人工湿地处理采油废水的可行性分析

酸 碱 性 物 质 ， 然 造 成 废 水 中 成 分 更 加 复 杂 ， 加 了 必 增
含油 废水 处理 的难度 。 含 油 废 水 的 处 理 方 法 主 要 有 物 理 化 学 法 和 生 物
中 后 期 开 采 阶 段 ， 采 严 重 失 衡 。 为 提 高 油 田 采 收 储 率 ， 田先 后 开 发 了 注 水 驱 采 、 合 物 驱 采 、 生 物 油 聚 微 驱 采 等 驱 采 －－ ， 中 聚 合 物 驱 油 应 用 尤 为 广 泛 。 Ｔ段 其 油 田利 用 地 层 产 出 污 水 进 行 回 注 驱 采 ， 仅 可 以 解 决 不 含 油废 水 的 处理 处 置 问题 ， 时也 增 加 了石 油 的采 同 收率 ， 而 随着 回注水 的 增加 ， 油 含水率 也 大幅度 然 原
处 理 法 等 。 理 化 学 处 理 方 法 有 化 学 絮 凝 法 、 物 絮 物 生 凝 法 、 药 气 浮 法 、 处 理 法 Ｅ等 ， 要 应 用 于 外 排 加 膜 ］ 主 水 的预处 理和 深度 处理 ， 这 些方 法一 次投 资大 、 但 处 理 费 用 高 、 泥 产 生 量 大 等 问题 ； 物 处 理 法 由于 其 污 生 处 理 成 本 低 ， 应 速 度 快 ， 冲 击 能 力 强 等 特 点 是 生 反 抗
境有 的采 废水 究提
摘 要 ： 国 的 大 部 分 油 田 都 进 入 了 中后 期 开 采 阶 段 。 采 油 废 水 的 产 生 量 及 污 染 强 度 在 增 加 ， 环 我 对 较 大 的 危 害 ， 而 目前 采 油 废 水 处 理 方 法 均 存 在 一 定 的 缺 陷 ， 以 寻 求 高 效 、 耗 ， 境 友 好 的 完 善 然 所 低 环 油 废 水 处 理 方 法 是 研 究 的 关 键 。 文 章 阐 述 了利 用 人 工 湿 地 对 旋 流 一 静 态 微 泡 浮 选 柱 处 理 后 的 采 油
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内 蒙古 石 油化 工
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人 工 湿 地 处 理 采 油 废 水 的 可 行性 分析
孙 宗连 肖 昕 王 ， ， 倩
２４０ ） ２ ７ ０ （． １ 中国矿业 大学环境与测绘学院 ， 苏 徐州 ２ １ １ ；． 江 ２ １ ６ ２ 江苏省建湖县环境保护局 ， 江苏 建湖
离 技 术与 浮选 分 离 技 术结 合 起 来 ， 过 层 流 、 流 、 通 旋 管 流 的多流态 梯级 强化 浮选 分离 有效 地改 善 了分离 效 果 ， 过 此 方 法 处 理 含 油 污 水 ， 油 率 高 达 ９ ， 通 脱 ４
悬 浮 物 脱 除 率 达 到 ５ ， 够 满 足 油 田 生 产 中 回注 ６ 能 水 要 求 。该 方 法 具 有 结 构 紧 凑 、 地 面 积 小 、 术 指 占 技 标 好 、 能低 、 剂用量 低 、 护 费用 低 、 作控 制简 耗 药 维 操 单 等 优 点 ， 且 分离 得 到 的 石油 可 以作 为 燃 料进 行 并 回 收 利 用 ， 免 了 普 通 气 浮 产 生 浮 渣 造 成 二 次 污 染 避 的 问 题 。 而 由于 含 油 废 水 成 分 复 杂 ， 流 一 静 态 微 然 旋 泡 浮 选 出 水 作 为 回 用 水 或 是 外 排 到 环 境 中 ， 主 要 其 污 染 物 还 不 能 达 到 国 家 污 水 排 放 标 准 ， 别 是 ＣＯＤ— 特 Ｃｒ和 持 久 性 有 机 污 染 物 的 含 量 还 有 待 进 一 步 的 确 定 ， 此 直 接 外 排 还 具 有 一 定 的 风 险 ， 以 有 必 要 对 因 所 其 进 行 进 一 步 的 处 理 ， 作 为 对 旋 流 一 静 态 微 泡 浮 以 选柱 油水分 离 方法 的后 续补 充 ， 终形 成一 套高 效 、 最 完整 的含 油污 水处理 系 统 。 人 工湿 地 是 一 种 新型 的废 水 处理 工 艺 ［， 人 ５ 由 ］ 工 优 化 模 拟 湿 地 系 统 而 建 造 的 具 有 生 态 系 统 综 合 降 解 功 能 ， 可 人 为 监 督 控 制 的 处 理 系 统 。 种 技 术 与 且 这 传 统污 水 生化 处 理 技术 相 比， 有建 设 成 本 与运 行 具 成本 低 、 理效 果 好 、 有生 态修 复功 能与 营造 生态 处 兼
进 行 后 续 处 理 的 可 行 性 以 及 研 究人 工 湿 地 的 重 点 与方 向 ， 分 肯 定 了人 工 湿 地 研 究 的 意 义 ， 为研 充 并 供 了一 定 的 参 考 。
关 键 词 ： 工 湿 地 ， 油 废 水 ； 流 一 静 态 微 泡 浮 选 柱 ； 行 性 人 采 旋 可 中图分 类 号 ： ＴＥ６ ５ ３ ８ ． 文献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ７ ８ （ ０ １ １ 一 Ｏ ２ 一 Ｏ １Ｏ— ９１２ １ ）６ Ｏ５ ２ １ 研究 背景 在 采 油 生 产 过 程 中 ， 油 废 水 主 要 来 自油 田采 含 出 水 和 注 水 井 洗 井 水 。 随 着 我 国 各 大 油 田均 进 入 了 而 目前 广 泛 应 用 的 聚 合 物 驱 油 为 了 改 善 驱 油 效 果 ， 向水 中 添 加 化 学 试 剂 ， 要 是 聚 合 物 、 面 活 性 剂 和 主 表
活 污水 和大 部 分 工业 废 水 的 主要 处 理 方法 ， 而 含 然 油废 水 中高分 子 有机 物 含 量相 对 较 多 ， 生化 性 较 可 差 ， 时 水 的 矿 化 度 高 ， 大 程 度 上 限 制 了 生 物 处 理 同 很 的发 展 。因此 利用 除油 效果 好 的物理 化学 法去 除废 水 中油 类 和部 分 高分 子 有 机 物 ， 用 适 合 的 生物 法 再 进 行 二 次 处 理 可 以保 障 含 油 废 水 达 到 外 排 标 准 ， 甚 至 可 以达 到 中水 标 准 ， 含 油 废水 的综 合 利用 提 供 为 新 的思路 。 由 中 国矿 业 大 学 开 发 的 旋 流 一 静 态 微 泡 浮 选 柱 在 含 油污 水处 理 上 体现 了较 大 的潜 力 ， 将旋 流 分 它
提 高 ， 前 部 分 原 油 含 水 率 达 ７ ～ ８ ， 的 区 块 甚 目 Ｏ ０ 有 至高 达 ９ 以上 。 ０ 随 着 油 田原 油 含 水 率 逐 年 增 加 ， 生 的 含 油 污 伴 水量 也 不断 增 加 ， 已超 过 注 水 量 的 需 求 ， 时 有 些 区 同 块 地 层 渗 透 率 低 ， 注 水 水 质 要 求 严 格 ， 能 注 入 新 对 只 鲜 水 ； 有 的 地 区 注 蒸 汽 驱 油 ， 含 油 污 水 处 理 后 作 还 将 为热 采 锅炉 给水 ， 从 现 有 的处理 技术 现状 来看 ， 但 项 目投 资 及 处 理 运 行 成 本 高 ， 全 达 到 锅 炉 给 水 水 质 完 标准 也 较难 。 以 ， 当 一部分 油 田含油 污水 需排放 所 相 到 外 界 环 境 中 Ｊ 。
区 ， 成 极 大 的 环 境 危 害 和 社 会 危 害 。 更 主 要 的 危 造 但 害 是 石 油 中含 有 致 癌 烃 ， 鱼 、 富 集 并 通 过 食 物 链 被 贝 危 害 人体 健康 。 此 ， 石 油和 石化 等行业 产 生的含 因 对 油废 水进 行有 效 处理是 极 其必要 的 。 ２ 可 行 性 分 析 含 油废 水 是 从 地 层 中 随原 油 采 出 的 ， 时 经过 同 了油 水分 离和 集 输处 理 ， 水 的水质 随原 油特 性 、 废 地
含 油 废 水 被 排 到 江 河 湖 海 等 水 体 后 ， 层 覆 盖 油 水 面 ， 止 空 气 中 的 氧 向 水 Байду номын сангаас 扩 散 ；水 体 中 由 于 溶 阻 解 氧 减 少 ， 类 进 行 的 光 合 作 用 受 到 限 制 ；影 响 水 藻 生 生物 的正 常 生长 ， 水 生动 植物 有油 味或 毒性 ， 使 甚 至 使 水 体 变 臭 ， 坏 水 资 源 的 利 用 价 值 ；如 果 牲 畜 破 饮 了 含 油 废 水 ， 常 会 感 染 致 命 的 食 道 病 ，如 果 用 通 含 油 废 水 灌 溉 农 田 ， 分 及 其 衍 生 物 将 覆 盖 土 壤 和 油 植 物 的 表 面 ， 塞 土 壤 的 孔 隙 ， 止 空 气 透 入 ， 果 堵 阻 使 实 有 油 味 ， 使 土 壤 不 能 正 常 进 行 新 陈 代 谢 和 微 生 或 物 新 陈 代 谢 ， 重 时 会 造 成 农 作 物 减 产 或 死 亡 。 另 严 外 ， 于 溢 油 的 漂 移 和 扩 散 ， 荒 废 海 滩 和 海 滨 旅 游 由 会
收 稿 日期 ：０ １ ６ １ ２ １ 一Ｏ — Ｏ 作 者简介 ： 宗连 （ ９８ ， ， 孙 １ ８ 一） 女 山东临沂人 ， 在读硕士生 ， 主要研 究方向 ： 含油废水处理 。
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内 蒙古 石 油化 工
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景观 等 特 点［ 。另一 方 面具 有 占地 面积 较 大 的缺 ６ ］ 点 ， 油 田 地 域 广 阔 ， 烟 稀 少 ， 部 分 的 土 地 因 石 而 人 大 油 开 采 导 致 闲 置 ， 且 油 田 周 围 已 然 存 在 一 些 天 然 并 额 度 人工 湿地 ， 些 都 为 人 工湿 地 在 油 田的发 展提 这 供 了 有 利 的 条 件 。通 过 旋 流 一 静 态 微 泡 浮 选 过 程 含 油 废 水 中 含 油 量 可 保 持 在 ５ ｍｇ Ｌ 之 内 ， 大 减 轻 ０ ／ 大 了 人 工 湿 地 的 负 荷 ， 高 了 废 水 的 可 生 化 性 ， 旋 流 提 将 静 态 微 泡 浮 选 与 人 工 湿 地 工 艺 相 结 合 可 以 形 成 一 套 完 整 的 含 油 废 水 处 理 工 艺 ， 保 废 水 经 处 理 达 到 确 达 到 外排 标准 ， 至可达 到 回用 水标准 。 甚 人工 湿 地 将 水 生 植 物 栽 种 在 砂 石 、 土 表 面 ， 粘 系 统 通 过 过 滤 、 附 、 淀 、 子 交 换 、 物 吸 收 、 生 吸 沉 离 植 微 物 降 解 等 物 理 、 学 和 生 物 三 重 协 同 作 用 完 成 废 水 化 处 理 过 程 。 地 系 统 在 运 转 时 ， 料 表 面 和 植 物 根 系 湿 填 由 于 大 量 微 生 物 的 生 长 而 形 成 生 物 膜 ” 。废 水 流 经 Ｊ 生物 膜会 使大 量 的 Ｓ Ｓ被 填 料 和 植 物 根 系 阻 挡 截 留 ； 有 机 污 染 物 也 通 过 生 物 膜 的 吸 收 、 化 及 异 化 作 用 同 而被 去 除 。湿地 床 系统 中因植 物根 系对溶 解氧 的传 递 释放 ， 其周 围环 境 中依次 呈现 出好氧 、 氧和厌 使 缺 氧 状 态 ， 证 了 废 水 中 氮 、 不 仅 能 被 植 物 和 微 生 物 保 磷 作 为 营 养 成 分 而 直 接 吸 收 ， 且 还 可 以通 过 硝 化 、 而 反 硝 化 作 用 及 微 生 物 对 磷 的 过 量 积 累 作 用 将 其 从 废 水 中 去 除 ， 染 物 最 终 通 过 湿 地 床 填 料 的 定 期 更 换 或 污 收割栽 种 的植 物从 系统 中去 除 。 ３ 研 究 重 点 与 方 向 人 工 湿 地 按 水 流 方 式 分 类 ， 为 表 面 流 人 工 湿 分 地 ， 流 人 工 湿 地 ， 潜 流 人 工 湿 地 按 照 进 出 水 布 水 潜 而 方 式 的 不 同 又 分 为 水 平 潜 流 人 工 湿 地 和 和 垂 直 潜 流 人 工 湿 地 。表 面 流 人 工 湿 地 具 有 投 资 少 ， 作 简 单 ， 操 运 行 费 用 低 的 优 点 ， 因 其 占地 面 积 占 地 面 积 较 大 ， 但 污染 物 负荷 和水 力 负荷率 较小 ， 污能力 有 限 ， 且 去 并 因水 面 直 接 暴 露 在 大 气 中 ， 孽 生 蚊 蝇 、 生 臭 气 和 易 产 传 播 病 菌 ， 处 理 效 果 受 温 差 变 化 影 响 也 较 大 ， 以 其 所 并 不 常 用 ［ 。潜 流 人 工 湿 地 充分 利 用 了湿 地 空 间 ， ８ ］ 发 挥 了 系统 （ 物 、 生 物 和基 质 问的协 同作 用 ， 此 植 微 因