀性物质会对金属产生腐蚀,腐蚀产物也属于有害物质,通过向污水中加入一定量的缓蚀剂,能有效避免污水的腐蚀作用,防止污水中的有害物质增加,该项技术就是缓蚀技术。通过对污水中的成分进行分析后发现,污水中含有大量的碳酸盐,这部分物质会在物体的表面形成垢,通过向污水中加入一定量的阻垢剂能有效避免出现结垢现象。电脱技术主要是通过电化学的方式对污水中的有害成分进行处理,其主要原理就是向污水中增加电流,通过氧化还原反应的方式将污水中有机物或某些重金属离子除去。

  随着社会的不断发展,物理分离方法和化学处理方法已经不再满足社会发展的需求,因此,生物处理方法应运而生,生物处理方法的优点众多,最重要的应用优势就是不会产生二次污染。生物处理方法的基本原理就是为污水中的微生物创造出生存条件,微生物会以污水中的有害成分为营养源,在微生物生产的过程中消耗有害成分,产生无害的气体,进而达到污水处理的效果,目前,国外很多油田都已经引进了该种技术,证明了该种技术具有很强的应用优势,但是利用该种方法对污水进行处理所需要的时间相对较长,且需要在污水中培养何种微生物需要通过对污水成分进行合理分析后才能确定。

  三、油田污水处理技术发展趋势

  3.1 物理、化学处理技术发展趋势

  通过以上分析可以发现,目前在我国油田污水处理过程中,物理分离方法和化学处理方法的应用相对较为广泛。未来我国油田开发将进入更高的含水阶段,污水中的有害成分可能会增加,如果只通过简单的物理分离很难将污水中的有害成分除去,同时,目前油田企业的设备都在向小型化的方向发展,而物理分离所需要的设备体积相对较大,这说明简单的物理分离方法已经不再满足社会发展的要求。但是近些年来物理分离技术中的膜分离方法成为了研究的重点,也是一种新型技术,该种技术主要是利用浓度差或者电位差的原理,使用具有一定透过性的膜,将污水中的有害成分除去,该种方法可以用于对处理效果要求较高的企业。尽管使用化学处理方法对污水进行处理的效果相对较好,但是部分化学试剂属于有害试剂,加入这部分试剂对污水进行处理的过程中,确实可以除去部分有害成分,但是会引起其它的有害成分,由此可见,该种技术也将不会得到长远的发展。目前,研究学者对化学处理方法中的阻垢技术进行了深入研究,提出了一种聚天冬氨酸阻垢剂,该种类型阻垢剂的降粘效果相对较好,未来将会有很大的发展前景。生物处理技术是目前最为先进的污水处理技术,该种技术的应用优势明显,应用范围相对较广,发展和推广速度相对较快,目前,国内外很多企业都已经开发出新产品进行污水处理,取得的效果也相对较好,由此可见,生物污水处理技术为油田污水处理领域未来的重点发展方向。

  3.2 一般污水处理技术发展趋势

  油田所处的区块不同,产生的污水中成分也将存在差别,原油和水的比例也将不同,一般情况下,污水中不只有油和水,还有其它的成分,依靠单一的方法很难将污水处理干净,因此,未来需要推广和使用多级分离技术,通过多级分离,使得污水达到相关的处理要求。

  四、结语

  通过本次研究可以发现,目前的油田污水处理技术在逐渐走向成熟,常见的污水处理技术越来越多,其中物理分离中的膜分离技术、化学处理中的聚天冬氨酸阻垢剂处理技术以及生物处理技术是未来的发展重点,同时,单一的技术很难将污水中的有害成分全部除去,因此,未来还需要发展多级分离技术,应用多种分离方法将污水中的有害成分全部除去。(来源:中石油长城钻探工程有限公司钻井液公司)

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