在油田石油開(kāi)采和石油化工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的油田污水，這些污水中成分復(fù)雜，含有很多毒性污染物，如果不能有效處理，排放到環(huán)境中，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。因此，油田污水必須要進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放，以免造成地表水、土壤、地下水污染問(wèn)題。使用化學(xué)劑是油田廢水的主要處理手段，通過(guò)加入合適的處理化學(xué)劑，能夠有效去除油田廢水的有害成分。因此，油田化學(xué)劑的選擇是處理油田廢水的關(guān)鍵。需要對(duì)油田廢水中有害成分進(jìn)行分析，選擇合適的化學(xué)劑，才能對(duì)油田廢水進(jìn)行有效處理，避免造成環(huán)境污染。
1、油田污水的概述
油田污水是指在油田石油開(kāi)采和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種污水，主要包括油田采出水、雨水沖刷產(chǎn)生的污水、鉆井污水、地表滲透產(chǎn)生的污水和其他污水等。油田污水的成分較為復(fù)雜，污染成分主要包括石油烴、石油破乳劑、含硫化合物、酚類物質(zhì)等常見(jiàn)污染物。這些污染物通常水溶性較低，甚至還具有揮發(fā)性，對(duì)環(huán)境地表水、土壤、地下水和大氣都會(huì)造成污染，必須經(jīng)有效處理達(dá)標(biāo)后才能排放。但油田廢水的水質(zhì)不穩(wěn)定，含有毒性物質(zhì)，常規(guī)的生物處理技術(shù)效果較差。化學(xué)法通過(guò)加入化學(xué)處理試劑對(duì)油田污水中有害成分進(jìn)行處理使其無(wú)害化，是解決油田廢水污染的有效方法。
2、油田化學(xué)劑的概述
采用油田化學(xué)劑對(duì)污染物進(jìn)行處理是解決油田污水污染問(wèn)題的有效方法，目前主要使用的油田化學(xué)劑包括殺菌劑、阻垢劑、緩蝕劑、絮凝劑和除硫劑等。殺菌劑是針對(duì)油田污水中的腐生菌、鐵細(xì)菌及硫酸鹽還原菌。緩蝕劑主要是針對(duì)油田污水中的具有腐蝕性的成分的處理，常見(jiàn)的緩蝕劑主要分為有機(jī)類緩蝕劑和無(wú)機(jī)類緩蝕劑。其中有機(jī)類緩蝕劑又分為咪唑琳類、銨鹽和季胺鹽類、雜環(huán)類、低聚或縮聚型、低毒高效型及多功能型緩蝕劑。無(wú)機(jī)類緩蝕劑主要包括鉻酸鹽、鋁酸鹽等。阻垢劑主要是對(duì)油田污水中結(jié)垢現(xiàn)象進(jìn)行處理，常見(jiàn)的阻垢劑主要包括有機(jī)磷酸鹽類、有機(jī)膦酸類、無(wú)機(jī)聚磷酸鹽類、聚合物類、天然類和綠色阻垢劑等。絮凝劑主要是用于去除油田污水中的油性物質(zhì)，主要包括聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等無(wú)機(jī)絮凝劑，天然或合成的高分子材料等有機(jī)絮凝劑及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合絮凝劑等。除硫劑主要針對(duì)油田污水中的含硫化合物的去除。包括氧化型和沉淀型兩種，其中氧化型包括二氧化氯、過(guò)氧化氫等。沉淀型包括銅離子、鐵離子等金屬鹽。
3、化學(xué)劑在油田污水處理中的實(shí)際應(yīng)用情況
3.1 殺菌劑在油田污水處理中的應(yīng)用
油田污水中存在很多的有害細(xì)菌，這些細(xì)菌在代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生毒性物質(zhì)，不僅會(huì)造成水污染，還會(huì)在采油過(guò)程中對(duì)油品產(chǎn)生影響，因此需要采用加入殺菌劑的方法對(duì)油田污水中的有害細(xì)菌及寄生蟲進(jìn)行滅除。前面提到了殺菌劑的種類主要包括季銨鹽類、季膦類、醛類、雜環(huán)類、復(fù)合型和多功能型等。其中季銨鹽是使用最多的殺菌劑，具有殺菌效果好、低毒、操作簡(jiǎn)便和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在吸附性強(qiáng)、容易出現(xiàn)泡沫等不足。季膦類是一類新型的高效綠色殺菌劑，國(guó)內(nèi)研究較少，主要通過(guò)進(jìn)口，成本較高。醛類殺菌劑中使用最多是甲醛、戊二醛和丙烯醛，通常需要較高的濃度才有好的效果，且毒性較大，限制了其使用。雜環(huán)類殺菌劑的殺菌效果較好且對(duì)環(huán)境影響小，但是其成本高、不易溶于水，具有很大的局限性。復(fù)合型和多功能型分別是將多種類型的殺菌劑之間結(jié)合及殺菌劑與其他化學(xué)劑進(jìn)行結(jié)合的形成的殺菌劑，殺菌效率高、受環(huán)境影響小，是油田污水的處理中實(shí)際使用的形式。
3.2 緩蝕劑在油田污水處理中的應(yīng)用
油田廢水中含有大量的硫化物、酸根離子等具有腐蝕性的成分，這些成分會(huì)對(duì)輸水管道造成腐蝕作用，減少管道的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成管道泄漏。需要加入緩蝕劑對(duì)油田污水中的腐蝕成分進(jìn)行去除。根據(jù)組成可分為有機(jī)類緩蝕劑和無(wú)機(jī)類緩蝕劑。其中有機(jī)類緩蝕劑又分為咪唑琳類、銨鹽和季胺鹽類、雜環(huán)類、低聚或縮聚型、低毒高效型及多功能型緩蝕劑。其中，咪唑琳類毒性低，緩蝕效果好，應(yīng)用前景良好。銨鹽和季胺鹽類利用氨基與腐蝕離子作用起到很好的緩蝕效果，也獲得了很好的應(yīng)用。雜環(huán)類通過(guò)對(duì)腐蝕反應(yīng)進(jìn)行抑制來(lái)起到緩蝕效果，屬于綠色復(fù)合型緩蝕劑。低聚或縮聚型緩蝕劑低毒且緩蝕效果好。低毒高效性主要是利用從植物中提取出的咪唑、胺類等緩蝕成分對(duì)污水中腐蝕成分進(jìn)行處理，成本低廉、毒性較小、效果較好。多功能型緩蝕劑是將緩蝕劑和其他試劑進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)緩蝕等多個(gè)功能。無(wú)機(jī)類緩蝕劑主要包括鉻酸鹽、鋁酸鹽等，通常使用時(shí)需要較大的量，種類較少。
3.3 阻垢劑在油田污水處理中的應(yīng)用
油田廢水中容易出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，需要加入阻垢劑進(jìn)行處理。常見(jiàn)的阻垢劑主要包括有機(jī)磷酸酯鹽類、有機(jī)膦酸類、無(wú)機(jī)聚磷酸鹽類、聚合物類、天然類和綠色阻垢劑等。有機(jī)磷酸酯鹽類阻垢劑，如烷基磷酸酯類，通常使用量小，若過(guò)量會(huì)容易結(jié)垢。有機(jī)膦酸類具有性質(zhì)穩(wěn)定，綠色低毒的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)機(jī)聚磷酸鹽類通常與其他阻垢劑復(fù)合使用，包括六偏磷酸鈉等。聚合物類通常含有大量的酯基和羧基，能有效防止污水中結(jié)垢的發(fā)生。天然阻垢劑主要包括淀粉、纖維素等，成本較低，但效果不理想。綠色阻垢劑主要包括聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸等，綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效，具有良好的應(yīng)用前景。
3.4 絮凝劑在油田污水處理中的應(yīng)用
油田污水中油性成分水溶性低，污染大，容易對(duì)水生生物的生存產(chǎn)生不利影響，需要對(duì)其進(jìn)行去除，絮凝沉淀法是去除油田污水中油性成分的有效方法，絮凝劑得到了廣泛的應(yīng)用。常用絮凝劑包括聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等無(wú)機(jī)絮凝劑，天然或合成的高分子材料等有機(jī)絮凝劑及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合絮凝劑等。絮凝劑主要通過(guò)吸附電中和、吸附架橋和沉淀網(wǎng)捕等作用將污染物從水相中轉(zhuǎn)移出來(lái)產(chǎn)生沉淀而被去除。這些絮凝劑中，合成的有機(jī)高分子絮凝劑具有絮凝效果好、成本低、毒性小等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最多的絮凝劑。
3.5 除硫劑在油田污水處理中的應(yīng)用
油田污水中含有很多的含硫化合物，如硫化氫、硫酸鹽等，這些物質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性，會(huì)導(dǎo)致管道破裂，造成泄漏。除硫劑可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油田污水中的含硫化合物的去除。包括氧化型和沉淀型兩種，其中氧化型包括二氧化氯、過(guò)氧化氫等。沉淀型包括銅離子、鐵離子等金屬鹽。沉淀型除硫劑通過(guò)與油田污水中的硫離子或硫酸鹽生產(chǎn)沉淀，可以有效地去除水中的含硫化合物，具有效果好、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。
4、結(jié)語(yǔ)
油田在開(kāi)采和生產(chǎn)過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生大量的油田污水，這些污水中含有很多的有害成分，如果不能進(jìn)行有效處理而直接排放，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，包括對(duì)地表水、土壤、地下水和大氣的污染。油田化學(xué)劑是處理油田廢水最有效的方法，主要包括殺菌劑、緩蝕劑、阻垢劑、絮凝劑和除硫劑等，能夠?qū)τ吞镂鬯杏泻Τ煞诌M(jìn)行高效去除，從而避免了油田廢水對(duì)環(huán)境的污染，緩解石油開(kāi)采造成的環(huán)境問(wèn)題。( >
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