1、引言
稠油污水與其他污水不同,其中油水的比重相差較小,礦物質(zhì)含量較高,粘度也較大而且組成成分也較為復(fù)雜等。因此,導(dǎo)致了稠油污水處理并非易事。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈,水資源越來(lái)越短缺等因素的影響,稠油污水必須進(jìn)行相應(yīng)處理,在達(dá)到污水外排標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行排放。本文針對(duì)油田稠油污水處理方法現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。
2、稠油污水特性研究
2.1 稠油污水的產(chǎn)生
在我國(guó),地層溫度下經(jīng)過(guò)脫氣原油黏度大于100mPa·s,地層原油黏度大于50mPa·s以及原油相對(duì)密度高于0.92g·cm-3的原油被稱作是稠油。我國(guó)稠油資源分布較為廣泛,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)地質(zhì)儲(chǔ)量可達(dá)1640Mt,其中約有石油資源的20%及以上都是陸地稠油。含有瀝青質(zhì)而且膠質(zhì)高是稠油最為突出的特點(diǎn),其中富含瀝青和膠質(zhì)的稠油產(chǎn)量高達(dá)整個(gè)原油產(chǎn)量的7%。稠油中瀝青和膠質(zhì)含量高,金屬以及機(jī)械混合物的含量較小。因此我們可以按照稠油的粘度指標(biāo)進(jìn)行分類(表1)。
2.2 稠油污水水質(zhì)特性的影響
與常規(guī)污水相比,稠油污水最為明顯的不同之處在密度的差異。由于稠油的密度和水的密度相差較小,一般會(huì)在0.8g·cm-3以上,所以導(dǎo)致稠油可以和水混合分布均勻,導(dǎo)致污水處理的時(shí)候較難分離。
除此之外,稠油污水處理還受到以下影響。第一,由于稠油污水的密度和水的密度相差較小,所以不能利于通過(guò)油水重力的方式進(jìn)行分離;第二,由于稠油污水富含瀝青和膠質(zhì)所以導(dǎo)致其粘度較大,所以對(duì)其進(jìn)行污水處理過(guò)程中懸浮顆粒的沉降去除會(huì)受到溫度的影響;第三,在進(jìn)行稠油污水處理過(guò)程中,由于所需溫度在65℃左右,極易影響水質(zhì)凈化效果;第四,由于稠油污水中存在大量的瀝青、泥沙以及大量的活性有機(jī)物,稠油污水中的水與油之間極易形成穩(wěn)定的水包油等多層乳狀液,從而給稠油污水處理增加難度。
2.3 稠油污水中化學(xué)物質(zhì)的影響
無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物作為稠油污水的兩大組成部分,其中無(wú)機(jī)化合物主要指的是鈉、鉀、鎂、二氧化硅、氯、溴等離子;有機(jī)化合物則主要包括油以及各類化學(xué)藥劑。
2.3.1 無(wú)機(jī)化合物的影響
對(duì)于無(wú)機(jī)化合物的影響本文以新疆油田某稠油聯(lián)合站污水處理站為例進(jìn)行相關(guān)闡述,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),在稠油污水處理過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)此污水中含有大量的無(wú)機(jī)陽(yáng)離子,例如鈉、鉀、鎂、鈣等陽(yáng)離子,以及部分氯離子、硫離子等陰離子。但是其中最主要的無(wú)機(jī)鹽為碳酸鹽、氯化鈉以及硫酸鹽,亞鐵鹽以及硫化物的含量較少,沒(méi)有亞硝基化合物的存在。正是由于這些物質(zhì)以及其陰、陽(yáng)離子的存在,導(dǎo)致稠油污水的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,還影響了稠油污水中CODcr的含量。據(jù)相關(guān)研究,當(dāng)稠油污水中氯離子的含量高于500mg·L-1時(shí),CODcr的含量會(huì)有所增加,由此可看出無(wú)機(jī)鹽對(duì)于CODcr在稠油污水中的含量影響較小。
2.3.2 有機(jī)化合物的影響
稠油污水中有機(jī)化合物的種類可以按 >
3、稠油污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
3.1 稠油污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
油田稠油污水中富含瀝青和膠質(zhì),所以導(dǎo)致其粘度和密度較高,形成了原油和水密度之間相差較小、污水乳化的情況較為嚴(yán)重,給稠油污水處理帶來(lái)了極大的難題。在20世紀(jì)80年代之前,主要通過(guò)對(duì)采出水的處理來(lái)達(dá)到注水的目標(biāo),其重點(diǎn)也主要是控制含油和懸浮物等影響。所以大部分都是采用混凝沉降、浮選以及一級(jí)、二級(jí)過(guò)濾的工藝流程。雖然此流程有很大的不足之處,但是基本上還是可以滿足注水需求。80年代以后,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)稠油油田的開(kāi)放越來(lái)越大,簡(jiǎn)單的采出水規(guī)模的加大以及注水壓力的提升,導(dǎo)致懸浮顆粒對(duì)油藏產(chǎn)生了污染,而且采用中、高滲透油田注水的方式也無(wú)法滿足各項(xiàng)污水處理指標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是近十年以來(lái),各大油田有效的結(jié)合了國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的污水處理技術(shù),并取得了相應(yīng)的成就,例如水處理藥劑、化學(xué)除硅、含油污水CODcr組成與處理方法、污泥脫水、動(dòng)態(tài)膜精細(xì)過(guò)濾、過(guò)濾器清洗技術(shù)以及大孔弱酸陽(yáng)離子軟化技術(shù)等。
3.2 稠油污水處理建議
油田稠油污水的性質(zhì)較為特殊,所以稠油污水處理難度較大。據(jù)相關(guān)研究,稠油污水處理過(guò)程中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是新型凈水劑的應(yīng)用研究。因此,在對(duì)稠油污水進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇在上游進(jìn)行,從而有效的降低下游的處理壓力。另外,還要合理的對(duì)稠油污水處理流程進(jìn)行優(yōu)化改造,從而保證每一步驟都能高效的處理污水。而且由于稠油污水的水質(zhì)密度均勻,所以要盡可能的降低外來(lái)流體對(duì)稠油污水進(jìn)行二次沖擊,提高其水與油的均勻混合程度。所以,在對(duì)油田稠油污水處理中應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
第一,要加大稠油污水調(diào)節(jié)池的優(yōu)勢(shì),因此其可以很好的解決稠油污水密度均勻的問(wèn)題,所以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,要充分發(fā)揮調(diào)節(jié)池的優(yōu)勢(shì)。而且還可以適當(dāng)?shù)陌惭b曝氣系統(tǒng),進(jìn)而有效的增加油水的比重差,與此同時(shí)還可以有效的將稠油污水中難以揮發(fā)的物質(zhì)剔除,保證水質(zhì)的穩(wěn)定。
第二,作為稠油污水處理過(guò)程中最應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題之一,如何有效的解決稠油污水的乳化問(wèn)題就顯得尤為重要。作為稠油污水處理的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)已經(jīng)乳化的稠油破乳是實(shí)現(xiàn)油水分離的重要所在。而新型高效凈水化學(xué)劑可以通過(guò)加入時(shí)間、用量等有效的提升油水分離效果。
第三,對(duì)稠油污水處理裝置進(jìn)行優(yōu)化。作為稠油污水處理效果的先決條件,稠油污水處理裝置的合理、有效性顯得尤為重要。而作為其中的關(guān)鍵,高效的油水分離裝置則發(fā)揮了巨大的作用。譬如通過(guò)使用隔油斜板等裝置來(lái)提高油水分離效果等。
另外,原油脫水過(guò)程中所用的破乳劑等也會(huì)對(duì)稠油污水處理效果產(chǎn)生影響。因此,所用破乳劑含量應(yīng)當(dāng)與稠油處理所應(yīng)用的化學(xué)劑含量配比好,從而提高稠油污水處理效果。
4、結(jié)語(yǔ)
總之,就目前開(kāi)采技術(shù)而言,在油田開(kāi)采過(guò)程中勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)大量的稠油污水,增加了油田開(kāi)采的難度。稠油污水的性質(zhì)較復(fù)雜,處理難度較大。對(duì)稠油污水處理技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。( >
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