石油污水的处理方法

一、简介

国内外油田含油污水处理采用的构筑物主要有：沉砂池、美国石油协会的油型分离器（API）、波纹板式隔油池（CPI)、平行板式隔油池（PPI)、斜板式隔油池(IPI)、自然除油罐、混凝除油罐、粗粒化罐、压力沉降罐、浮选池（柱）、压力滤罐、单阀滤罐、组合式处理装置、水力旋流分离器和精滤器等多种。

采用的附属设施有：各种缓冲罐（池）、回收水罐（池）、反冲洗水罐（池）、污油罐、药剂投配系统、各种水泵和油水计量设施等。一般根据含油污水和净化水的水质要求由上述各种构筑物与附属设施可以组成若干种含油污水处理工艺流程。

按照对废水处理后水质要求的不同，将油田作业废水处理技术分为一级、二级及三级处理技术。一级处理通常称为预处理，经二级处理之后能去除废水中90%左右的有机物与固体悬浮物。但是对于一些难以降解的有机物、重金属毒物及在生化处理过程中所产生的氮、磷化合物难以完全去除，这就需要对其进行三级处理。

各级处理技术主要包括物理法处理技术、化学法处理技术及生化处理技术等。物理法处理技术包括重力分离技术、粗粒化技术及过滤技术三种；物理化学法处理技术包括气浮分离技术、电泳法、电解法及吸附法等处理技术；生化处理技术包括生物降解技术、微生物絮凝技术及高效生物降解技术。

实际中，通常采用离心分离、重力分离、浮选等技术去进行污水的一级处理；接着进行过滤和去粗粒、化学氧化的二级处理流程；并通过活性炭吸附、超滤、生化处理等环节进行污水的深度处理。

沉降罐和除油罐的作用是对含油废水进行油水分离，去除浮油和部分乳化油；从除油罐流出的废水通过过滤装置，进一步去除水中的悬浮杂质和残余油珠；最后通过混凝装置去除废水中的一部分胶体和溶解性物质。上述多段处理流程可

大大增强对污水的适应性，使得当废水含油量变化较大时，也能较好地满足出水水质的要求。

因油田废水的成分较为复杂，使用单一的处理方法往往达不到良好的处理效果。同时，对于每一种废水处理方法而言，都存在着其自身的局限性，在实际的油田作业废水处理过程中多将2~3种处理方法混合使用，从而使水质达到排放与回注标准。

油田作业废水处理工艺流程一般分为：隔油→过滤和隔油→浮选→过滤。该工艺能有效地去除废水中的油与悬浮物等杂质；同时，该工艺在各油田的废水处理中得到了较长时间的应用，并取得了良好的处理效果，基本能满足回注的需求

二、油田污水处理工艺

1、内循环固定生物氧化床处理工艺（IRBAF）

内循环固定生物氧化床处理工艺（IRBAF）是在高温高压条件下，通过相应的工艺来获取一种生物酶催化氧化床，使废水中的污染物被氧化。反应池在运营一段时间之后，填料中会产生很多生物。随着生物量床的不断增加，水的运行也会受到影响，从而使处理效率降低，这时就需要将生物床中剩余的物质脱出。曝气生物滤池（BAF）的反冲洗，可通过反冲洗自控系统来完成。

主要构筑物：(1)内循环BAF 池、(2)内循环接触氧化池、(3)内循环反冲洗系统、(4)泥水分离池

IRBAF油田作业废水处理工艺主要具有以下特点：

（1）填料品质较高。生物床由黏土粒制成，其总孔面积与表面积都较大，抗机械耐磨程度也较高，并且有着非常稳定的化学稳定性。

（2）隔离式曝气技术。该项技术能在对反应器进行充氧的同时，使废水提升，在经过反应器生物床时形成一个闭合循环，能有效地避免曝气方式对滤料的冲刷。在此过程中，反应器中的水处于循环状态，每小时的循环次数可以达到15次左右，能提升滤料中的水流速度，并增强生物体与污水之间的介质交换，使反应器的处理效能得到大幅度提升；同时，因其具有混合反应器的特点，有非

常好的耐毒物质能力和抗冲击能力。随着隔离式曝气技术的引入改变了传统曝气技术对容积利用率低的问题，并且很容易形成水流短路，从而使反应器的处理效率得到提升。

（3）拥有特有的气水联合反冲洗方式。在传统技术上加以改进，在很大程度上提升了滤料层扰动强度及系统应力中的附加切应力。技术改进后颗粒间的碰撞机会增加，反冲效果得到大幅度提升，并且能有效防止滤料粘结堵塞现象，并使反应器保持良好的活性，能有效满足稳定处理需求。

（4）自动化程度高。反冲洗环节作为确保处理系统正常运行的关键环节，在很大程度上决定着废水处理质量与处理效率。该项技术的反冲洗环节多是由程序进行自动控制，根据程序对管道上的阀门进行控制，可有效地减少人力操作。

2、悬浮污泥过滤法（SSF法）

悬浮污泥过滤法（SSF法）废水处理系统是一套高效物理化学废水处理系统：首先往废水中投放一定量的混凝剂，将废水中处理溶解状态的污染物质与交替颗粒吸附出来，使其形成悬浮颗粒并分离出来；之后使用絮凝剂向废水中放入一定量的由胶粒与悬浮颗粒凝聚形成的密实絮体；然后利用流体力学原理，在废水净化器中将水与絮体分离。废水在经过由罐体自身形成的致密浮泥层的过滤之后，能满足回注要求。对悬浮泥层起到了精细过滤的作用，在向心力与过滤水力学所形成的牵引力体系下，能在短时间内引入污泥浓缩至沉降分离，在污泥浓缩室蓄满后可进行定期排出。

工艺流程：缓冲罐→调节罐→加药混凝→SSF污水净化器→清水池

图1 工艺流程

在提升泵进口前按照一定顺序投加药剂,依次经过提升泵、蛇形反应管、瓷球反应罐,污水在这些组合作用下,使之充分混合进入SSF污水净化处理装置。在SSF污水净化处理装置中,污水在上述机理所述情况下快速分离,使出水指标达到要求。又因能获得稳定的过滤效果,而且完全免去了常规系统中必不可少的过滤层反冲洗以及反冲洗带来的众多麻烦。这种结构原理与常规的三级污水处理过滤装置是完全不同的,这里没有价格昂贵的反渗透膜过滤、微孔过滤、活性炭过滤等装置。所以,投资少、动力消耗小、运行费用低是SSF污水净化处理技术的必然优势。

3、生物活性炭曝气滤池（大港油田废水）

工艺流程为：来水依次进入隔油池、曝气池、沉淀池、调节池、生物活性炭曝气滤池、兼性塘、好氧塘处理

图2 生物活性炭曝气滤池工作原理示意