1 概述

近幾年來，發展中國家有關環境保護的法律法規正在逐步健全，委內瑞拉長期以來一直執行與西方發達國家接軌的環境保護法律法規；蘇丹政府加強了環境監管，制定和頒布了一系列石油開發安全環保標準；哈薩克斯坦加大了環境保護力度。這些都對中國石油企業的海外項目做好環保工作提出了更高要求。

隨著環保要求的提高，水資源日趨緊張，搞好油田采油污水處理是當務之急。由于石油開采的不斷深入，注水是一種常用的油田開發技術，許多油田已經進入中后期開采階段，原油含水率甚至達到90%以上，導致采油污水處理量增加較快，處理難度加大。而從地層中隨原油一起開采出來的、含有原油的油田采油污水（又稱“采出水”），是油田開發和生產中產生的最主要的一類廢水。

采油污水中含有原油、各種鹽類、有機物、無機鹽及微生物等。針對采油污水具有以下4個主要特點：

（1）水溫較高；

（2）礦化度較高；

（3）含有大量的細菌，特別是SRB、TCB；

（4）表面張力大，殘存有化學藥劑及其它的雜質。

傳統的工藝、技術和設備因處理效率低，工程投資大、處理成本高，既不能滿足排水水質指標，也不能達到油田污水處理的需要，更不能達到采出水回注回注地層的水質要求。因此，我們總結了油田采油污水處理的基本方法，分析了采油污水處理的優缺點，并對未來油田采油污水處理的發展趨勢進行了探討。

2 油田采油污水處理方法現狀

國內的采油污水的處理技術主要是針對污水回注設計的。油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物以及其它有礙注水、易造成注水系統腐蝕、結構的不利成分。由于各油田采油污水的物理化學性質差異較大，要求的注水水質標準也不一樣，因此各種油田采油污水處理工藝流程也不盡相同。由于油井油藏特性、采出液物性及油田區塊分布等的不同，加之環境保護對油田污水處理的不斷提高，有油田污水處理的要求日益提高，油田污水處理及回注并非易事。但是歸納起來多數采用三段處理工藝即除油-混凝沉降（或氣浮）-過濾。目前，勝利油田采出液綜合含水率已達到90%以上，每天需外排污水約8萬m³，而外排污水一直不能全部達標。提高采油污水處理率及采用先進有效的處理工藝成為解決采油污水外排的關鍵。

2.1 重力除油技術

主要包括自然除油、斜板除油、浮板除油、機械分離技術、水力旋流技術。該技術對廢水中的浮油、分散油和一定程度的乳化油有很高的去除能力，且處理效果穩定、運行費用低、管理方便。

2.2 粗粒化法

粗粒化法是分離乳狀液的一種物理化學法方法。含油廢水通過裝有粗粒化材料的裝置，水中油分在潤濕聚結、碰撞聚結、截留、附著等過程的作用下，油珠由小變大，從而得到去除。該技術主要用于處理分散油，只有聚結作用，沒有破乳功能。其技術關鍵是粗粒化材料。粗粒化材料有親油性的材料、親水性材料，以及石英砂、煤粒等無機材料。該法無需外加化學試劑，無二次污染，設備占地面積小、基建費用低、運行方便、操作簡單的優點，缺點是易堵塞。

北京承天倍過濾技術有限責任公司采用采用聚結分離技術，開發出性能優異的含油污水過濾分離器，有效的結合了微濾技術，處理過的含油污水能達到排放要求。其含油污水過濾分離器內部裝有專門脫油的濾芯-聚結濾芯，當介質流經其內部需經過微濾、聚結、上浮、分離四個過程，從而實現脫掉水中油份的功能。

2.3 絮凝法

采油污水的主要污染物質為溶解性的有機物質。主要是在油廢水處理過程中加入絮凝劑，水解后生成膠體，吸附油珠，并通過絮凝產生礬花等物理化學作用或通過藥劑中和表面電荷使其凝聚，或由于加入高分子物質的架橋作用達到絮凝，然后通過沉降或氣浮的方法將油分除。絮凝劑今年來應用較多，常用的絮凝劑有無機絮凝劑和有機高分子絮凝劑兩大類。馬紅竹對油田含油污水使用Z-10多功能藥劑及相應的綜合處理方法，在投入藥量15～20mg/L下，處理水的綜合指標達標率≥96%。邵青等用TX-107系列有機高分子破乳絮凝劑對采油污水進行實驗，使用藥劑處理后出水平均含油量低于26.7mg/L。

近年來，應用得比較多的是絮凝劑除油的方法。通過以上兩位實驗者證明，無機絮凝法處理廢水速度快，但藥劑較貴，污泥生成量多；高分子有機絮凝劑處理含油污水較好投加量較少，特點是可獲得較大顆粒的絮體，并把油滴絮凝吸附出去。

2.4 過濾法

過濾主要是利用濾料對石油類、懸浮物的截留來達到對污染物質去除的目的。過濾法除油效果良好，但對進水水質的pH值、溫度、COD含量、石油類污染物的濃度及過濾速度率等因素的要求較為嚴格。一般用于采油污水的二級處理或深度處理，以除去水中的分散油和乳化油。常見的過濾介質石英砂、磁針鐵礦、無煙煤、纖維球及核桃殼等。

青海油田某采油廠采用壓力過濾罐（石英砂濾料）-銀帶過濾器（核桃殼濾料）-中央過濾器（纖維濾料）過濾工藝，對石油類、COD的平均去除率分別為75.1%和86.9%，出水水質達到國家排放標準要求。

2.5 氣浮法

氣浮法是固液分離或液液分離的一種技術，主要用于從污水中去除密度小于1的懸浮物、油類和脂肪等，油水分離效果很高，對于去除膠態油與乳化油具有較好的作用，目前廣泛應用于各類污水的處理。目前，采用的主要是加壓溶氣浮選法。在采油污水中加入絮凝劑，在加壓溶氣浮選對油的分離效果還會提高。目前該法已被廣泛應用于油田廢水、石油化工水、食品油生產廢水等處理，工藝較為成熟。

（1）阿曼的Sultan Qaboos大學用聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺作混凝劑，結合氣浮法處理Marmul油田的采油廢水，使含油廢水的油濃度從100～200mg/L降至20mg/L以下。同時氣浮具有降溫、充氧的功效，能夠提高微生物的生化降解性能，可作為生化法的預處理技術。

（2）江漢石油機械廠等開發了溶氣氣浮、噴射氣浮、葉輪氣浮等多種氣浮設備，在進口含油100～200mg/L時，溶氣氣浮的除油率最高；含油＞200mg/L時，葉輪式氣浮和噴射氣浮效率較好。目前的關鍵是能夠根據不同的環境，尋找出較高效率的工藝流程，以達到設備的高效配置和運轉率。

為確保氣浮法最佳的除油效果，一般和絮凝法結合使用。氣浮技術處理采油污水效果好，但浮選藥劑費用較高。

2.6 生物處理法

主要利用微生物對廢水中的油分和一些生化性好的有機成分進行氧化分解，但是，廢水中難生物降解性有機物質含量較高，單獨生物處理很難實現廢水COD的達標排放。生物法可分為好氧和厭氧處理法兩大類，根據微生物在污水中的存在狀態，又可分為活性污泥法和生物膜法。比較典型的有厭氧折流板反應器、半推流式活性污泥系統和ASBR。陳治安等采用厭或酸化一好氧活性污泥法處理堿性含油污水，研究結果認為生物（水解）酸化一二級曝氣沉淀是煉油含堿污水合適的生化處理流程。劉惠卿等利用絮凝-生物接觸氧化法處理含油廢水，結果表明COD去除率68%。

生物處理法具有不產生二次污染、自然凈化、水質穩定、處理成本低的特點。針對采油污水的BOD、COD值嚴重偏高，可生化性較低，微生物不易生長繁殖的特點，在生物處理前需要對其進行預處理，投加絮凝劑、誘導劑、營養物質，使含油污水的可生化性提高。

3 發展趨勢

目前，國內油田采油污水處理一般采用隔油-混凝-過濾即所謂的“老三套”進行處理，其治理方法一般難以達到排放標準。采油污水屬難處理廢水之一，要實現達標排放，單一的方法難以達到要求。以上介紹的油田采油污水處理的基本方法，并沒有完全歸納在內，但總體看來，這種處理方法各有優缺點。為此，一般采用多種方法聯合處理。

隨著環保要求的提高和油田注水水質的嚴格化，近年來國外油田采油污水的治理技術已經得到改善和提高。已由原來的隔油—混凝—過濾技術改變為隔油—混凝氣浮生化過濾技術。氣浮和生化技術的采用已成為近年來先進的采油污水處理工藝的一種標志。

油田采油污水處理將朝著低污染、低成本、易操作、高效處理方向發展。油田采油污水的處理方法還需要進一步的創新、完善和組合。

根據近年來國外油田采出水處理技術的發展狀況，認為將生化法引入采出水治理流程將是未來的發展方向。但由于采油污水除具有高含油、高水溫、高礦化度、高懸浮物和低可生化性的特點外，還有各油田采出水的性質差異較大，前期化學處理劑添加量高，水質隨油區變化大的特點，生化技術應用于油田采出水的治理可能會遇到新的難題。中國石油在蘇丹的海外項目充分利用先進生化技術處理采油廢水，日處理量4萬噸，處理后的廢水在旱季還可作為當地綠化用水。不僅保護了當地環境，還樹立了中國石油良好的國際形象。因此，海外項目應借鑒國內外目前成功的經驗，加強對生化技術用于油田采出水治理的工業化研究，并重視這方面的基礎研究。開發高效多功能一體化采出水治理設備。生物法處理采油污水將會是今后采油污水處理發展前景較好的方法之一。