2008.04.30-草桥油田采出水生化法处理达标外排工艺研究(开题)
油田三次采油污水处理技术及回注问题研究的开题报告
油田三次采油污水处理技术及回注问题研究的开题报告一、研究背景随着石油开采的不断发展，油田三次采油污水处理技术越来越受到关注。
三次采油处理过程中产生的污水含有多种有害物质，如重金属、有机物和放射性元素等，如果不加以处理和回注就会对环境造成严重影响。
因此，研究油田三次采油污水处理技术及回注问题，对于保护环境和利用资源具有重要意义。
二、研究内容本次研究的主要内容包括以下两个方面：1.油田三次采油污水处理技术针对油田三次采油污水的特点，综合采用化学处理、生物处理和物理处理等方法，研究出一种高效的污水处理技术。
通过实验室模拟和现场测试，验证该技术的有效性和可行性。
2.油田三次采油污水回注问题分析回注污水的水质和特性，探讨回注在不同地质条件下的适用性和安全性。
同时结合环保法律法规，研究回注污水对于环境和人类健康的潜在影响。
最终得出一种科学合理的污水回注方案，为保护环境和利用资源做出贡献。
三、研究意义1.增强环保意识本研究将通过对油田污水处理技术和回注问题的探讨，推动油田企业加强环境保护工作，提高环保意识。
2.推广科学技术研究出的污水处理技术和回注方案，将为油田企业和相关从业人员提供科学可靠的技术支持，促进技术的推广和应用。
3.保护环境，利用资源研究油田污水处理技术和回注方案，将为保护环境和利用资源做出贡献。
通过回注污水，可以充分利用地下水资源，减少水的浪费，同时降低对环境造成的污染。
四、研究方法本研究将采用实验室模拟和现场测试相结合的方法，通过对现有的油田污水处理技术进行分析和比较，综合采用化学处理、生物处理和物理处理等方法，制定出一种高效的污水处理技术并进行实验验证。
同时，将结合环保法律法规和地质条件等因素，通过实验和数据分析，得出一种科学可行的污水回注方案。
五、研究进度目前，本研究已经完成了对油田污水处理技术的文献搜集和分析，并初步制定出实验方案和测试计划，将在接下来的研究中逐步深入。
预计本研究将在2年内完成，并取得实质性进展。
油田采出水处理技术进展
2007 年第 April 2007
33
卷第
4
期
I ndu st rial S工afe业ty安an全d 与En环viro保nmental
Protection
·13 ·
油田采出水处理技术进展
张学佳 纪巍 王宝辉 朱艳吉 范印帅 温玉臣
(大庆石油学院化学化工学院 黑龙江大庆 163318)
(2) 吸附法 。吸附法是利用吸附剂的多孔性和大的比表 面积 ,将采油污水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表 面从而达到分离 。根据固体表面吸附力的不同 ,吸附可以分 为表面吸附 、离子交换吸附和专属吸附 3 种类型 。
(3) 电化学法 。电化学法包括电凝聚 、电气浮和电火花 法 。电凝聚是利用溶解性电极电解采油污水 ,从溶解性阳极 溶解出金属离子 ,金属离子水解生成氢氧化物 ,它能吸附和 凝聚乳化油与溶解油 ,然后沉淀可除去油 ;电气浮是利用不 溶性电极电解采油污水 ,在电解分解作用和初生态的微小气 泡的上浮作用下 ,使乳化油破坏 ,并使油珠附着在气泡上 ;电 火花法是利用交流电来去除采油污水中的乳化油和溶解油 , 在电场作用下筒内的导电颗粒间会产生电火花 ,在电火花和 水中均匀分布的氧的作用下 ,油分被氧化和燃烧分解 。
(4) 超 声 波 分 离 法 。超 声 波 ( 频 率 一 般 为 2 ×10425 × 108 Hz) 在水中可以发生凝聚 、空穴或空化效应 。当超声波 通过采油污水时 ,会使微小油滴与水一起振动 。但由于大小 不同的粒子具有不同的相对振动速度 ,油滴将会相互碰撞 、 粘合 ,使油滴的体积增大 。随后由于粒子已变大 ,不能随声 波振动 ,只作无规则运动 ,最后水中小油滴凝聚并上浮 ,再用 其他设备分离 。
油田含油污水处理工艺技术探讨
2018年10月油田含油污水处理工艺技术探讨王洛芳(大庆油田有限责任公司第一采油厂第五油矿含油污水生化处理站,黑龙江大庆163000)摘要：开发油田时，到了中后期，油田中含油污水量会持续增多，这就要求必须有非常强的含油污水处理技术。
处理之后的含油污水可以注入到油田中，实现循环利用。
在这项处理工艺中，最重要的指标是含油量和污水中的悬浮颗粒含量，当水质达标之后，将这些水注入到地层中，这样既可以增加油井的能源，也可以提高油井的产能。
文章针对油田含油污水的处理工艺进行了分析和技术探讨。
关键词：含油污水；油田；处理工艺1含油污水简介油田中的含油污水主要来自于在生产油气的过程中，从地层中结伴生出的水。
这些水中含有大量的杂质，为了获得合格的油气产品，必须对这些污水进行处理，将污水中的杂质与水分离开。
之所以称为油田含油污水，主要是因为在开采原油时，伴随着开采过程，水分从地下产生，这两者会一同进入生产原油的地方，然后需要进行脱水操作，最后分离出来的水中会有大量的悬浮物和油质，这就是油田含油污水的主要来源。
另外，油田含油污水还可能来自于其他地方，例如对高含盐的原油进行清洗的时候产生的废水、洗井过程产生的废水等。
一般而言，油田含油废水来自于很多地方，有的来自于地层水，在开采原油的过程中，不同深度的地层都可能产生水分带出来；还有一种常见的来源是在原油的开采过程中，每个工艺过程都可能产生水分，混合油质等杂质产生的废水也是含油污水，在这种情况下产生的废水中会包括除了油污之外的各种悬浮颗粒物、固状颗粒物，以及一部分的乳化油与分散油。
另外，污水中也会存在化学物质。
含油污水的成分非常复杂，因此必须经过详细的处理之后才能进行下一步的使用，否则这些废水中的杂质会造成非常严重的后果，例如，堵塞裂缝与地层缝隙，或者造成注水层没有良好的渗透效果，从而使得注水的效率降低，缩短水井的使用寿命，造成人力物力，自然资源的浪费。
因此，处理含油污水是非常必要的。
油田采出水处理工艺研究
油田采出水处理工艺研究袁国清;刘建兴;潘淑芳;吴慧芬【摘要】The natural sedimentation oil removal-nitrogen gas induced floatation-pressurized walnut shell filtration process was likely to be adopted in the engineering design for the treatment of oilfield produced water in Libya Elephant Oilfield. In order to verify the feasibility of the selected process and optimize the engineering design scheme, a research was carried out through the simulation test of natural sedimentation, air floatation, filtration and some other treatment units with the actual oilfield produced water as the test water. The results showed that, it was feasible to use inclined plate oil-water separator-nitrogen gas induced floatation-pressurized walnut shell filtration process to treat oilfield produced water in Libya Elephant Oilfield, the effluent water quality could meet the requirement of reinjection. The selected scheme for water quality stabilization treatment ensured the long-term and stable operation of the produced water treatment and water reinjection.%利比亚大象油田采出水处理工程设计拟选用自然沉降除油-氮气诱导气浮-压力核桃壳过滤的工艺流程.为验证选定工艺流程的可行性,优化工程设计方案,本研究采用实际油田采出水,对自然沉降、气浮、过滤等处理单元进行模拟试验.试验结果表明,采用斜板油水分离器除油-氮气诱导气浮-压力核桃壳过滤的工艺流程处理利比亚大象油田采出水是可行的,处理出水满足回注水水质要求.筛选的水质稳定处理方案,保障了采出水处理及回注工艺的长期稳定的运行效果.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2011(042)004【总页数】4页(P43-46)【关键词】油田采出水;油田回注水;工艺研究;利比亚大象油田【作者】袁国清;刘建兴;潘淑芳;吴慧芬【作者单位】中国石油集团工程设计有限公司北京分公司,北京100085;中国石油集团工程设计有限公司北京分公司,北京100085;中国石油集团华北油田公司华盛服务处,河北任丘062552;中国石油集团工程设计有限公司北京分公司,北京100085【正文语种】中文【中图分类】X741.031利比亚大象油田位于利比亚首都的黎波里以南850 km的利比亚沙漠玛祖克盆地。
浅谈油田采出水处理新技术与新工艺
摘要： 目前 ， 我 国油 田采 出水 的处理 工艺 ， 还 是属 于初 级处 水 质量 ， 属于 一种比较有效的采 出水 处理技术 。 理 的老三 套（ 混凝一 沉 降～过 滤 ） 。还停 留在技 术 比较 单 一的 ２ ． ３全物理性膜分离技术
层 面， 缺乏 深度处理技 术 。本 文通过分析 油 田采 出水 处理 存在 改变原 油成膜表 面的成分 合成 ， 在原技术 基础之 上加入具 的 问题 ， 解析 油田采 出水处理 新技 术 与新 工艺 ， 希望 能给从 业 有破乳功 能的材料 ， 使得 污水分离 ， 这就 是合成膜 技术 ， 又称 全 人 员提供参考 。 物理 性膜分 离技术 。这种技术在 处理油 田采出水 时 ， 相 当于在 关键词 ： 油 田； 采 出水 处理 ； 新技 术 ； 新工 艺 传 统过滤 模式 的基 础上 ， 集 膜分 离技 术和表 面技 术为 一体 ， 加 油田在开采过程 中， 采 出液中含有含油污水 ， 即油田采出 入能够破 乳 的分 离材料 ， 省略使 用化 学试剂 的处 理 ， 从而 实现 水。含油污水中含有较多的溶解杂质和悬浮杂质。经过数十 高 效节能 的污水处理 和全物理破 乳过程 ， 使得 油 田采出水的 管 年的开采， 我国大部分油 田都 已经进入高含水开采阶段， 油田 理更 为便捷 。 中采 出液含水 已经严重超标 ， 有的甚至 已经超过 ９ ０ ％以上 。然 ２ ． ４水 力旋流 技术 而 我 国油 田采 出水的 处理 工艺还 在沿 用原 有的 初级处 理阶 段 水力旋流 技术是利 用水密 度和油密 度不 同的 原理 ， 用一定 的老 三套 （ 混 凝一沉 降～ 过滤 ） ， 技 术 比较 单一 ， 缺乏深 度处 理 的压 力让 油田采 出水受到高速旋 转离心 力的作用 ， 而 以较快 的 技术 ， 从 而导 致管理 水平 低下 、 工作效 率不 高以 及成 本偏高 等 速 度在圆筒的器壁上实现油水分离 ， 水在外 圈而油在旋流 中央 ， 问题。如何降低成本 ， 以更环保、 更高效的方式处理油田采出 分 离效果 显著 。这种技 术 曾被 美国西部 的油 田应 用过 ， 效果 明 水， 使其 达到 外排 和 回注 的标 准‘ ， 是 我国 各大油 田企 业亟 待解 显 ， 通过水利旋 流技术代 替传统 的浮选和 隔油方式 对油 田采 出 决的重要课题 。 水进行处理后 ， 油田采出水能够被蒸汽锅炉采用 ， 不 仅能够节省 水 资源 ， 也能对 环境产生 保护作用 。我 国相 关人 员 曾经在大 庆 １油 田采出水处理 目前存在的问题 油田利用该种水利旋流技术对油田采出水进行过现场试验， 结 目 前油 田采出水处理存在 的问题主要有以下几个方 面 ： 果表 明 ， 水利旋 流技术能有效降低油 田采 出水混 合物的浓 度 ， 使 １ ． １ 处理 水 质不稳 定 、 适 应范 围有 限 、 处理 剂效 果不 明显 ， 得油水分 离的效率超过 ９ ０ ％以上， 取得了较好的效果 。 易产生结垢和腐蚀； ． ５ 超声波技术 １ ． ２ 处理 设 备 比较 落后 ， 生产成 本过 高 ， 工 艺复 杂 ， 整 体性 ２ 超声 波技术是 一种机械 波 ， 在传播 的过程 中不仅具 有机械 较差 ， 配套性低下 ， 已经不 能满 足油田高含水后期 的开发需求 ； 作用 ， 还具 有热作用 和空化作 用 。超 声波技术在 处理 油田采 出 １ ． ３ 聚合物分子在 聚合物 驱采出水 中的含量过 高 ， 导致污水 水的 过程 中 ， 利用 机械 振动 的原理 让油跟 水 等其 他介 质释 气 、 太黏稠 ， 从而形成比较稳定的乳化油 ， 使得 油水分离难上加难 ； 破乳 和凝 聚 。即油滴 和水 滴以 及其他 介 质会随 着机 械振 动的 １ ． ４由于管理水 平的限制 ， 加 上缺 乏高 程度的 自动化控 制 ， 过程 而 不断移 动 ， 从而 促使 小水 滴汇聚 成大 水滴 ， 小油珠 汇聚 生 产效益提升不上去 ； 在 汇聚的过程 １ ． ５没有及时 对 国外领 先的精 细化过滤 技术进行 学 习借 鉴 成大 油珠 。由于水滴和 油珠 自身的重 力不一样 ， 水 滴 下沉 的 现 象 ， 从 而完 成 油 水 破 乳分 和 技术 引进 ， 现 有处 理技 术较 为落后 和单 一 ， 缺 乏深度 处理技 中会 呈 现油 珠 上 浮 、 离。 另外 ， 降低超 声波的界 面张 力也 能对油 田采 出水 进行破乳 术， 直接表现 就是成效过于 低下。 分 离 。超 声波技术还 能利用 强烈的空化 作用 ， 粉碎 油 田采 出水 ２ 油 田采出水处理新技术与新 工艺 中含 有的机 械介 质 ， 降低 固体 颗粒 的含有 量 ， 从而 使水 质得 到 ２ ． １生化技 术 很大的改善 。 利 用微生 物 的新 陈代谢 来对 油 田采 出水 中含有 的有机 物 结语 进行 降解的方法 ， 称 为生化技 术。生化 技术是 基于初级处 理技 ３ 综上 所述 ， 油 田采出水处理 技术 与工艺正随 着科 学技术的 术 的二级 处理 技术 ， 由于其 拥有 的特殊 性 ， 已经在 工业污 水处 发 展而不 断提 高 ， 在进 行综 合治理 的 目标下 ， 应该 结合新 技 术 理和 城市污水 处理方面 被广泛应 用 。而且 ， 近 几年也 已经逐渐 和传 统工 艺 ， 对 工艺流 程和 配套技 术进 行优 化整 合， 使 油 田采 应 用到油 田采 出水的 处理 中， 取得 了不错的效 果 。通常 进入生 出水 处理技 术朝着易操 作 、 高效 、 低污染和 低成本 的方 向提高 ， 化 技术处 理之 前 ， 油 田采 出水 的含油 量要保 证在 ５ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 左右， 这 样生 化技 术才 能发挥 出比较好 的预 期效 果 。从 目前 的发 展 从而 使油田采 出水的效 益达 到最大化 。
油田采出水的改性回注处理工艺研究,黄战卫
由于塞 160 区块长 6 采
[ 11]
出水中的 C a 和 M g 离子含量较高 , 选用 Na2 CO3 或生石灰调节 废水 p H 值时 , 产泥量较大 , 且生 2+ 石灰的加入会引起采出水中 Ca 含量增加, 可能引 起结垢问题
[ 12]
. 因此, 以 N aOH 作为 p H 值调节剂 ,
[ 10 ]
2 结果与分析
2 . 1 安塞油田采油废水的水质组成和特点 安塞油田王十六转集输站沉降罐出水组成及其 性质分析结果见表 1 . 可以看出, 塞 160 区块长 6 油 藏采出水具有 pH 值低 , 油、 悬浮物、 总铁含量较高 , 细菌含量高, 矿化度高, 且含有少量溶解氧等特点 , 其含油量、 腐蚀速率分别达到 96 . 6~ 124 . 3 mg /L 和 0 . 310 3 mm / a , 硫酸还原菌 ( SRB) 含量超过 10 个 /
2+
2 . 2 . 2 氧化除铁剂的优选 ( 1) 氧化除铁剂种类的优选 . 选用油田生产常 用的氧化剂 H 2 O2 和 NaC l O 对塞 160 区块长 6 采出 水进行氧化除铁处理 . 采用质量分数为 4 % 的 NaOH 溶液将废水 p H 值调至 7 . 5 左 右, 向废水中投加体 积分数为 0 . 3 % 的 H 2 O2 或 N aC l O 溶液, 搅拌沉降, 砂
.
表 1 安塞油田王十六转集输站沉降罐出水组成及其性质分析结果 ( 2009 10 17! 10 21 )
pH ( SS ) / ( mg∃ L
- 1
6. 0~ 6 . 5 ) 110~ 145 96. 6~ 124 . 3 0 . 310 3 105 ~ 106 10 ~ 10
油田采出水处理技术
水中污染物
水是极强的溶剂，对大多数 无机物和许多有机物都有一 定的溶解度，因而在自然界 中不存在“纯”水，实际上 都是水溶液。
组分 钠 钾 钙 镁 铁
锰
钡
锶
铝 氯化物 硫酸盐 碳酸盐 碳酸氢盐
化学符号 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Fe2+
Mn2+
Ba2+
Sr2+
Al3+ Cl― SO42― CO32― HCO －
原子量或基团量 23.0 39.1 40.1 24.3 55.8
54.9
137.4
87.6
27.0 35.5 96.0 60.0 61.0
水样1， mg/L
902.0
7.01 4.40
水样2， mg/L 28543
14010 2470
610.0 4.83~9.61
96.0
1172.0
75500 432
（三）杀菌：杀菌剂由无机和有机两类 （四）密闭：降低溶解氧浓度，氧是污水处理系统重要腐蚀因
浊度 是水对光吸收和散射的光学性质，由浊度计测量，表示污水 的浑浊程度。
生化需氧量（BOD）水中有机污染物经微生物分解所需的氧量， 以mg/L计。n天生化需氧量以BODn表示，常以5天作为测定生化 需氧量的标准时间，以BOD5表示。
化学需氧量（COD） 在酸性条件下，用化学氧化剂将水中有机污 染物氧化为CO2和H2O所需的氧量，以mg/L计。常用COD为指 标，监控排放废水的水质。
烧结滤芯过滤器：由粉末材料（陶瓷、玻璃砂或聚乙烯、 聚氯乙烯等）烧结成具有不同微孔平均孔径的成型过滤管， 并组装成过滤器
陶瓷膜过滤器 ：陶瓷超滤膜主要由Al2O3、TiO2或ZrO2 （氧化锆）等无机材料制造，由载体层、过渡层和膜层组 成。载体层和过渡层由固态粒子烧结法制成，膜层由溶胶 －凝胶法制作。
油田采出水处理新技术与新工艺
2471 油田采出水处理目前存在的问题我国目前油田的开采存在以下几个问题。
首先，对于水质的处理不通过，并且对于处理剂的适应也不是很完善，最为重要的是处理设备的应用不是很到位。
最后，导致我国油田高含水后期的开采不能够很好的进行下去。
污水过于黏稠的原因主要就是聚合物分子在聚合物驱采出水中的含量太高造成的。
最后形成的乳化油限制了油水分离工作的开展。
其实，最为重要的一个方面还是因为管理工作做得不到位。
再加上，自动化控制程度太低，导致生产效率大大下降。
国外一些发达国家，在这个方面的进展比我国要先进一些，所以我们要时刻的对外进行学习。
多引荐一些技术。
最后把我国的生产效益提上去。
促进我国油田技术的发展。
2 油田采出水处理新技术与新工艺2.1 生化技术油田采出水里面含有大量的有机物，我们要对其进行降解，所以通过对微生物的利用能够有效的对其进行处理。
这个方法我们称之为生化技术。
其属于初级处理技术的2级处理技术。
我国大部分工业污水处理还有一些城市的污水处理都在使用这个技术。
在油田采出水领域，我国已经慢慢地开始使用。
并且其效益还是非常不错的。
我们在进行生化技术处理之前，要一定保证油田采出水的含有量在1L水中出50mg的油。
这样才会使得生化技术发挥出最大的效益。
2.2 高氧化技术在印染还有精细化工等等领域，对于高氧化技术的应用是最多的。
但是在油田采出水领域中，对其的应用还不是很完善。
存在一定的问题。
这种技术所处理的对象是污水里面含有有机物，并且可以用物理或者化学方法能够处理的。
进而使其被转成毒性比较低的无机物。
通过对实际情况进行调查可知，此技术能够很好的对油滴进行分离。
并且在光的照射之下，还能够进行催化反应。
进而把污染物处理掉。
这种技术非常的有效。
2.3 全物理性膜分离技术通过对原油成膜的表面进行改变，能够阻碍其进行成分的合成。
再加入一些含有破乳功能的材料之后，使以前的技术能够更加有效的对污水进行分离。
这就是我们常说的合成膜技术，也属于物理技术。
油油田采出水处理系统新工艺试验与推广的研究
油油田采出水处理系统新工艺试验与推广的研究摘要：我厂采出水处理工艺，以“自然沉降+除油+两级精滤”为主，前端流程短，容量小，结垢腐蚀严重，部分精细处理系统适应性差，采出水回注水质差；为解决上述问题，对现有采出水处理系统进行分析评价，按照“前端放大，中间缩短，后端减小”的思路，做好老区系统改造，分析评价采出水处理系统，找出适应绥靖油田应用的水处理装置。
Abstract: In our water treatment process, we give priority to “natural s ettlement + oil erasing+ two level of oil removal filter” , due to which the front process is short, capacity is small,corrosion is serious, part of the fine processing system io badly flexible, and backwater quality to note is poor. To solve the above problems, we conducted analysis evaluation of existing produced water treatment system. According to “amplify the front, shorten the middle, reduce the rear part” thought, we complete the outdated system transformation, analyze and evaluate water treatment system, to find out the appeasement oilfield application water treatment devices.关键词：采出水水质精细处理结垢腐蚀Key Words: produced water，water quality，fine processing，scale and corrosion中图分类号：TU991文献标识码：A 文章编号：一、采出水处理系统运行现状（1）油田产出水量及回注量全厂共有注水井797口，开井730口，其中采出水回注井287口；日产采出水6871m3/d，共有采出水处理站点18座，其中精细处理站点7座，目的层回注量5546m3/d，有效回注率81%。
油田采出水生化处理工艺
油田采出水生化处理工艺胡新洁【摘要】采出水生化处理具有高效除油、运行平稳、成本低廉、污泥量少和无二次污染等优点；其缺点和局限性在于采出水停留时间长、环节多，导致其一次性投资比传统工艺高约15％，占地多20％,且对采出水的矿化度、可生化性、水温有一定要求。
采出水生化处理工艺适用于富余污水的外排处理，以及中、低渗透油田回注污水的精细处理。
吐哈油田4套处理装置采用生化处理工艺后，装置运行平稳，出水油含量＜1 mg/L，悬浮物含量＜3 mg/L，出水清澈透明。
【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2011(030)006【总页数】2页(P20-21)【关键词】采出水；生化处理；微生物；溶解氧；工艺流程【作者】胡新洁【作者单位】吐哈油田质量安全环保处【正文语种】中文为解决吐哈油田富余采出水去向问题，吐哈油田于2004年首次应用了好氧微生物生化处理工艺对油田回注污水进行处理，并根据运行情况不断对工艺和流程改进完善，稳步提高了油田注入污水水质，降低了处理成本。
采出水生化处理具有高效除油、运行平稳、成本低廉、污泥量少和无二次污染等优点；其缺点和局限性在于采出水停留时间长、环节多，导致一次性投资比传统工艺高约15%，占地多20%，且对采出水的矿化度、可生化性、水温有一定要求。
采出水生化处理工艺适用于富余污水的外排处理，以及中、低渗透油田回注污水的精细处理。
根据采出水处理后的最终去向（外排或回注），采取不同的工艺流程。
（1）采出水外排。
外排处理的目标是使水质达到《污水综合排放标准（GB8978）》，主要是去除采出水中的石油类及其他对环境有影响的有毒有害物质，关键是COD的去除。
未经处理的油田采出水含油一般为50～200 mg/L，COD为300～3 000 mg/L。
为了达到排放标准，采出水中的大块浮油在隔油池（或除油罐）中去除，在调节池中进行预曝气，使采出水中的溶解氧达到一定水平，便于后续流程中的微生物生长繁殖，同时防止调节池中的污泥沉降。
油田污水生物处理研究.doc
油田污水生物处理研究1 概述在石油和天然气开发生产过程中，将产生大量的油田污水。
主要包括采油污水、钻井污水、洗井污水和采气污水。
目前我国陆上油田开发已基本进入高含水期开采，油田综合含水率超过80%。
这些大量的污水一般是经过处理，达到油田注水水质标准后，回注油层。
但随着石油勘探开发活动的增多，所产生的污染物总量随之增加，对环境造成的污染也日趋严重。
有效地控制和治理在油田开发和使用石油、天然气过程中造成的环境污染，已成为世界各国面临的重大课题。
就原油性质来说，我国各油田原油大多属于中质原油、重质原油，其中的长链芳香烃、多环芳香烃和环烷烃比例相对较高，给石油污水处理带来较大难度。
特别是近年来各油田重油、稠油开采比例进一步增加，使污水中难降解污染物增多，对环境危害尤其严重。
油田污水处理和回注已成为油田开发的主题之一，这不仅可以节约宝贵的新鲜水资源，而且从根本上解决了污水污染问题。
目前，油田污水处理工艺基本上采用物化工艺为主，即采用沉降、隔油、混凝和浮选等工艺，这些工艺对污水中的悬浮物、部分乳化态和部分溶解化合物有一定的去除效果，但对污水中的大多数溶解性石油污染物如各类烷基酚、少量的溶解烷类、环烷烃、多环和杂环芳烃及其衍生物等污染物去除效果差。
而这些污染物带来的COD、BOD及其他污染指标如氨氮、硫化物、挥发酚等往往是油田污水外排超标的主要原因。
近年来，随着国内外对环境质量要求的提高，油田污水的排放标准也受到严格控制，常规物化处理工艺运行费用高，加之采油过程中高聚物的使用，污水水质恶化以及污水处理设施老化等原因，常规处理后水质达不到回注或排放标准。
这种现象几乎存在于大部分油田的污水处理站。
因此，寻找一种既能解决污水达标排放，又能降低污水处理费用，运行操作简单的油田污水处理方法成为当务之急。
生物处理工艺因其对污染物处理彻底，无二次污染，运行费用低等众多优势备受关注。
根据各油田水质特点和投资、占地、运行费用、自动化程度等要求不同，可选用常规活性污泥工艺、SBR工艺、A/O工艺、PACT工艺、硫化床工艺、接触氧化工艺等生物技术。
油田含油污水生化处理技术研究及应用
关键词油田含油污水生化处理国内油田在原油生产过程中的产出污水，大部分经过处理后作为水驱采油的水源，部分多余的水经过适当处理后排放，对油田周边环境造成污染。
１９９８年国务院颁布了《关于环境保护若干问题的决定》，决定要求，２０００年以前，全国所有工业污染源必须达到国家或地方规定的排放标准。
当前，国内油田对含油污水的处理主要采用的是自然沉降、混凝沉降、过滤、气浮等常规的物理、化学方法。
以上工艺经合理组合后，对污水中的悬浮物和油有较好的处理效果，能满足部颁要求的注水指标，如含油在５￣１０ｍｇ／Ｌ，悬浮物≤５ｍｇ／Ｌ，但一般不能达到外排要求，如ＣＯＤ指标。
因为根据ＧＢ８９７８－１９９６《污水综合排放标准》的规定，污水二级排放标准中关于有机物含量的两项指标为：ＣＯＤ≤１２０ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ≤３０ｍｇ／Ｌ。
所以，为实现剩余污水的达标排放，在含油污水的处理过程中，引入生化处理工艺就显得尤为必要。
１生物处理技术的发展与现状生化处理工艺是利用微生物的代谢作用，使水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化为稳定的无害物质。
目前比较成熟的生化处理工艺可以分为两类，即利用好氧微生物作用的好氧法与利用厌氧微生物作用的厌氧法。
其中好氧处理工艺主要包括活性污泥法、ＳＢＲ法、生物膜法、氧化塘法、ＡＢ处理法等形式。
厌氧处理工艺根据处理设备的不同可分为厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）、厌氧生物转盘等处理方法。
两种工艺的优缺点对比如表１。
李恒进田超谢玉文（河南油田井楼油矿，河南唐河４７３４１５）有机物负荷污泥产率能耗营养物需要量应用范围对水温适应性启动时间处理效果好氧处理厌氧处理较低较高较高较低较高较低较多较少较窄较广较窄较广短长较好较差项目表１好氧处理和厌氧处理比较鉴于两种处理工艺各有不同的优缺点，单靠一种工艺很难取得满意的效果。
因此，实际工程中常将两种工艺结合起来，按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则，来确定合理的工艺流程。
ADAF处理油田采出水的应用研究
变化较大 ,一般通过混凝试验确定 ,实际投药量为试 验投药量的 60% ～80%。 3 12 处理效果
为了考察 ADAF气浮装置工艺设计计算和设备 设计 、加工是否能够满足运行要求 ,在某油田采出水 处理站进行试验运行 。设计流量为 20 m3 / h,运行 参数见表 1。
表 1 试验运行参数 Tab. 1 Test operation parameters
图 2 管式混合反应器的原理 Fig. 2 Schematic diagram of tubular m ixed reactor
212 溶气释放系统的研究 溶气水释放一般分为两个过程 ,首先是消能过
程 ,然后是气泡并大过程 。这两个过程实际上是同 时存在的 ,但有明显的区分 。一般的释放器在消能 过程中气泡的合并较小 , 经过消能后压力损失达 95% ,气泡直径合并到 3～5μm;而在气泡并大过程 中压力损失为 5% ,气泡直径合并到 30～50μm。一 般情况下 ,气泡的粒径越小越有利于颗粒物与气泡 的碰撞粘附 ,在溶气气浮装置中 ,影响气泡粒径分布 的主要因素是释放器的几何构造 ,另外还有溶气压 力 、水体温度和水体中的化学成分等 [ 6 ] 。
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哈尔滨工业大学硕士学位论文开题报告题目：草桥油田采出水生化处理工艺研究院、系、部市政环境工程学院学科、专业市政工程导师研究生年级2004级开题报告日期2007.01研究生院培养处制2007年1月草桥油田采出水达标外排生化法处理工艺研究开题报告1 课题来源及研究的目的和意义1.1 课题来源及研究目的目前，我国大部分油田已进入开发的中、后期，采出液综合含水率不断上升，已达70~90%，胜利油田的采出液综合含水率连续6年保持在89.9%的水平。
随着老油田采出水回注地层时间的增长，地层吸水率逐年下降，同时稠油油田、低渗透油田等的投入开发，三次采油开发工艺大面积应用，因不需要注水或目前处理工艺不过关而达不到注水水质标准需用清水代替，造成注采不平衡。
目前富余采出水的出路问题已成为制约胜利油田生产的主要瓶颈，直接影响到油田持续稳定的发展。
为此，胜利油田针对不同区块的采出水系统，进行了多方面的研究，多年来在采出水资源化回用和达标外排方面取得了较大成绩，形成了采出水处理后回注、稠油油田采出水回用锅炉、采出水外排达标处理等系列技术，基本满足了高含水期油田的开发需求。
但是，随着《山东半岛流域水污染物排放标准》的出台和东营市生态城市建设的深入，环保要求日益严格，采出水外排处理技术必须通过改进和提高，使采出水外排指标满足有关规定。
本课题的目的就是在采出水富余的草桥油田开展采出水生化法处理工艺研究，使采出水达到外排标准，或者为资源化回用提供优质的预处理。
1.2 课题研究意义目前，胜利油田开采已进入高含水期甚至特高含水期，每天油田外排水都在50000m3以上，现有的物化处理工艺对COD处理效果较差。
生化法由于具有绿色环保、节能降耗、操作简单等优点，是油田采出水，特别是高温、高矿化度油田采出水达标排放应首先考虑使用的处理技术。
生化处理技术体现了油田采出水处理技术发展的趋势，具有重要的现实意义和应用价值。
油田采出水水质复杂多样多变，难生物降解有机物所占比重较高（如长链及芳香多环石油烃类、聚合物、高分子有机药剂等），矿化度高，BOD/COD一般小于0.3，属于低可生化性废水，给水处理带来很大难度。
随着《山东半岛流域水污染物排放标准》的出台和东营市生态城市建设的深入，到2010年1月排入所有山东境内的河域的污水COD值必须达到100mg/L 以内。
若污水在限定期限内达不到排放水质指标，则必须采取关井减排的措施，这将对原油产量造成严重影响。
根据近年来国内外油田采出水处理技术的发展状况，为了适应日益严格的排放指标和石油工业水再生回用要求，进行了大量的研究工作，并衍生出诸多工艺。
但是由于油田采出水可生化性差，采用现有的好氧工艺，只能最大程度的处理废水中可生化部分有机污染物，很难降解难生化的大分子有机物，使处理后水质达到排放要求。
如何通过改进工艺，提高采出水的可生化性，提处理效率、确保达到外排指标将是未来的研究方向。
基于此，拟开展水解酸化—好氧生化法工艺研究。
水解酸化工艺可以溶解不溶性有机物，并将大的溶解性有机物分子降解为小分子有机物如脂肪类和酮类，提高废水的可生化性，利于好氧生物进一步降解。
通过试验研究，考察不同停留时间、不同温度对采出水处理效果的影响，使运行条件尽量接近采出水现有工况条件，以降低运行成本，方便管理维护。
通过本课题的研究，实现生化法处理油田采出水的达标排放，费用应低于目前富余污水回灌地层的费用（回灌地层仅电费就达3元/m3），而对于难以找到回灌地层的油区，采用生化处理外排工艺可以有效解决富余污水出路问题，为油田原油稳产创造条件，具有显著的经济效益。
同时，应用生化处理外排可解决因回灌地层带来的环境污染，具有良好的环境效益和社会效益。
2 国内外研究现状及分析2.1生化法处理油田采出水的技术发展外排污水的控制指标与回注水指标有显著区别，回注水处理主要是去除非溶解性的物质，如含油量、悬浮物、细菌等。
外排水处理是在非溶解性物质去除的、石油类(烷烃、环烷烃、芳香烃以及少基础上，进一步去除采出水中COD、BOD5量非烃类化合物组成的复杂混合物)、挥发酚、硫化物等溶解性的物质。
作为石油降解功能微生物的研究，近十多年来，国内外均进行了大量的基础研究工作。
国外以单一石油污染物的微生物降解研究占居多数，其中又以芳香烃和多环芳香烃的降解研究为主。
我国在石油废水中的石油污染物生物处理基础研究方面已作了大量的基础研究工作，分离、筛选了一大批石油烃降解微生物，初步建成了石油降解微生物菌种库，对石油污染物的微生物降解规律进行了系统研究，其中芳香烃、单环芳烃和双环芳烃及其含氧、氮、硫的衍生物的生物降解研究较为深入。
在石油污染微生物降解技术研究中发现，受石油长期污染的土壤、水体等生态环境中存在着经过选择和驯化的各种各样的石油降解微生物资源。
在石油污染物的长期选择压力下，一些特异微生物在污染物的诱导下，产生分解污染物的酶系，进而将石油污染物降解，降解石油污染物的能力不断提高。
这些土著微生物具有很多独特的优势，一方面，由于经过历年来的驯化、选择，对石油污染物有较高的降解能力，此外，由于土著微生物对当地的特殊生态环境条件已经过长时间的适应，通过对土著微生物的筛选、驯化，能够获得一些具有特殊降解功能和耐受特殊生境条件的微生物。
但是由于土著微生物菌群生长速度慢，代谢活性不高，驯化时间长，因而，必须将筛选的降解能力较强的土著菌株与已储备的各种石油降解优势微生物组合成功能菌，这是获得降解石油污染物生物菌种的最佳途径。
研究表明混合菌群的降解效果明显高于单株菌株。
经过多年研究和总结，国内外油田采出水外排处理多采用“隔油−气浮除油−生化处理−二次沉降（或过滤）”处理工艺。
2.2国外生化法处理油田采出水工艺现状国外油田采出水经处理后，主要用于回注，其次用于农田灌溉和用于蒸汽发生器或锅炉给水。
美国目前进行着采用粉末活性炭投加到生化曝气池中处理含油废水的技术研究。
活性炭吸附法由于处理成本高、再生难，使用上受到一定的限制。
但是将该方法与生化法结合使用，则可以通过活性炭吸附水中的非烃类组分（如酚类、痕量金属等），提高生化处理效果。
同时，国外也采用生物氧化法进一步深度处理，既可节省费用，又能保护环境。
生物氧化法,是通过生物氧化作用将水中可溶性有机物以及氨化合物等分别转化为水和二氧化碳、硝酸盐和亚硝酸盐，再经过澄清，去除悬浮物。
德国针对油田采出水达标外排的要求，开展了气浮＋曝气生化＋后絮凝＋二沉池的百乐克工艺研究，出水COD可降至100mg/L以内，但该工艺对生化进水要求较高，COD 控制在130mg/L以内。
2.3国内生化法处理油田采出水工艺现状胜利油田于1998年首先在孤岛采油厂的孤五注开展了生化处理油田采出水的先导试验，首次将生物处理技术引入到油田采出水处理中。
目前胜利油田针对油田采出水中难降解石油烃筛选出适合油田采出水高温、高盐条件下的特效菌种，形成了生物接触氧化、人工氧化塘和粉煤灰吸附等一系列油田废水处理技术，相继建成投产了现河首站、桩西长堤外排处理站、孤东外排处理站等油田采出水生物氧化塘达标排放处理工程，出水COD指标均可达到120mg/L。
国内其它油田也进行了厌氧处理、好氧处理（活性污泥法、生物膜法）、厌氧－好氧处理、氧化塘和湿地处理等多种工艺的研究。
但是因为采出水水质的特殊性和差异性，尚未形成高效、稳定、统一的生化处理外排工艺。
1）氧化塘和湿地是利用天然水体或土壤生态系统的净化作用处理污水的生物处理设施，国内外应用实例充分表明，在有机废水处理方面，氧化塘和湿地是抵抗冲击负荷、承受有毒有害成分和降解难生化有机物方面性能最优越稳定的生化处理技术。
但其处理效率低，必须有较好的预处理，受气候影响，出水水质难以稳定达到COD100mg/L，同时因其占地大，经济与否的因素往往由土地价格所决定。
2）生物接触氧化法具有容积负荷高、剩余污泥产量少、对水质和水量变化的适应性强等特点，受到国内外油田的广泛关注。
但是由于填料和曝气装置的结垢问题难以解决，使该工艺难以推广。
3）厌氧－好氧处理工艺，在国内某些油田进行了初步研究，取得了较好的效果，在江汉油田进行的折流板厌氧反应器(ABR)—曝气生物滤池(BAF)工艺处理江汉油田马-25污水处理站油田采出水的中试研究，出水达到了污水二级排放标准。
由于各油田采出水的性质差异较大，无机盐和氯离子等的含量较高，污水的可生化性较低，因此，生化技术应用于油田采出水的治理遇到许多新的难题。
加强针对性的基础研究显得格外重要和迫切。
3 本课题主要研究的内容鉴于目前国内正在进行的厌氧－好氧处理工艺，效果较好，为采出水的达标排放提供了较好的技术路线。
本课题希望针对采出水可生化性差的特点，通过研究，提高采出水的可生化性，形成可成功应用于工程的草桥油田采出水生化处理工艺。
生化法处理草桥油田采出废水的试验研究路线为：技术路线1：技术路线2：技术路线3：主要研究内容：(1) 含高浓度氯离子（6000mg/L ）水的COD 检测方法；(2) 考察水解酸化－好氧反应器的启动和驯化方式；(3) 考察35℃水解酸化－好氧工艺对于草桥油田采出废水的处理效果；(4) 考察停留时间为15h 时，提升温度(40℃、45℃、50℃、55℃)对水解酸化－好氧工艺处理草桥油田采出废水的效果影响；(5) 考察55℃水解酸化－好氧工艺对于草桥油田采出废水的处理效果；过滤罐过滤罐过滤罐(6)考察高温(55℃)水解酸化－中温(35℃)好氧工艺对草桥油田采出废水的处理效果；(7)在草桥污水站开展水解酸化－好氧工艺现场中试研究。
4 研究方案及进度安排，预期达到的目的2006年8月—2006年9月，查阅收集文献资料，为开题报告做准备；2006年9月—2006年10月，购买并调试相关设备，购买所需材料，准备实验；2006年11月～12月，反应器启动和驯化。
2006年12月～2007年4月，水解酸化—好氧工艺室内小试，对三种技术路线进行评价。
2007年3月—2007年10月，开展现场中试。
2007年11月—2008年5月，整理试验数据，撰写论文，准备答辩。
5 为完成课题已具备和所需的条件和经费已经具备的条件：室内试验装置：数显电热培养箱（303A-4，上海浦东荣丰科学仪器有限公司）、微孔曝气头、恒流泵(蠕动泵，驱动器：BT00-100M，泵头：YZ1515) 、气泵（AC0-006）、反应器（内径50mm，高度360 mm，体积0.71L，5台），反应器（内径100mm，高度350 mm，体积2.1L，1台）。
中试装置（100m3/d），1套。
需要的条件：本实验需要的条件已经全部到位。
试验经费：本课题试验经费由胜利油田设计院提供，已到位。
6 预计研究过程中可能遇到的困难和问题以及解决的措施本试验的微生物驯化是关键问题之一，可能遇到的最大的问题是驯化效果不理想，驯化的菌群不适应B/C值低的环境，要依赖添加碳源才能处理油田采出水。