稠油污水处理简介 - 用于合并
稠油污水处理简介
一、稠油污水的背景
1.1稠油污水的来源
根据油品性质的不同，油田污水又可分为稠油污水、稀油污水和高凝油污水等。一般认为采出水中的油是以3种形式存在，即悬浮油、乳化油和溶解油。
我国有四大稠油生产基地，包括辽河油田、胜利油田、中原油田和新疆油田，其中辽河油田是生产稠油的大户，年产量达约1400万吨，目前年产稠油污水量为约3070万吨。
油井开采年限越长，原油含水率就越高，原油脱出水水量就越大，目前辽河油田原产稠油的含水率在60～75％之间，即产一吨原油的同时会产生3～4吨的含油污水。随着开采开发方式的改变，稠油区将采用汽驱开采，含水率将大幅度提高，同时汽驱所需要的清水量也相应的提高。中油总公司要求各油田污水回注或综合处理率不低于98％，但目前全国各大油田均不能达到总公司的要求，其主要原因是稠油污水的处理目前基本没有展开。
1.2稠油污水的特点
⑴、油水密度差小，原油微粒有时可长期悬浮在水中；
⑵、稠油污水中的油是以乳化形式存在的(乳状液)，要进行分离难度很大；
⑶、稠油污水具有较大的粘滞性，特别在水温低时更显著；
⑷、稠油污水具有更多的杂质。除自身的胶质沥青外还携带较多的泥砂，
在开发过程中，又往往加入各种降粘剂，使稠油污水的成分更复杂；
⑸、稠油污水具有较高温度。在开发稠油过程中为降低原油粘度往往将温
度提高到70～80℃，而稀油的输送温度在50℃左右；
稠油污水的上述特点决定了稠油污水处理技术的特殊性和复杂性。1.3稠油污水的去处
目前国内外对稠油污水合理处置的方法有三种：其一是将其做深度处理，回用于注汽锅炉；其二是将其外输至邻近稀油区（稠油污水需要外输到稀油区块注水），处理合格后有效回注（回注成本逐年提高）；其三是达标排放或无效回注（回注成本逐年提高，污水进行无效回注，造成地下水层污染，污水回注费用大约4元/m3）。
1.3.1回注
①、目前在我国陆上油田中，低渗透油田的储量占总储量的60-70％，是今后相当一个时期内增储上产的主要基础，而油田一般采取注水工艺开发低渗透油藏区块。
低渗透油田的主要特点就是储油层平均空气渗透率低（<0.10μm2），流体通过能力差，有效孔隙率低，孔道弯曲且孔喉径小，储层对注入水的水质要求很高，特别是固体悬浮物的含量和粒径中值指标：悬浮物的存在会导致储油层孔喉道堵塞，使注水压力增加，注水量减少，采油量降低。
注水压力的升高带来的后果一是对设备管线造成威胁，二是增加了注入能耗，三是造成储层微裂缝开启，发生非主力吸水层吸水量增加而主力吸水层吸水量减少，产生储层油水不恰当流动和驱替现象，大大降低采收率和采油量。悬浮物的其它危害还表现在使注水井井筒形成滤饼、堵塞射水孔和出油孔、抬高井底等。
②、国内外对稠油污水合理处置的传统方法是将含油污水处理合格后代替清水有效回注于地层，但随着采出水量的不断增加，回注水量已大大过剩；对于这部分多余的产出水，目前的处置方法只能是无效回注或排放自然环境。
1.3.2热汽锅炉用水
稠油污水的最佳处理方法是将其处理后回用于热采注汽锅炉，即把稠油污水进行深度处理达到高压蒸汽锅炉给水标准，作为供给注汽锅炉用水。
1.3.3稠油污水深度处理后用于蒸汽锅炉效益分析
稠油污水深度处理后用于蒸汽锅炉具有较高的经济效益。
1、稠油污水深度处理的目的是将热采过程采出水代替清水回用于注汽锅炉，使污水资源化，将节省清水资源及清水软化费；其清水费价格为2.5元/m3；
2、节省稠油污水无效回注电费。为防止污染周围环境，将稠油污水回注废地层称为无效回注。无效回注电费一般为4.0—5.0元/m3。
3、稠油污水深度处理后用于蒸汽锅炉可节省大量的热量。稠油污水深度处理后温度约为60℃，进热注站水温为55℃，清水温度不大于15℃，温度差为40℃。加热以燃料油计，每千克燃料油热值为10000大卡，燃料油单价以1000元/t计，锅炉热效率以75%计，每m3水温度升高1℃需1000大卡热量，计0.133元，则每m3水温度升高40℃需5.32元。
4、回收原油。原水含油3000mg/L，出水含油2mg/L，每m3水回收原油3千克，原油单价以1.0元/kg计，则每m3水回收原油费为3.0元。
二、稠油污水处理与回用的关键技术
1、被强化了的适于稠油污水处理的常规水处理技术
其中包括除油罐、气浮与过滤技术
2、深度除油技术
3、除硅技术
4、精过滤技术
5、软化技术
6、含油污泥脱水技术
7、筛选适于稠油污水的除油剂与净水剂,保证处理效果。
三、含油污水回用热菜锅炉主要考核九大指标
3.1油脂：我国工业供水锅炉标准解释为：该水含油量过高，会使锅炉内产生泡沫，影响蒸汽质量，同时产生导热性极差的油质水垢，另外会污染离子交换树脂；
一般认为所有油田蒸汽发生器给水中都不应含油，油会导致有机物沉积有炉管内，引起腐蚀和堵塞。美国石油学会的标准解释是：油造成垢粘附、膜沸腾和结焦，并会污染离子交换树脂，所以定为1mg/L(建议为浮油)。我国工业锅炉供水标准解释为：结水含油过高时，使炉内的水产生泡沫，影响蒸汽质量，也会使炉内产生导热系数很小的带油质的水垢。另外高温时受热面上油份分解形成导热性极差的碳质水垢，附于炉壁上。同时也认为油会对离子交换树脂起污染作用，这是因为油膜包围树脂，降低其交换容量，并使树脂结块，导致较近过程流水不匀，水质变差。也由于油污包围树脂，使之池力增大，造成反洗流失，所以定为2m/L。因此在进入离子交换树脂之前，稠油水中的油含量就要低于2mg/L。稠油污水回用于蒸汽发生器的经验首先采用重力沉降、气浮和过滤等工艺将油含量降至1～2mg/L以下。确保离子交换树脂和蒸汽发生器免受污染。因此除油工艺是关键。
3.2悬浮物：主要会造成离子交换树脂的污染；
进入蒸发器的水中悬浮物最好为0，离子交换树脂可以去除大部分的悬浮物，当来水悬浮物含量较高时，离子交换树脂比一般的过滤器更易受
到污染。因此如果颗粒填料过滤器出水悬浮物含量过高时，还需要采用其它方法将悬浮物去除干净，如传统的混凝沉降工艺。
3.3总硬度：主要会导致锅炉内壁结垢，降低锅炉效率；
硬水定义：水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的多少。水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
碳酸盐硬度：主要是由钙、镁的碳酸氢盐形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度，碳酸氢盐硬度可以经过加热分解形成沉淀物从水中除去，所以又称为是暂时硬度；
非碳酸盐硬度：主要是由钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐等等盐类形成的硬度，这种硬度不能用加热分解的方法去处，因而较永久硬度。
总硬度：碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度和在一起成为总硬度。
暂时硬水可长期存在水中，直到气压或温度出现变化，使水份变成超饱和，造成沉淀物，附在热表面或粗糙表面上，例如管道和热交换器内，即形成硬水垢；永久性硬水主要关系到硫酸钙及硫酸镁，是不会受到热和气压变化影响，但如水份被蒸发，依然会留下并形成硬水垢。
通常认为蒸汽发生器进水中的硬度要求为0。如果水中硬度为200～300mg/L，单独采用钠离子交换树脂软化是经济可行的，如果硬度高于300mg/L，离子交换树脂之前就需要采用冷石灰或热石灰软化，单独采用离子交换并不经济。但如果水中TDS浓度大于3000mg/L，在设计的时候就需要仔细考虑，因为高TDS不论是对于石灰软化还是以传统的强酸钠离子交换树脂，均大大增加了其漏硬的频率。
除硅：
加四种药剂：碱、镁盐、聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）；
各自作用：碱：调节PH值在8左右，使水中的硅呈SiO32－，以便后期于Mg2+反应生成硅酸镁沉淀；镁盐：与SiO32－反应，生成硅酸镁沉淀，达到除硅效果；
聚合氯化铝（PAC）：一种混凝剂，使形成的颗粒装硅酸镁凝结成大的颗粒，下沉；
聚丙烯酰胺（PAM）：一种絮凝剂，促进混凝沉淀的效果；
加PAC、PAM，就是要去除水中成颗粒状的硅酸镁，达到净水效果，保证除硅池出水清澈；
3.4总碱度：碱度过高，会在锅炉内形成碳酸，对锅炉形成腐蚀；
水的碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量。总碱度是碳酸盐和碳酸氢盐的总称。
水中碱度的来源较多，地表水的碱度基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物含量的函数，所以总碱度被当作这些成分浓度的总和。当水中含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐等时，则总碱度的测定值也包含它们所起的作用。废水及其他复杂体系的水体中，还含有有机碱类、金属水解性盐类等，均为碱度组成部分。在这些情况下，碱度就成为一种水的综合性指标，代表能被强酸滴定物质的总和。
对于多回路大型锅炉系统而言，碱度过高会引起严重的问题。当给水温度和压力上升时，水中的碳酸盐和碳酸氢盐容易分解形成CO2气体和氢氧化钠。当蒸汽在冷凝器中冷凝或在蒸汽管线中，CO2气体与干汽混合，最终溶解在蒸汽中，形成碳酸，碳酸钢管具有很强的腐蚀性。而油田蒸汽发生器系统为直通型的，没有冷凝液回流系统，因此就没有冷凝回流管的腐蚀问题。而油田蒸汽发生器可产生干度为80％的蒸汽，同时也还有20％的水，蒸汽发生器中产生的CO2气体可溶解在这部分水中，而这部分水中还含有较高浓度的TDS，具有较强的缓冲能力，因此溶解的CO2气体对PH 的影响很小。所以总碱度定为2000mg/L是比较合适的。
3.5总铁：铁离子会破坏锅炉内壁上的磁性氧化铁保护膜，并且会破坏离子交换树脂的结构，造成树脂铁中毒。
蒸汽发生器中的总铁含量通常规定小于0.05mg/L，事实证明水中浓度过高的铁离子会破坏锅炉内壁上的磁性氧化铁保护膜。离子交换树脂在去除Ca2+、Mg2－硬度的同时，对铁的去除也非常有效。铁一方面会引起树脂的污染，另一方面可作为催化剂，促使树脂化学结构的分解。因此在进入离子交换树脂之前，水中的总铁就要降低至0.05mg/L以下。水中的亚铁离子可通过溶气气浮去除，也可通过石灰软化去除。
3.6二氧化硅：大于50mg/L，会在锅炉内结垢，使受热面不均匀，并可以形成爆管；
二氧化硅浓度定为多少为好目前有很多观点。一个比较流行的观点就是如果锅炉给水中的硬度为0，只要碱度是二氧化硅的3倍以上，二氧化硅大于50mg/L也是可以忍受较高的二氧化硅浓度，分别为100mg/L和
150mg/L。而加拿大Alberta油田二氧化硅的企业标准定为50mg/L。许多蒸汽发生器生产厂家都将进水中的二氧化硅定为50mg/L，并具有强制性的。它们认为SiO2深度大于50mg/L时，可在炉内结垢，使受热面不均匀，导热性差，并生产结垢底点腐蚀。二氧化硅产生的垢很难去除。二氧化硅浓度定为50mg/L是比较合适的。
3.7溶解氧：会腐蚀管线，破坏锅炉内壁上的磁性氧化铁保护膜。
在进入直通型蒸汽发生器之前，水中的溶解氧必须降至0。水中的氧气会导致给水管线的腐蚀，与钢管起反应促使铁进入水中，破坏蒸汽发生器内壁上的磁性氧化铁保护层。水中的溶解氧右通过机械真空、热力和化学等方法去除。
3.8pH值：蒸汽发生器要求pH值呈碱性，ssss主要考虑软化水与蒸汽发生器之间的腐蚀，同时避免二氧化硅结垢；
蒸汽发生器给水中的PH应该显碱性(7.5～11.0)，这不仅有助于减轻软化水与蒸汽发生器之间的腐蚀，而且可将二氧化硅以溶液状存在于水中，避免蒸汽发生器生产二氧化硅垢。
3.9TDS：总溶解固体(TSS总悬浮固体)
尽管大部分稠油污水回用于蒸汽发生器的TDS都小于7000mg/L，但直通型的蒸汽发生器给水中单独的TDS并不是限制因素。之所以重要，是因为TDS的大小直接影响离子交换树脂的交换能力。我国工业锅炉供水认为：TDS过高易造成碱性发脆，产生碱性腐蚀，并对交换树脂不利。美国石油学认为：当液相中的TDS接近溶解度极限时才予以考虑。TDS高的害处为：盐结晶、氢脆、碱性腐蚀，对交换树脂不利，所为定为7000mg/L。而加拿大莫尼柯公司则定为10000mg/L。
四、稠油污水处理的关键工艺
4.1国内外技术现状
把稠油污水进行深度处理达到高压蒸汽锅炉给水标准，作为供给注汽锅炉用水。此方法充分利用稠油污水水源和水温，防止对水体的污染。在美国、加拿大等一些国家已采用这种处理方式。
如加拿大狼湖和冷湖两大油田稠油污水回用于注汽锅炉工程的环境和经济进行了全面分析，认为与使用清水相比，稠油污水回用可把环境影响降到最低的同时，也可获得巨大的经济效益。狼湖油田稠油污水回用设计
水量为18000m3/d，其净效益为0.57美元/m3，产生的经济效益每年大约为400万美元。而冷湖油田比狼湖油田要大得多，总用水量大约为52 000m3/d，其净效益为0.49美元/m3，产生的经济效益每年为900万美元以上。
国内胜利草桥油田引进国外技术与设备，采用化学除硅和大孔弱酸树软化技术，设计规模15000m3/d，实际运行3000m3/d，除硅设备因耗碱量大而停运，使硅含量超标，其他指标如：SS、含油、硬度等基本符合标准。
辽河油田已有欢三联、洼一联、曙四联等3座污水处理站的稠油污水经深度处理后用于注汽锅炉。总处理量达到35000m3/d。
稠油污水进注汽锅炉已有二十多年的历史，下面把其典型的工艺流程和经验作一简单的介绍。
4.1.1加拿大冷湖(Cold Lake)油田
冷湖油田属于ESSO公司，1964年开始采用蒸汽驱开采稠油，1978年将稠油污水回用于注汽锅炉。冷湖油田进注汽锅炉所需水量约为52 000m3/d，稠油污水进注汽锅炉工艺流程见图4－1。处理后的典型水质见表4－1，满足蒸汽发生器的给水要求。
图4－1 冷湖油田稠油污水处理工艺流程
4.1.2加拿大狼湖(Wolf Lake)油田
狼湖油田属于BP公司，日产沥青设计能力主3700m3/d，蒸汽驱所需水量大约为18000m3/d。
狼湖油田稠油污水处理工艺流程见图4－2。与冷湖油田相比，主要的区别在于石灰软化系统，狼湖油田采用温石灰软化，而冷湖油田采用的是热石灰软化。处理后典型水质见表4－2，满足蒸汽发生器的给水要求。
图4－2 狼湖油田稠油污水处理工艺流程
4.1.3美国吉利（Getty）油田
吉利油田采用蒸汽吞吐方式开采稠油。稠油污水处理后作为蒸汽发生器的给水。处理规模为16000m3/d。稠油污水处理系统工艺见图4－3，出水水质见表4－3。
图4－3 吉利油田稠油污水处理站工艺流程图
4.1.4美国贝尔里吉（Belridge）油田
贝尔里吉油田采用蒸汽驱开采稠油。稠油污水量为19000 m3/d。稠油污水处理工艺流程见图4－4。处理后水质见表4－4。
图4－4 贝尔里吉油田稠油污水处理站工艺流程图
4.1.5欢三联稠油污水处理站工程
欢三联稠油污水处理站隶属于辽河油田锦州采油厂，设计规模20000m3/d。2002年12月投产。工艺流程见图4－5。设计水质见表4－5。
图4－5 欢三联稠油污水处理站工艺流程图
4.1.6辽河油田洼一联稠油污水处理站
洼一联污水处理站在2002年进行了改造，改造后污水用于注汽锅炉。处理能力3000 m3/d。处理流程见图4－6，各段出水水质见表4－6
图4－6 洼一联稠油污水处理工艺流程
针对稠油污水深度处理及回用中遇到的技术难题，主要针对于除油、除悬浮物、除硅、软化四个技术难题，开发了如下的稠油污水深度处理及回用技术工艺,
4.2沉降、调节
4.2.1沉降构筑物分类
①按沉降方式可分为自然沉降和混凝沉降。
②按沉降的水流分类可分为竖流式、平流式、辐流式等多种。
③按沉降罐的承受压力可为压力沉降罐和重力沉降罐。
4.2.2沉降形式
沉降分离装置根据具体布置可设计多种形式。在油田采出水处理中，常以自然沉降分离和采用物理、化学方法加速沉淀分离设计处理构筑物应用较多，具体分类如下：
自然沉降分离装置：平流隔油池、斜板（管）沉降罐（池）、竖
流式沉降罐、平流式沉降罐、辐流式沉降
罐、调储沉降罐
混凝沉降及其他除油装置：混凝沉降罐、澄清罐、气浮选装置、
粗粒化法除油装置、水力旋流分离装置
4.2.3均质与水量调节
沉降分离
一般排出的废水，水质、水量、酸碱度或温度等水质指标随时间大幅度波动，为使处理构筑物和管渠不受废水高峰流量或浓度变化时的冲击，需要设调节池。许多时候将某些生物预处理过程安排在调节池一并完成。
4.2.4设计规模及水量计算
Q=Q1+Q2 式中：Q—采出水处理站设计规模，m3/d；Q1—原油脱水工程派出的采出水量，m3/d；Q2—送往采出水处理站的洗井废水及其他水量，m3/d。Q s=k Q1+ Q2+ Q3+ Q4式中：Q s—处理站设计计算水量；Q1—同上，m3/h；Q2—同上，m3/h；Q3—回收水量m3/h，包括过滤器的反洗排水量及构筑物的溢流量；Q4—其他排水量m3/h，主要指采出水处理站的其他零星排水，当无法计算时可取Q1水量的2%～5%；k—时变化系数，k=1.00～1.15。
主要构筑物及工艺管道应该按照Q s计算，并应该按其中一个（一组）停产时继续运行的处理构筑物应通过的数量进行校核。
4.2.5选用沉降构筑物的主要因素：
①处理水量。各类沉降构筑物都有其适用的水量范围。
②原水水质条件。原水中各类悬浮杂质含量、颗粒组成以及悬浊液物理性质、混凝剂性质都与沉降效果有密切的关
并影响沉降构筑物选型。
③出水水质要求。选用的沉降构筑物应能达到设计的出水水质要求。
④地形、地质条件及占地面积。当地形和地质条件受到限制，成为选择构筑物的制约因素时，应考虑设备的体积和形状。
⑤造价、能耗和运行费用。
⑥运行经验。当地的管理水平和实践的运行经验，也是选用沉降设备的因素。
沉降是稠油污水处理不可缺少的关键工艺。其包括沉淀和上浮两个不同的物理过程，大部分的油和杂质在此被分离。油上浮，泥沙下沉，基本原理是利用密度差进行重力分离。
设计沉降池时，应考虑下列因素：
a、容积能够满足沉降停留时间和沉降速度；
b、内部有利于水、油、泥沙分离排出；
油田联合站污水处理常用钢制大罐作为沉降罐，含油污水处理首先必
须加入絮凝剂进行混凝沉淀。多年来工程应用表明大罐沉降具有施工容易，保温效果好，泥水分离水深足够等优点，但也存在较大的缺点。首先是大罐处于密闭状态，难以观察罐内实际沉降效果，一旦混凝脱稳效果不好，不能及时采取措施，致使后续处理单元负荷严重超标。另外大罐易腐蚀，造价昂贵，水泵提升扬程高。因此针对油田稠油污水处理工程，首次采用钢筋混凝土构筑物代替大罐。
在调解罐中，先除油，后调解进行均质均量，最终将大部分可浮油在隔油池中收集去除，只允许乳化油进入调节池。针对来水水质波动很大、来水极不均匀，隔油池采用了水位恒定装置，在试验研究的基础上开发了一种稠油收集装置。在稠油收集装置中，增加了导热油加热系统，该系统只加热表层稠油，使形成的稠油层上层经加热降粘流至集油槽，下层稠油因温度低粘度大，用此稠油覆盖了整个池下表面，形成一个密封层，有效地防止了下面污水窜入集油槽。
4.2.6悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率
悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷及颗粒沉速有关，而与其他因素如水深、池长、水平流速和沉淀时间均无关。E=A
Q u i / ；u 0=Q/A ——为单位表面积单位时间处理的水量，称为表面负荷，其值等于颗粒沉速u 0。
颗粒沉速u i 一定时，增加沉淀池表面积可以提高去除率；当沉淀容积一定时，池身浅些则表面积大些，去除率可以高些，此既是浅池理论，斜板、斜管沉淀池的发展就基于此理论。
4.2.7浅池理论：
若将深度为H 的平流池分成n 层浅池，每层深度为h=H/n 。设水平流流速v 和颗粒沉速u 0不变，则进入每个浅池的流量为q=Q/n ，浅池的沉速u 0`=q/A=Q/nA=u 0/n ，即沉速减小了n 倍，从而沉淀效率大大提高。如每个浅池保持原来的沉速u 0不变，则每个浅池处理流量为q 1= u 0A ，总流量提高了n 倍。
4.3除油
油的形态：悬浮油、乳化油和溶解油
①呈悬浮状态的可浮油是含油污水中的主要部分。对于石油炼厂废水而言，悬浮油一般占废水中含油量的60～80％
②稠油污水中乳化油含量较高，占总含油量的3.7～44.4%，平均值为12％。本试验采用破乳剂TJ－1对其破乳，采用絮凝剂P－3进行絮凝，破乳絮凝效果很好，通过快、慢速反应器的水力作用，斜板隔油池对油的去除率可达到96.8%。对稠油污水处理效果影响最大的是破乳剂。
③呈溶解状态的为溶解油，这部分溶解油采用一般的调节池、斜板隔油池和气浮池等物理化学法处理，去除率往往不高。针对溶解油的去除，广泛应用的方法就是生物处理法。
在工程设计中采用如下深度除油流程：
含油污水水量及水质经常处于波动状态，为了保证后续处理构筑物的平稳运行，必须设置水量水质的调节措施，我们采用调节除油罐，在发挥调节作用的同时，还可利用罐内的浮动收油装置回收大量的分散油和悬浮油。
调节罐出水经泵提升后加入除油剂进入斜板除油罐，在除油罐内大量的乳化油破乳形成较大油滴上浮，并最终被去除，除油罐出水含油一般控制在100mg/L以下。
深度除油器的目的是进一步去除乳化油，在进入深度除油器之前污水中加入除油剂，深度除油器采用气浮池形式，其出水端加装斜板。深度除油器出水含油一般可控制在20mg/L以下。
采用新型除油剂HF－LC3和HF－LC5，投加浓度为50～200mg/L。污水加入该除油剂只对污水中的原油起破乳作用，而对污水中的悬浮物不起沉降作用，悬浮物的部分去除只是除油过程中的粘附作用, 除油罐中不形成可沉物。污水中的乳化油在除油剂的作用下破乳，迅速上浮，达到了油、泥的分离效果，为后续悬浮物及污泥的脱水创造了有利条件，同时回收了原油。
这种除油剂只对水中的乳化油起破乳、脱稳作用，而对水中呈胶体性质的悬浮物不起作用，或作用较小，在除油罐中加除油剂后原油破乳形成小油滴缓慢上浮，在上浮过程中小油滴发生凝聚反应逐渐形成大油滴，最后形成可浮油，回收利用，而罐底少有沉淀的悬浮物产生。
斜板除油的基本理论是“浅池理论”，其从装置形式上可以分为立式和平流式两种。
立式除油罐或立式斜板除油罐在油田普遍采用，
优点：运行平稳，操作管理方便；
缺点：当来水水质变差，难以发现和及时调整，对下一阶段处理不利；
有效水深太高，油水分离效率较低（65%左右）；
采用分离筒混合反应，效果不好；
大罐直径较大，目前没有好的排泥方法，污泥无法排出，只能定期清罐；
平流式斜板除油池是在沉淀池基础上加斜板；
优点：当水质变差时，易于发现并能及时通过调整加药量控制出水水质；
充分运用浅池原理，分离高度小，除油效率较高（90%左右）；
进水设置反应混合装置，混合反应效果好；
收油排泥容易、彻底；
运行平稳，操作管理方便；
斜板除油池与斜板除油罐
性能比较同上述的“立式斜板除油罐”和“平流式斜板除油池”。
快慢速反应器及斜板隔油池
斜板隔油池除油效果的好坏与快慢速反应器的调节息息相关。快慢速反应器的主要作用就是实现破乳剂TJ－1的快速混合以及絮凝剂P－3的慢速反应，使乳化液充分破乳脱稳，然后在斜板隔油池中实现油水分离。
4.4气浮
4.4.1 压力容气气浮法、电解凝聚气浮法、微孔布气气浮法（需要投加表面活性剂）、叶轮散气气浮法，其中压力容气气浮应用面最广。
1、电解凝聚气浮法
优点：在通电的状况下，凝聚与气浮同时进行，效果较好；
缺点：电能消耗及极板损耗较大，运行费用高。
2、微孔布气气浮法
优点：直接利用净化后的低压空气经微孔板切割成微孔泡而进行气浮，可大大降低能耗；
缺点：目前微孔板的孔径都过大，必须投加表面活性剂方可形成微孔气泡，这样就大大限制了其适用范围。
3、叶轮散气气浮法
是利用叶轮、固定板将水气混合流切割成含微小气泡的乳浊液，以次黏附杂质。
缺点：产生的气泡大小不均匀，无效气泡较多。
4、压力容气气浮
优点：
a、在加压情况下，空气的溶解量增加，从而保证了气浮水的效果；
b、溶入的气体经骤然减压释放，产生的气泡不仅尺寸微细、均匀，而且上浮稳定，对液体的扰动小；
c、工艺设备比较简单，管理维修也方便。
4.4.2按照溶气方式分为：（压力溶气气浮）
压力溶气气浮工艺有：诱导气浮、射流气浮和溶气气浮。
诱导气浮（CAF）：通过叶轮高速旋转将由负压吸入的空气粉碎成小气泡以达到气浮的目的。其优点是占地面积小，机泵效率高，不堵塞，管理方便；缺点：国内设备质量较差，除油、除悬浮物效率较低，溶气效率较低，大多数已被淘汰；
射流气浮：通过水射器将空气吸入溶气罐中，通过减压释放出小气泡达到气浮目的，特点是不堵塞，能耗大，溶气效率低；
溶气气浮：将压缩空气溶于水中，并使其达到制定压力状态下的饱和值，然后通过高效释放器将饱和溶液释放至常压，这时溶解于水中的空气以非常微小的气泡释放出来。其特点是：结构简单、操作方便、形成的气泡直径小、除油效率高、浮渣和污泥含水率低、出水水质好。
浮选机与浮选池
浮选机（成套设备）：虽然投资大，但具有占地面积小，出水水质稳定，自动化水品高，管理操作方便等优点；
浮选池：处理精度不高等缺点；
4.4.3按照回流方式分为：
⑴、全溶气法；
⑵、部分溶气法；
⑶、部分回流溶气法；
其中部分回流法因其处理效果显著、稳定，并且能耗省、投资省等优点在国内较多选用，部分回流式传统溶气气浮池的分离区有效水深为
2.0-2.5m。
4.4.4气浮设备是稠油污水处理流程中承前启后确保水质量达标的关键和新设备。
气浮工艺有诱导气浮、射流气浮和溶气气浮。
诱导气浮（CAF）：通过叶轮高速旋转将由负压吸入的空气粉碎成小气泡以达到气浮的目的。其优点是占地面积小，机泵效率高，不堵塞，管理方便；缺点：国内设备质量较差，除油、除悬浮物效率较低，溶气效率较低，大多数已被淘汰；
射流气浮：通过水射器将空气吸入溶气罐中，通过减压释放出小气泡达到气浮目的，特点是不堵塞，能耗大，溶气效率低；
溶气气浮：将压缩空气溶于水中，并使其达到制定压力状态下的饱和值，然后通过高校释放器将饱和溶液释放至常压，这时溶解于水中的空气以非常微小的气泡释放出来。其特点是：结构简单、操作方便、形成的气泡直径小、除油效率高、浮渣和污泥含水率低、出水水质好。
浮选机与浮选池
浮选机（成套设备）：虽然投资大，但具有占地面积小，出水水质稳定，自动化水平高，管理操作方便等优点；
浮选池：处理精度不高等缺点；
4.5 过滤
4.5.1滤料与垫层
滤料是滤池的核心。要求具有足够的机械强度、化学稳定性好、能提供较大的比表面积和孔隙率、价廉易得。常用的滤料有石英砂、无烟煤、石榴石、磁铁矿、白云石粒、花岗石粒、纤维球、塑料球、橡胶粒等。滤料的粒径越均匀越好。
垫层（承托层）的主要作用是承托滤料和配水，要求机械强度高、孔隙均匀、不被反洗冲动。通常采用天然卵石和碎石。
4.5.2滤层根据不同滤料的组合可为单层、多层（双层或三层）和混合层。滤层如果按照过滤水流的方向来观察滤料粒径的变化，则有四种不同的情况，即在单层滤层中有颗粒大小一样（均质滤料层）；颗粒由小到大；颗粒由大到小（上流式滤池）；在多层和混合滤层中，每种滤料层内的颗粒由小到大，但滤层整体上仍为颗粒由大到小。
4.5.3配水系统
滤罐配水系统和作用是能均匀地分配反冲洗水和均匀地收集滤后水，并要求施工安装方便，不堵塞，经久耐用和便于维修。
按配水系统水头损失分为三种：大阻力配水系统，通过系统的水头损失一般大于3米；主要形式为带有干管和穿孔支管的“丰”字形配水系统；中阻力配水系统：通过系统的水利损失在0.5—3米；带有干管和穿孔支管外套筛管配水系统，带有干管和筛孔支管配水系统；带有滤头和二次配水系统。小阻力配水系统：通过系统的水头损失小于0.5米，有格栅、平板孔式和滤头配水系统。
4.5.4过滤的主要目的是去除污水中的悬浮物。
我们认为悬浮物的去除不仅仅是过滤问题，而是系统问题，因此应对工艺流程通盘考虑，而不应该只在过滤上下功夫。我们认为过滤最终出水悬浮物的含量决定于三个因素。
一是，除油要彻底。进过滤水含油高，使滤料很快污染，而且滤料容易板结，这也是我们为什么要增加一深度除油器原因之一。
二是，原水破乳要完全。这主要体现在新型净水剂的开发，提高其对有机物的去除能力。
三是，选择合理的除硅形式，为过滤进水提供良好条件。针对这三方面，前面都以提及。
现有的污水深度处理工程，多采用二级或三级过滤工艺，滤料为核桃壳、石英砂或无烟煤、磁铁矿、改性纤维球等组成的复合滤料。
双滤料过滤器在油田被广泛使用，但是双滤料过滤器和多介质过滤器有滤速低、反洗强度大的缺点；
核桃壳过滤器去除悬浮物的效率不如双滤料过滤器，但对油的去除有显著的效果；
纤维球过滤器有好的悬浮物去除率，经过防油改性后的滤料有亲水、防油性，反洗再生容易的优点，但滤料容易老化；
膜过滤去除悬浮物效率高，出水水质好，但如果前段处理不稳定，出水含油量高会使滤膜堵塞；当过滤面积大时，预膜分布不均匀会影响出水水质，另外操作麻烦。
4.5.5过滤罐的反冲洗
滤罐反冲洗必须达到两个要求：即①将粘附在滤料颗粒上的捂物剥落下来和②将剥落和沉淀下来的污泥从滤罐中排出。
压力滤罐的冲洗方法有四种：单独用水反冲洗、用气和水反冲洗、用机械翻洗和水反冲洗、用水进行表面冲洗和反冲洗。但是最基本是用水的反冲洗。
4.5.6压力过滤罐自动控制程序
4.5.7反洗水量
4.5.8滤罐的安装布置201
4.6膜处理
膜法水处理技术: 微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜及陶瓷膜
分离原理:
超滤和微滤膜对物质的分离过程主要有三种：一是被分离物质在膜表面上的机械截留，二是被分离物质在膜表面及孔内吸附(可解吸) ，三是被分离物质在膜孔内阻塞。
膜通过的水量下降到一定值时就须对膜进行反向清洗以恢复膜的通量，膜反洗水为其自身过滤出水，辅以空气增加反洗效果，膜的运行采取加大反洗频率，减小反洗时间的方式以防止膜发生不可恢复的污染。当膜通过的水量不能由正常的清洗恢复时，则须对其进行化学清洗。化学清洗的目的是去除膜表面和膜孔中的有机污染物和无机污染物。采用氢氧化钠去除有机污染物，采取盐酸去除无机污染物。
根据A1级指标的要求，回注水水中的悬浮物含量要求小于等于1.0mg/L、粒径中值要求小于等于1.0μm。过滤是去除悬浮物的主要手段，它决定了最终悬浮物含量和悬浮物粒径中值是否能达标。在采油污水处理中也是应用得最为普遍的，但一般常规的过滤技术很难在悬浮物方面达到如此高的水平，至少很难稳定的达到上述水平。
膜分离技术如微滤和超滤技术可以很容易的满足上述要求，在油田采油污水处理方面特别是低渗透油田回注水处理有广阔的应用前景的是微滤（MF）和超滤（UF）。微滤（MF）和超滤（UF）均属于压力驱动型工艺，可分离出污水中的细小微粒、胶体、大分子物质和大部分的细菌。但膜对其进水的水质条件又较高的要求，膜在污水处理中特别是含油污水的处理中遇到了膜的污染和膜的恢复问题，也就是说膜遇到的是运行寿命和稳定
性的问题，需要对膜在污水处理中的污染过程、污染的机理和清洗方法进行进一步的研究。虽然各油田、工程公司和科研单位也为此做过很多的工作，到目前为止未见膜分离技术和设备在油田采出水处理中连续稳定运行的报道。
要将膜成功的应用到污水处理之中，一方面要在膜本身的耐污染性能上进行提升，同时优化运行工艺和清洗工艺，另外一个最切实际的方面就是要为其提供良好的运行条件，即要采取可靠的预处理手段来保证膜的进水水质。
采用的超滤膜是具有高抗污染性的聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维外压式超滤膜。聚偏氟乙烯是一种结晶型的高聚物，熔点较低，约在160—170℃，机械强度高，具有耐磨、耐切割、耐高温、耐腐蚀、电性能良好的特点。同时还具备优异的耐候性、抗紫外线、抗辐射性能和加工性能。偏氟乙烯（PVDF）中空纤维外压式超滤膜，水通量大，可采用在线气水双洗技术，使膜更容易清洗，水通量迅速恢复。由于聚偏氟乙烯膜抗氧化性强，可以使用常用的氧化性水处理药剂（如次氯酸钠、臭氧、二氧化氯等）对膜进行清洗。聚偏氟乙烯(PVDF )中空超滤膜各部分密封均采用无粘接剂的热熔焊技术，熔封构成完整整体，不带进任何化学污染物。采用聚偏氟乙烯制成的膜在正常使用的情况下，超滤膜的寿命可达三年以上。聚偏氟乙烯（PVDF）的超滤膜是目前最为好膜材料，优于以往聚丙烯腈类、聚砜类和聚醚砜类做成的膜。
系统设计
根据以过滤为核心、预处理是关键、药剂是保障为的指导思想，并基于上述技术问题的解决，辽宁华孚成功开发了一套完整的采油污水处理后回注的工艺技术，该技术可以经过调整满足不同渗透率油藏对回注水水质的要求。
具体流程如下：
污水进入本站的50m3高架调节水罐，调节罐出水进入回收水池。回收水池同时用于收集后续双滤料过滤装置、保安过滤装置、气动膜装置的排水等，回收水池中的水经提升泵送至快速混合装置经加药混合反应后进入
污水处理技术概述
污水处理技术概述 污水处理技术，就是采用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来，或将其转化为无害和稳定的物质，从而使污水得以净化。 一、污水处理方法的分类 现代的污水处理技术，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。 （一）物理法 通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质（包括油膜和油珠），在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。 1．重力分离（即沉淀）法 利用污水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理，借重力沉降（或上浮）作用，使水中悬浮物分离出来。沉淀（或上浮）处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池。 在污水处理与利用方法中，沉淀与上浮法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理污水时，一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质减少生化处理构筑物的处理负荷，而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理，进行泥水分离保证出水水质。 2．过滤法 利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等，常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等（后两种滤机多用于污泥脱水）。 3．气浮（浮选） 将空气通入污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质（如乳化油）黏附在气泡上，并随气泡上升至水面，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。根据空气打入方式不同，气浮处理方法有加压溶气气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为了提高气
浮效果，有时需向污水中投加混凝剂。 4．离心分离法 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时，由于悬浮颗粒（如乳化油）和污水受到的离心力大小不同而被分离的方法。常用的离心设备按离心力产生的方式可分为两种：由水流本身旋转产生离心力的为旋流分离器，由设备旋转同时也带动液体旋转产生离心力的为离心分离机。 旋流分离器分为压力式和重力式两种。因它具有体积小、单位容积处理能力高的优点，近几十年来广泛用于轧钢污水处理及高浊度河水的预处理。离心机的种类很多，按分离因素分有常速离心机和高速离心机。常速离心机用于分离低浆废水效果可达60％～70％，还可用于沉淀池的沉渣脱水等。高速离心机适用于乳状液的分离，如用于分离羊毛废水，可回收30％～40％的羊毛脂。 （二）化学法 向污水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质，或使其转化为无害的物质。常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原（包括电解）法等。 1．化学沉淀法 向污水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解性物质发生互换反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解物质的方法。这种处理法常用于含重金属、氰化物等工业生产污水的处理。按使用沉淀剂的不同，化学沉淀法可分为石灰法（又称氢氧化物沉淀法）、硫化物法和钡盐法。 2．混凝法 向水中投加混凝剂，可使污水中的胶体颗粒失去稳定性，凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可去除污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。该法可用于降低污水的浊度和色度，去除多种高分子物质、有机物、某种重金属毒物（汞、镉、铅）和放射性物质等，也可以去除能够导致富营养化物质如磷等可溶性无机物，此外还能够改善污泥的脱水性能。因此混凝法在工业污水处理中使用得非常广泛，既可作为独立处理工艺，又可与其他处理法配合使用，作为预处理、中间处理或最终处理。目前常采用的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、铁盐（主要指硫酸亚铁、三氯化铁及硫酸铁）等。
污水处理技术概述
一、工业废水处理方法 现代废水处理技术，按作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法四大类。 物理法是利用物理作用来分离废水中的悬浮物或乳浊物。常见的有格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。 化学法是利用化学反应的作用来去除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝、焚烧等方法。 物理化学法是利用物理化学作用来去除废水中溶解物质或胶体物质。常见的有混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离、萃取、气提、吹脱、蒸发、结晶、焚烧等方法。 生物处理法是利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法、稳定塘与湿地处理等。生物处理法也可按是否供氧而分为好氧处理和厌氧处理两类，前者主要有活性污泥法和生物膜法两种，后者包括各种厌氧消化法。二、废水处理系统 按处理程度，废水处理技术可分为一级、二级和三级处理。一般进行某种程度处理的废水均进行前面的处理步骤。例如，一级处理包括预处理过程，如经过格栅、沉砂池和调节池。同样，二级处理也包括一级处理过程，如经过格栅、沉砂池、调节池及初沉池。预处理的目的是保护废水处理厂的后续处理设备。一级处理通常被认为是一个沉淀过程，主要是通过物理处理法中的各种处理单元如沉降或气浮来去除废水中悬浮状态的固体、呈分层或乳化状态的油类污染物。出水进入二级处理单元进一步处理或排放。在某些情况下还加入化学剂以加快沉降。一级沉淀池通常可去除90%～95%的可沉降颗粒、50%～60%的总悬浮固形物以及25%~35%的BOD5，但无法去除溶解性污染物。 二级处理的主要目的是去除级处理出水中的溶解性BOD，并进一步去除悬浮固体物质。在某些情况下，二级处理还可以去除一定量的营养物，如氮、磷等。二级处理主要为生物过程，可在相当短的时间内分解有机污染物。二级处理过程
(2023版)采油废水回注处理技术(新版)
采出原油经脱水处理后，水中普通含有肯定量的油、硫化物、有机酚、氰、细菌、固体颗粒以及所投加的破乳剂、絮乳剂和杀菌剂等化学药剂。在油田的开辟进入中、后期以后，油层压力下降很大，通过注水采油是用来维持油层压力的重要手段。大量的采出水外排既造成为了环境污染，又铺张了珍贵的水资源。因此，采油废水经处理后回注成为削减环境污染、保障油田可持续开辟、提高油田的经济效益的一个重要途径。 废水中的悬浮物和油是采油废水回注中导致注水井和油层阻塞的两个重要因素，而在除油处理工艺中往往伴有着悬浮物的去除，因此，采油废水的除油问题就成为废水回注处理的一个重要讨论课题。 1 采油废水处理技术 依据采油废水中油存在的五种形态 1，主要有以下几种处理方法： 1.1 隔油处理法 隔油处理法主要去除游离态和机械分散态油，靠自然上浮分别。常用的处理构筑物类型有平流式隔油池、平板式隔油池、斜板式隔油池等。 1.1.1 平流式隔油池(API) 平流式隔油池其处理过程通常是靠重力作用发展油水分别。合理的水力设计及废水停留时间是影响除油效率的两个重要因素。停留时间越长，除油效果越好[ 2 ]。
1.1.2 平行斜板式隔油池(PPI)与波浪斜板式隔油池(CPI) 与平流池相比，平行斜板式与波浪斜板式隔油池的不同之处在分别槽中沿水流方向安装倾斜平行板或者波浪倾斜板。这些隔板可有效地缩短油珠垂直上升距离，使油珠在斜板下外表聚拢成较大的油滴，不仅增加了有效分别面积，而且也提高了整流效果。其优点是占地面积小、油水分别效果好、停留时间短、投资费用较低。处理低含油量采油废水的处理结果说明 [3,4]，API 型隔油池要优于 CPI 隔油池。 1.2 气浮法 根据气泡产生的方法，可分为加压溶气气浮(DAF)、叶轮气浮(IAF)、曝气气浮、引风空气气浮、电解气浮等。气浮法常作为二级处理技术。为确保最正确除油效果必需结合絮凝法，对于去除胶态油与乳化油， DAF 法中的化学处理步骤是特殊重要的。 1.3 分散过滤法 分散过滤除油机理是小油珠分散和大油珠直接去除两种机理的综合。在适当条件下到达良好的出水水质，特殊合用于含机械分散态油类废水的处理。但不同性质的含油废水处理效果相差很大[ 5 ]，特殊是对低含油废水，不宜采用单一的分散过滤方法发展处理。 1.4 化学处理法和电解法 化学处理法主要用于去除乳化油。普通是直接用化学药剂来减弱分散态油珠的稳定性。通常是投加无机混凝剂常为铝盐和铁盐，然后通过沉
洗罐含油污水处理
洗罐含油污水处理 废水已知的水质： 处理废水水量：10 m3/h 处理废水水质：含油不详 水质不详 COD 不详 废水处理要求 含油≤5 mg/L SS ≤70 mg/L COD ≤100 mg/L ≤205 mg/L BOD 5 PH 6-9 根据废水的水质和出水达标要求，结合我所多年来石油化工废水处理方面积累的研究成果和工程经验方面总结的基础上提出混凝气浮-化学氧化-生化处理- 化学氧化-过滤保障处理污水的设计方案 废水处理工艺选择 洗罐后的化工污水，主要含乙酸，乙酐，乙二醇等，为了达到排放要求，必须采用物化、化学氧化、生化方法处理。污水首先进入气浮池，充入空气，加入絮凝药剂，使之絮凝沉淀。利用多种化学药剂针对性地去除水中需要去除的成份：如石油类、悬浮物等。其中Ａ剂（无机高分子）是一种具有多核，高价电的阳离子复方药剂，对处理乳化超稠油水溶液效果尤佳。在废水处理过程中，首先用A剂中和废水中胶体微粒和乳化油表面电荷，压缩胶团的双电层，随着双电层的破坏，乳化油胶团的排斥电位消失，胶团之间互相碰撞团聚逐渐与水分离。再利用B剂（有机高分子聚合物助凝剂）的强大架桥与卷扫作用，形成团状絮凝体。废水通过加压、加气、加药、混匀（气、药、水）、释放，使之发生浮选、沉淀，再通过吸附、阻截等物理反应，将絮凝体从水体中快速、有效地分离出来，达到净水的目的。 泥渣经过浓缩，外排，清水进入化学氧化单元，根据水样性质，采用不同氧化方式进行处理，去除部分有机物。而后进入生化反应罐进行生化降解反应，去除大部分污染物，使水质得到净化。再经过简单氧化处理，进入过滤处理单元，经过砂滤、活性炭过滤，使少量悬
采油过程中涉及到的各类废水处理方法
油田相关污水处理调研 目录 一、油田污水处理现状 (2) 1.1油田污水产生以及特性 (2) 1.2油田相关污水的大致去向 (2) 二、油田采出水 (3) 2.1采出水主要特点 (3) 2.2采出液废水处理工艺 (3) 2.2.1物理方法 (4) 2.2.2化学法 (5) 2.2.3生物处理法 (5) 2.3油田回注水处理 (5) 2.3.1常规油田回注处理工艺 (5) 2.3.2稠油回注水处理工艺 (5) 2.3.3聚合物驱采出水处理工艺 (6) 2.4采出水外排处理工艺 (6) 2.5采出水治理涉及到的设备 (7) 三、废弃钻井液特征以及处理工艺 (8) 3.1钻井液特征 (8) 3.2废钻井液处理技术研究 (8) 3.2.1电化学技术 (9) 3.2.2热蒸馏法 (9) 3.2.3溶剂萃取法 (9) 3.2.4废弃钻井液转化为水泥浆技术(MTC)技术 (9) 3.2.5超临界流体提取技术（SFE） (10) 3.2.6化学破乳法 (10) 3.2.7微生物处理技术 (11) 3.3工业化处理实验 (11) 四、压裂返排液的处理 (13) 4.1压裂返排液的特征 (13) 4.2压裂返排液的处理工艺 (13) 4.3应用实例 (13) 五、小结 (14) 5.1油田污水处理方法对比分析 (14) 5.2展望 (15)
一、油田污水处理现状 1.1油田污水产生以及特性 在油田生产过程中，广义上油田含油污水主要有几个来源：油田采出水、钻井相关废水、以及其他类型的废水。我国各油田基本都采用注水开发方式，即注入高压水保持油层压力，驱动原油从油井开采出来。经过一段时间注水后，注入水将伴随原油被开采出来，即采出水。稠油油田开发是从油井向地层注入高压水蒸汽，注入一段时间后水蒸气将稠油减粘，原油与水蒸汽冷凝水混合在一起从油井采出，这种水也称为采出水。随着油田原油含水率的不断上升，油田采出水成为油田含油污水的主要来源。因此，狭义的油田含油污水主要指油田采出水。钻井污水成分复杂，主要包括钻井液、洗井液压裂返排液等。其它类型污水主要包括含油污泥堆放场所产生的渗滤水、洗涤设备的产生的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污水等等。 1.2油田相关污水的大致去向 油田相关污水情况如下表: 本调研主要从油田采出水以及钻井相关废水展开技术调研。
油田水处理工艺
油田水处理工艺 第一节工艺流程简介 一、重力式流程 自然（或斜板）除油—混凝沉降—压力（或重力）过滤流程。 重力式流程在20世纪七八十年代国内各陆上油田较普遍采用。 1、该流程处理过程 脱水转油站来的原水，经自然收油初步沉降后，加入混凝剂进行混凝沉降，再经过缓冲、提升、进行压力过滤，滤后加杀菌剂，得到合格的净化水，外输用于回注。滤罐反冲洗排水用回收水泵均匀地加入原水中再进行处理。回收的油送回原油集输系统或者用作原料。 2、流程特点 处理效果良好。 对原水含油量、水量变化波动适应性强。 自然除油回收油品好。 投加净化剂混凝沉降后净化效果好。 若处理规模较大时： 压力滤罐数量较多、操作量大。 处理工艺自动化程度稍低。 当对净化水质要求较低，且处理规模较大时，可采用重力式单阀滤罐提高处理能力。 二、压力式流程 旋流（或立式除油罐）除油—聚结分离—压力沉降—压力过滤流程。
压力式流程是20世纪80年代后期和90年代初发展起来的。它加强了流程前段除油和后段过滤净化。 1、流程处理过程 脱水站来的原水，若压力较高，可进旋流除油器；若压力适中，可进接收罐除油，为提高沉降净化效果，在压力沉降之前增加一级聚结（亦称粗粒化），使油珠粒径变大，易于沉降分离。或采用旋流除油后直接进入压力沉降。根据对净化水质的要求，可设置一级过滤和二级过滤净化。 2、流程特点 处理净化效率较高，效果良好，污水在处理流程内停留时间较短 旋流除油装置可高效去除水中含油，聚结分离使原水中微细油珠聚结变大，缩短分离时间，提高处理效率。 适应水质、水量波动能力稍低于重力式流程。 流程系统机械化、自动化水平稍高于重力式流程，现场预制工作量大大降低。 可充分利用原水来水水压，减少系统二次提升。 三、浮选式流程 接收（溶气浮选）除油—射流浮选或诱导浮选—过滤、精滤流程。浮选式流程主要是借鉴20世纪80年代末、90年代初从国外引进污水处理技术的基础上，结合国内各油田生产实际需要发展起来的。 1、流程处理过程
油田污水的特点及处理方法-中文+英文
油田污水的主要特点及处理 目录 油田污水的主要特点及处理 (2) 一.概念 (2) 二.油田污水的特点 (3) 2.1绝大多数油田污水具有“五高”特征： (3) 2.2 原油在污水中的存在状态 (3) 2.2.1 油田污水的普遍共性 (4) 2.3 污水含油的危害 (5) 三.油田污水处理技术 (5) 3.1污水处理方法 (5) 3.1.1物理法 (5) 3.1.2化学法 (6) 3.1.3物理化学方法 (7) 3.1.4生物处理方法 (8) 表3-2 油田污水主要处 理方法比较 (9) 3.2油田污水处理的一般工艺 (10) 3.2.3浮选式流程 (12) 3.2.4开式生化处理流程 (12) 3.3油田污水处理工艺应用举例 (13) 3.3.1油田原水水质分析 (14) 3.3.2油田污水处理工艺优选 (14)
3.4油田污水处理工艺存在问题 (17) 四.油田污水处理技术的发展 (18) 4.1国内外含油污水处理技术 (18) 4.1.1污水生化处理技术 (19) 4.1.2 污水软化回用技术 (19) 4.1.3 冰冻法 (20) 4.1.4 把油田采出水处理成灌溉和饮用水技术 (20) 4.2国外油田含油污水处理设备 (20) 4.3.处理工艺的发展 (21) 油田污水的主要特点及处理 摘要：我国多数油田已进入石油开采中后期，使用注水方法开采原油，原油含水率逐 年上升，油田含水率高达80%，甚至90%，含油污水的处理是油田面临的严重问题。从地下采出的含水原油称“采出液”，经脱水分离出来的水称为“油田采出水”，也称“油田污水”。 关键字：水质乳化油微滤超滤反渗透重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离混凝沉淀、化学转化膜生物反应器 一.概念 油田污水随原油一同从地层中被开采出来，这种污水经过原油收集和初加工的整个过程，加入了各种化学药剂，不仅含有石油类，而且在高温高压的油层中溶解了多种盐类和气体，在采油过程中挟带有许多悬浮固体，所以采出水中还含有大量的有机物，为微生物的生长繁殖提供了必要的环境。由于油藏地质条件、开采工艺等生产条件的差异，油田污水所含污染物质的种类和性质存在一定的差异，但总体上油田污水含有多种原油有机成分和各种化学药剂，化学需氧量高，是一种性质复杂，包含多种杂质的特殊工业废水
油田集输污水处理工艺技术与适应性研究
油田集输污水处理工艺技术与适应性研究 摘要：本文主要对油田目前常用污水处理工艺的原理、试验情况进行了对比。经过不断的科研攻关、试验研究、工程实施、优化完善，逐步形成了适合各类水型的污水处理系列在用成熟技术和储备技术，基本满足了高含水期油田各类油藏的开发需求。 关键词：油田污水；污水处理工艺；气浮；适应性比较 油田污水处理的工艺技术经历几十年的试验、应用与改进，已比较成熟。目前主要采用的几种污水处理工艺有：气浮处理、生化处理、水质改性、旋流技术、大罐（混凝）沉降等单独或几种污水处理工艺的组合。根据处理后的水的用途，确定采用处理工艺。随着稠油油藏和低渗油藏的开发力度不断加大，已步入高含水、特高含水期开发阶段，对回注水处理的要求也在不断提高。污水呈现出“六高两低”的特点（六高：矿化度高、含聚量高、小粒径悬浮物高、含有乳化程度高、细菌含量高、腐蚀速率高；两低：pH值低、油水密度差低），处理难度加大。在这种形势下采油厂通过不断的科研攻关、试验研究、工程实施、优化完善，逐步形成了适合各类水型的污水处理系列技术和储备技术，基本满足了高含水期油田各类油藏的开发需求。 1 常规污水处理技术 常规污水的处理难度较小，技术较多，是油田应用最早、最多的技术系列，包括：重力混凝沉降除油技术、压力密闭除油技术、悬浮污泥沉降除油技术和水力旋流除油技术。 1.1 重力混凝沉降除油技术。重力混凝沉降除油技术是目前各油田最广泛应用的一种技 术，依靠油水比重差进行重力分离。该技术的最大特点是，耐冲击负荷，操作简单，管理方便，是处理常规采出水的有效技术。在来水水质含油1000mg/l 左右，悬浮物300mg/l左右时，经过两级沉降，出水达到含油20mg/l，悬浮物20mg/l。 1.2 压力密闭除油技术。油田从70年代末期，开始探索使用压力处理设备，“八五”期间在全行业得以推广。为进一步提高其分离效果，从2002年开始又将微涡混合、格网反应、侧向流斜板沉降等技术加以应用，使除油效率提高20%，节省水质净化剂15%，在水质含油200mg/l左右，悬浮物100mg/l左右时，出水水质达到含油20mg/l，悬浮物20mg/l。 1.3 悬浮污泥沉降罐除油技术。为提高二次混凝沉降罐的处理效果，对中小规模的水处理站取得良好效果，出水含油量、悬浮物及悬浮物粒径可以达到A 级标准。
油田含油污水处理技术研究与进展
第1章概论 1。1油田含油污水的来源及处理现状 随着油田的不断开采,采油技术不断发展,先后经历了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量为动力；二次采油以人工注水方式来保持地层压力；三次采油是通过改变注入水的特性来提高采油率。目前油田主要进行二次、三次采油。我国多数油田已进入石油开采中后期，使用注水方法开采原油，原油含水率逐年上升,油田含水率高达80％，甚至90％,含油污水的处理是油田面临的严重问题。从地下采出的含水原油称“采出液”，经脱水分离出来的水称为“油田采出水”，也称“油田污水”。由此可见，在油田生产过程中，油田含油污水主要来源于原油脱水站，其次是各种原油储罐的罐底水、将含盐量较高的原油用清水洗盐后的污水、进入污水处理站的洗井废水等[1］。由于油田含油污水处理后主要用于回注,处理的主要目标污染物为油类物质和悬浮物。 油田采出水如未进行处理就回注，则由于污水与注水层的不配伍性而生成的新沉淀物很容易堵塞注水层的微小裂缝和缝隙，从而导致注水层渗透率下降，进而降低污水回注的速度[2］。因此为提高注水效率，延长注水井寿命，减少投资，降低成本，在回注前必须对油田采出水进行处理。去除油类物质的过程中,悬浮物能得到不同程度的去除，因此在油田含油污水的处理中，油水分离技术和过滤技术构成常规处理流程的主体，同时辅以防垢、缓蚀、杀菌等化学处理措施，来满足当污水含油量在1000mg/l以下、悬浮固体在300mg/l左右时，处理后水能达到中、高渗透率油层所需的注水水质要求［3］。 1。2水质标准简介 1。2.1净化污水回注水质标准 1。2.1.1注水水质基本要求 注水水质必须根据注入层物性指标进行优选确定.通常要求:在运行条件下注入水不应结垢；注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小;注入水不应携带超标悬浮物，有机淤泥和油；注入水注入油层后不使粘土发生膨胀和移动,与油层流体配伍性良好。如果油田含油污水与其它供给谁混注时，必须具备完全的可能性,否则必须进行必要的处理改性后方可混注.考虑到油藏孔隙
油田采油污水回注处理技术及工艺探讨
油田采油污水回注处理技术及工艺探讨 摘要：经过处理后的油田注水不仅可以避免环境污染，而且可以节约生产成本，但不合格的人员和注水不仅会破坏地层，还会造成集输系统和井筒腐蚀和结垢。 针对研究区水质质量差，改善了注水管道和井筒、油管腐蚀和结垢，提高了处理 效果。采用选择性缓蚀剂、抗垢剂、杀菌剂等药剂对废水进行水质检测，并对应 用于该区块的水质处理剂进行了优化，并对各药剂的用量进行了分析。对废水回 收处理过程进行了改进，阐明了该药物的解决方案和顺序。优化后的废水再循环 过程将有利于废水的处理，从而使水质达到标准。 关键词：采油污水；污水处理；回注；工艺优化 1前言 油田开发过程中产生的废水主要包括水的形成、钻井、洗井、地下作业废水等。油气提 取工艺是在地层水的提取过程中产生的，主要是原油和其他有机质。它也被称为油田含油水。在含油污水处理过程中，应根据不同的处理目标和水质条件采取有效可行的措施。在处理注 水形成的含油污水后，将有效地保持地层压力或注水开发，再次使用废水，达到节约用水的 目的，实现高效开发。废水回收处理可以节约水资源，在保护生态环境方面具有很强的应用 价值。在油田污水除了包括石油成分,还含有细菌,乳化油,悬浮固体和杀菌剂,和各种各样的其 他化合物,如絮凝剂和破乳剂,如果直接注入地层,将严重损害地层和井筒结构、规模和腐蚀等 问题。然而，传统的废水回收过程在新时期不能满足废水处理的要求，因此急需创新废水回 收技术。 2 水质处理药剂优选 2.1 防垢剂优选 采用EDTA滴定法对污水处理规模试验进行优化，并将其作为评价尺度性能的指标，最后选择合适的污水处理站尺度缓蚀剂。在不同剂量的污水处理条件下，在萃取层中，对于三种 阻垢剂(AD43a AD43b ZG108)，包括AD43b效果比较好，足够的剂量，30mg/L的抑制率约为75%。 2.2 杀菌剂优选 根据杀菌剂的性能评价方法(SY/t5890-93)对不同杀菌剂的杀菌效果进行了分析和评价，并 对不同药剂的杀菌效果进行了评价。根据分析，当HDS+剂量为50mg/L时，HDS的杀菌率超 过99%。经处理后，SRB含量满足注水要求。 2.3水质pH调节剂 处理废水时，应提高水质的pH值。当pH值增加时，水中的腐蚀性气体可以有效抑制。 常用的pH调控剂有NaOH、CaO、Na2CO3等。 3常见污水处理技术 3.1中、高渗透油层回注处理技术 目前,生活污水回收处理技术采用的过程主要是:自然除油-混凝过滤,然后生化方法,或辅以 腐蚀和规模抑制和杀菌、膜处理,污水生物处理工艺等有很强的适应性和水质可以满足一般的 需求。 3.2低渗透油层回注处理技术 低渗透油藏废水回收过程主要是基于传统的“三常规”处理工艺和“细过滤”处理工艺。在类型过程的具体过程中，主要包括三种形式，即:首先,促凝剂油+精细过滤,这是由小水滴直径; 其次,气垫浮选+细过滤,实际处理油水密度相对较大的差异；第三，水力旋流器+精细过滤，这是类似于上面的方法,可以根据实际情况选择。 3.3稠油污水回注处理技术 稠油污水通常有较高的水温，油/水密度较差，但悬浮固体和沥青质含量较高，极易形成 含油乳剂，实际组成成分更繁杂。当前的这种类型的污水处理技术主要包括两种类型和重力 压力加工处理,具体细化过程需要确保废水处理后可以达到监管要求,并使用热蒸汽喷油形成 的方法,以确保整个的治疗效果。 3.4含聚合物污水回注处理技术
采油污水回用处理技术案例
采油污水回用处理技术案例 1稀油污水回用工业、灌溉用水处理技术 1.1技术原理与特点 达标外排污水经过深度处理后回用于工业生产、农业灌溉甚至生活用水，这也是有效缓解水资源危机的重要途径之一。目前，除了回用注汽锅炉的离子交换技术外，有效的深度处理方法还有冷冻、蒸馏、油膜等。 利用油膜对油田中含油污水开展深度处理的方法包含：超滤、微滤、电渗析、反渗透及纳滤等。其中，超滤及微滤的处理原理是利用油膜拦截含油污水里微米等级的乳化油、悬浮物及溶解物等，处理后的水体多用于油田回注或进一步开展纳滤、反渗透处理。电渗析及反渗透处理方法大多应用在过滤去除污水里质量较低的离子或化合物等。 蒸馏一般可以划分为压气蒸馏、多效蒸馏及多级蒸发等多个种类，在荷兰、中东和德国等国家，多应用这种方法对油田的污水开展处理，从而进一步实现污水回用。 冷冻指的是应用盐水凝固点高于纯水这一特性开展脱盐工艺。开始，先将采出的纯水水温降至低于0℃，这时，水体表面会形成薄冰，然后，当环境的气温高于0℃时，冰就会融化变成水，开展使用。通常油田采用的方法为自然冷冻。 1.2案例分析 大港油田集团公司污水深度处理回用工程项目，用以解
决该公司热电厂、煅烧焦和聚丙烯三大兴建项目的用水问题。采油污水处理达标后与生活污水混合经过水解-曝气生物滤池-混凝沉淀过滤工艺的预处理，再采用“双膜法”污水深度处理技术，出水可用于热电厂锅炉补给水、煅烧焦和聚丙烯项目工艺用水。 C. Murray-Gulde通过构造湿地同反渗透方法结合的工艺，处理了含盐浓度较高的油田回采水。其大致过程为：开采出的水经过聚乙烯材质的过滤设备，对交换的离子开展软化，再经过滤膜为0.45μm的聚乙烯过滤设备，在反渗透处理装置中完成反应，与构造湿地相结合，最后完成出水。经过此种工艺处理的污水，其水体的毒性明显下降，含盐量降低96%，电导率下降98%，基本满足排放及灌溉的相关指标，也给处理油田出水提供了一条可行性途径。 GE处理水技术企业针对油膜法处理油田出水做了一项先导性的综合分析，其结果符合联邦排水及回用的相关指标。实验的选址位于美国的加州克恩县某稠油油田，该油田的出水水温为85℃左右，含油密度为10mg/L～40mg/L，含量浓度为10000mg/L，固体悬浮物浓度较高，并且含有饱和的Si、Fe及B，此项分析开展了5个月的时间，共运行71d，污水处理速率4.5m?/h。应用一级离子交换技术与三级膜处理技术相结合，完全符合农田浇灌水标准。 2 稠油污水回用注汽锅炉处理技术 2.1注汽锅炉给水水质条件 对注蒸汽用水，要符合《稠油油田采出水用于蒸汽发生器给水处理设计规范》SY/T0097—2000的要求。在石油行
污水处理简介
污水处理简介 污水处理简介 一、背景介绍 污水处理是指对污水进行收集、输送、处理、排放或回用的过程。污水处理的目的是减少污水中的有害物质，改善水质，保护环境和人类健康。 二、污水处理的重要性 1、环境保护：污水处理能够有效减少有害物质对环境的污染，保护自然生态系统的平衡。 2、健康保障：合理的污水处理可以预防疾病的传播，保障公众的健康和生活品质。 3、资源回收：通过污水处理，可以将废水中的有价值物质回收再利用，实现资源的循环利用，降低原材料消耗。 三、污水处理的工艺流程 1、污水收集：通过管网将污水从生活、工业、农业等活动中收集起来。 2、初级处理：将污水经过格栅、砂沉池等设备进行预处理，去除大颗粒物、悬浮物等。
3、次级处理：采用生物处理技术，如活性污泥法、厌氧处理等，降解有机物，去除氮、磷等营养物质。 4、终级处理：采用物理化学处理技术，如沉淀、过滤、吸附等，进一步去除悬浮物、微生物和有机物。 5、消毒处理：对处理后的污水进行消毒，杀灭病原微生物，使 水质符合排放或回用标准。 6、出水排放或回用：处理后的污水可以直接排放入水体，也可 以回用于灌溉、冲洗等用途。 四、污水处理设备和技术 1、沉淀池：用于初级处理和终级处理的沉淀污水中的固体颗粒，使其沉淀到底部，净化污水。 2、活性污泥法：通过添加活性污泥，利用微生物对有机污染物 进行降解和去除。 3、膜分离技术：利用微孔膜将污水中的固体颗粒、细菌等物质 通过滤除，达到净化的目的。 4、生物滤池：利用滤料上微生物的附着和代谢作用，去除有机 物和部分氮磷营养物质。 5、化学沉淀技术：通过添加化学药剂，使污水中的悬浮物、重 金属等物质与药剂发生反应，沉淀物。
油田采油污水回注处理工艺
油田采油污水回注处理工艺 目前部分油田进入开发中后期，采出油中的含水量高达70%～90%，日产含油污水量巨大，若直接排放，会造成大面积土壤和水源的污染，有时甚至会引起污油着火事故，进而威逼人民生命平安、造成国家经济损失。因此，需对采油废水进行处理。通常有三种处理方法：一是处理后用于回注，要求必需对水中的油、悬浮物及其颗粒粒径进行掌握;二是稠油污水，处理后用于热采锅炉的给水，要满意热采锅炉给水的水质;三是多余污水处理后排放，根据中国综合污水排放标准，除对含油及悬浮物等指标进行掌握外，还要对COD等排放指标进行掌握。其中回注处理是首选，可有效削减环境污染、节约水资源、适应油田开采过程中注水量日益增长的需求，为油田带来显著经济效益，实现可持续进展。 以X油田含油污水为讨论对象，从行业标准规定的回注水水质掌握指标动身，优选了气浮-过滤水处理工艺，配套建立了隔油池、气浮池、压力过滤罐等工艺设计方法，使处理后出水含油及SS(固体悬浮物浓度/Suspendedsolid)满意回注要求。 一、回注水处理流程选择 1.1 水处理指标 随着采出原油含水率的不断提高，注水量成倍增长，对注水的水质要求严格，如表1所示。要求水质稳定，与油层水相混不产生沉淀；水注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀或悬浊；水中不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道；对注水设施腐蚀
性小；当采纳两种水源进行混合注水时，应首先进行室内试验，证明两种水的配伍性好，对油层无损害才可注入。 此外，SY/T5329-94还对注水水质的帮助性指标作出指导性规定，包括溶解氧、硫化氢、侵蚀性二氧化碳、铁、pH值等。依据一些油田多年注水实际阅历，除油和过滤悬浮固体是关键。 1.2 工艺优选 X油田拟处理采油污水量为800m3/d，原水固体悬浮物浓度为200mg/L，石油类浓度为75mg/L，依据该油田的原水处理标准，要求回注水指标满意A1级标准，即处理后含油量应小于等于5mg/L、悬浮固体含量应小于等于1mg/L，为此须采纳精细过滤器来掌握悬浮物的量。目前的处理方法有物理法、物理化学法、化学法和生物法。考虑X油田处理水量不大，而且水中含油量和悬浮物含量很小，综合考
浅析油田含油污水的处理
浅析油田含油污水的处理 摘要：目前，我国很多油田已进入石油开采中后期，原油含水率较高，油水分离产生大量的含油污水，这些污水如果不经处理就直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，有时还会引发着火事故，威胁人民的生命财产安全，给国家造成经济损失，因此，根据我国油田的实际情况、探求高效经济的污水处理措施迫在眉睫。 关键词：油田含油污水处理 一、引言 水，是生命的源泉，是人类赖以生存和生产不可短缺的基本物质，是地球上唯一不可替代的自然资源，同时也是战略性的经济资源。水资源是一个国家综合国力的组成部分，我国是个缺水国家，人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一，而日趋严重的水污染进一步加剧了水资源短缺的矛盾，成为我国经济发展的制约因素。因此，保护水资源、防治水污染、改善水环境是保护环境和实施可持续发展的重要内容。在这经济发展的关键时期，污水治理工作任务艰巨。 二、油田含油污水概述 （一）污水来源 在油田生产过程中，含油污水来自四个方面：油田采出水、含盐量较高的原油用清水洗盐后污水、洗井污水以及三采污水。 我国各油田基本都采用注水开发方式，即注入高压水保持油层压力，驱动原油从油井开采出来。经过长时间注水后，注入水将伴随原油被开采出来，即采出水。稠油油田开发是从油井向地层注入高压水蒸汽，注入一段时间后水蒸气将稠油减粘，原油与水蒸汽冷凝水混合在一起从油井采出，这种水也称为采出水。随着油田原油含水率的不断上升，油田采出水成为油田含油污水的主要来源。 （二）污水水质 需要处理的含油污水有着不同的生产工艺和来源，因此水质比较复杂，大多含有石油类、固体悬浮物、分散油及悬浮油、化学药剂等多种成分，与注水层不相溶的化学成分。如果油田采出水没有处理就进行回注，就很容易生成新的沉淀物，导致沉淀物堵塞注水层的微小裂缝和缝隙，不利于注水层的渗透，从而降低污水回注的速度。所以，为了提高注水效率，延长注水井的寿命，减少投资，降低成本，在回注前有必要对油田采出水进行处理。 （三）处理状况
化学混凝除硅在稠油净化污水中的研究与应用
化学混凝除硅在稠油净化污水中的研究与应用 作者：程萍卜魁勇丁洪雷霍新琛 来源：《科学与信息化》2018年第22期 摘要根据超稠油污水特性，研制出高效的除硅药剂，通过室内除硅试验，确定了化学混凝除硅的技术思路，形成了“先除硅，再净化”的工艺思路。现场首次成功应用了“化学混凝沉降+离子调整”的除硅净化相结合的处理工艺技术，处理后净化污水中硅含量从350mg/L降到80mg/L，形成了一套适用于风城超稠油污水除硅的处理工艺，使净化污水回用过热锅炉结垢问题得以解决。 关键词超稠油污水；过热锅炉；除硅防垢；回用锅炉 由于环保问题备受重视，污水循环利用是风城油田可持续发展的关键，而过热蒸汽是风城油田超稠油开发的必要条件，目前热采污水硅含量高达350mg/L，导致在过热锅炉的掺混器和注汽管线结垢严重。通过分析表明垢样中60%以上的成分是二氧化硅及硅酸盐不溶物。二氧化硅和硅酸盐垢不溶于大多数酸，常规酸洗难以清除，硅垢的存在不仅降低锅炉热效率，还会导致锅炉炉管的垢下腐蚀、蠕胀，甚至爆管事故的发生，严重影响安全生产，也严重制约着污水回用过热锅炉。因此，风城超稠油污水除硅防垢技术是急需解决的现实问题。 1 超稠油污水除硅技术研究 1.1 硅垢形成机理研究 风城超稠油污水pH偏碱性，硅垢中的二氧化硅主要来源是水中溶解的硅酸盐，还有少部分胶体硅，当水的pH和温度较高时胶体硅可以转化为溶解硅，造成硅含量逐渐增加。锅炉用水在高温、高压条件下，即使微量的铁、铝、钙和镁等金属离子存在，也会引起锅炉掺混器内形成不宜溶解且极其坚硬的复合硅酸盐垢，又为SiO2的沉积提供了晶核，更易结垢。 1.2 化学混凝除硅机理研究 综合国内外除硅方法的优缺点，结合现场水质条件以及过热锅炉运行工况，确定采用化学混凝法除硅，可以解决过热锅炉结垢问题。化学混凝法是一种物理化学方法，其机理是在碱性条件下，含有氢氧化物的粒子表面吸附硅酸化合物，形成难溶的硅酸盐，在一定程度上也发生了硅酸胶体的凝聚，除硅剂在一定的投加浓度内，能够降低水的硬度生成硅酸钙等物质，再通过投加净水剂和助凝剂对水中的胶体粒子进行絮凝和架桥，从而来达到除硅目的[1]。
稠油污水深度处理与回用技术探讨
稠油污水深度处理与回用技术探讨 超稠油污水净化处理技术探讨前言 随着油田开发的中后期，原油含水率高达60%～90%。大量含油污水直接排入水环境，不仅造成严重的环境污染，而且造成宝贵的水资源和石油资源的严重浪费。如何节能降耗，保护环境，实现能源和水资源的再利用，已成为石油行业普遍面临的问题。从超稠油中分 离出来的污水水质复杂，一般具有温度高（70℃以上）、含油量高（>10000mg/L）、悬浮 物含量高的特点。所含超稠油粘度高，密度接近水（0.997mg/L），流动性差（相变温度 拐点>58℃）。污水的稳定性非常强，在室内放置数月或更长时间后不会发生变化。原因 是在原油开采和处理过程中加入了大量化学添加剂，污水形成了相对稳定的乳液，难以破乳。此外，由于污水中的油和悬浮固体含量较高，普通净化器对这种稳定的乳液几乎没有 影响。此外，由于超稠油的高粘度，很容易给整个处理过程，尤其是后续的过滤过程带来 致命的影响。严重的情况下，整个处理项目有被废弃的危险。因此，为了达到污水处理的 预期目标，必须研制一种适用性强的污水净化装置。介绍了新疆油田稠油污水处理回用的 关键技术和成熟经验。稠油污水回用注汽锅炉采用强酸树脂软化技术和化学清洗技术。六 九区污水处理站采用高效水质稳定技术，处理后的污水达到GB8978-1996（污水综合排放 标准）二级标准，稠油污水经处理后符合gb1576-2022标准（工业锅炉水质），大大降低 了注汽锅炉的运行成本；将60℃以上的稠油污水代替清水回注薄油层，用热水驱油，提高了驱油效果。同时，根据污水温度高的特点，对注水井井口保温工艺进行了改进，实现了 稠油污水热能的综合利用，为油田污水处理回用提供了参考。介绍 油田污水的处理和回用一直是油田科技工作者关注的焦点，特别是随着油田开发的不 断深入，部分油田已进入高含水开采期，因而污水处理和回用工作显得更为重要。新疆油 田公司重油开发公司经过多年的摸索，摸索出一套将稠油污水处理后用于油田注水和注汽 锅炉给水的技术，可充分利用热采稠油含油污水温度高的特点，实现热能的综合利用和水 资源的循环使用，对于降低稠油生产成本、保护环境和实现油田的可持续发展具有重要意义。一、 油田污水处理基本方法综述 油田污水主要包括原油脱出水（又名油田采出水）、钻井污水及站内其它类型的含油 污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时， 油田污水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止 其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水，则要严格控制水中的钙、镁等 易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放，则根据当地环境要求，将污水处理到回注排放标准。我国一些干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程 中产生的污水变废为宝，处理后用于饮用或灌溉，具有十分重要的现实意义。钻井污水成 分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘 度控制剂（如粘土）、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲
稠油污泥化学精细热洗技术
稠油污泥化学精细热洗技术 0引言 辽河油田以稠油开采为主，生产过程中会产生大量稠油污泥，年产量约15万吨。稠油污泥不仅产量大、组成复杂，而且为危险废物，处理处置要求高，环保法要求严格。虽然已开发了含油污泥系列处理技术，但仍不能达到相关处理标准或完全资源化利用，无法解决环境污染风险问题。 含油污泥一般是由水、固体颗粒、石油烃类和重金属所组成的油包水乳状液，是一种结合顽固的残渣[1]。含油污泥中含有大量的有害物质，如不能得到及时有效的处理，不仅形成严重的环境污染，也会造成大量石油资源浪费[2]。含油污泥已被《国家危险废物名录》列入危险废弃物，如不进行有效处理，每年需按1000元/t缴纳排污费，为此原油生产企业每年需缴纳高达数亿元的排污费用[3]。含油污泥的处理一直是各油田非常关注的、也是困扰原油生产行业的一大难题[4-5]。目前，常用的污泥处理方法包括：卫生填埋处理法、溶剂萃取法、生物法、焚烧法、热水洗涤法等[2]。而热水洗涤法是最常用，也是最直接、有效的处理方法。 辽河油田供水公司根据稠油污泥的组成与特性，研发出了一套化学处理剂，并针对浮渣底泥与清罐油泥，开发出了化学精细热洗技术，可实现污油、污水及污泥的三相分离，且工艺链短、分离效率高，最终分离的残渣污泥含油率≤2%，达到了《陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术要求》[6]行业标准的要求，最终实现了稠油污泥的减量化处理与资源化利用。 1稠油污泥的分类、组成及性质 1.1 分类 稠油污泥按照来源不同可分为三大类[7]： ·落地油泥在采油生产过程和修井作业施工中，部分原油放喷、或被抽油杆、泵、油管及其他井下作业工具携带至井场和地面，渗入土壤与沙土等各种固体物质结合，后在长期的存储过程中，又与多种生活与工业垃圾混合，形成的油泥成为落地油泥。 ·清罐油泥是指原油或回收的污油储存在油品储罐中，其中的重质有机质成分逐渐沉降积累在油罐底部，形成又黑又粘稠的胶状物，一般高达该储罐容量的1%。 ·浮渣底泥在稠油污水处理过程中，采用溶气气浮工艺将矿物油和污染杂物从污水中分离去除，上浮至液面的部分称为浮渣，其主要成分为原生及次生矿物、原油、高分子有机化合物（多为化学助剂）、无机盐和杂物等，含水率一般高达95%以上。下沉至底部的部
稠油污水处理简介-用于合并
稠油污水处理简介 一、稠油污水的背景 1.1 稠油污水的来源根据油品性质的不同，油田污水又可分为稠油污水、稀油污水和高凝油污水等。一般认为采出水中的油是以3 种形式存在，即悬浮油、乳化油和溶解油。 我国有四大稠油生产基地，包括辽河油田、胜利油田、中原油田和新疆油田，其中辽河油田是生产稠油的大户，年产量达约1400 万吨，目前年产稠油污水量为约3070 万吨。 油井开采年限越长，原油含水率就越高，原油脱出水水量就越大，目前辽河油田原产稠油的含水率在60〜75%之间，即产一吨原油的同时会产生3〜4吨的含油污水。随着开采开发方式的改变，稠油区将采用汽驱开采，含水率将大幅度提高，同时汽驱所需要的清水量也相应的提高。中油总公司要求各油田污水回注或综合处理率不低于98%，但目前全国各大油田均不能达到总公司的要求，其主要原因是稠油污水的处理目前基本没有展开。 1.2稠油污水的特点 ⑴、油水密度差小，原油微粒有时可长期悬浮在水中； ⑵、稠油污水中的油是以乳化形式存在的（乳状液），要进行分离难度很大；⑶、稠油污水具有较大的粘滞性，特别在水温低时更显著； ⑷、稠油污水具有更多的杂质。除自身的胶质沥青外还携带较多的泥砂，在 开发过程中，又往往加入各种降粘剂，使稠油污水的成分更复杂； ⑸、稠油污水具有较高温度。在开发稠油过程中为降低原油粘度往往将温 度提高到70〜80C,而稀油的输送温度在50C左右；稠油污水的上述特点决定了稠油污水处理技术的特殊性和复杂性。 1.3稠油污水的去处 目前国内外对稠油污水合理处置的方法有三种：其一是将其做深度处理，回用于注汽锅炉；其二是将其外输至邻近稀油区（稠油污水需要外输到稀油区块注水），处理合格后有效回注（回注成本逐年提高）；其三是达标排放或无效回注（回注成本逐年提高，污水进行无效回注，造成地下水层污染，污水回注费用大约4元/m3）。 1.3.1回注 ①、目前在我国陆上油田中，低渗透油田的储量占总储量的60-70%,