油田污水处理技术探究

Posted 2023-01-12 油污

篇首语：君不见长松卧壑困风霜，时来屹立扶明堂。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了油田污水处理技术探究相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本文从物化法、化学法、生物法三个方面来探讨油田污水处理技术的应用，希望对油田污水处理技术的研究有借鉴意义。
引言
油田污水的处理方法按原理可分为物理法,化学法,物化法,生物法等四种方法。当然，油田污水中的油污大多以复杂的混合物状态存在,只有通过多种方法处理后才会达到重新利用水质的标准。
一、物化法
1.气浮法
气浮法是较常用的物化法除去油污的方法之一。气浮法是借助于浮力，通过很多微气泡包裹在油污的周围，把油污带出水面，最终使油污与水达到分离的目的。由于组成空气中的微小气泡大多是非极性分子，易与油污中的油粘合在一起，油污随着微气泡的上浮力而被快速带出水面，这样，加快油水分离的效率。气浮法较为常用的有三种方法，分别为：电解气浮法、机械碎细气浮法和溶气气浮法。由于电解气浮法存在耗电量大、管理复杂、电极易结垢等问题，故电解气浮法一般不适用于大型生产。机械碎细气浮法则是通过机械混合的方式将气泡分散分布于水中。溶气气浮法主要是通过加压或常压下将空气注入水中，并在负压或常压的状态下析出，溶气气浮法以其方便、快捷、高效的优势得到广泛应用。
Casaday等人研制出一种新型的IGF设计，将机器的撇油装置和气体扩散装置结合起来,能够去除颗粒较小的油污，极大的改善了出水的水质。新型的IGF设计不仅提高IGF处理油污的工作效率，而且也改进了操作方式，使得管理更加方便、安全，能耗也更低。
2.吸附法
吸附法通过亲油性材料来吸附油污中的油颗粒。活性炭是较为常用的吸附油污的材料，但是活性炭吸附量较小、成本高、不能循环利用，故无法得到广泛应用。Darlington等人研制出了水不溶性油污和水溶性油污去除法，主要分为两步，先是用酸活性膨润土组成的疏水粘土除去水不溶性油污，再用聚乙烯吡啶组成的大孔网络吸附树脂过滤除去水溶性油污，经过这两步处理过的油污的水可直接重新利用。该方法不仅经济，而且吸附量大，在日常的油田污水处理中得到了广泛的应用。
二、化学法
化学法主要是通过向油田污水中加入一定计量的化学药剂，来辅助物化法去除油田污水中的胶体和溶解性物质，如乳化油等物质，最终实现改善水质的目的。较为常用的化学法有化学混凝法、电化学法等。
1.化学混凝法
化学混凝法的技术核心在于研发新的化学药剂，来提高去污效率，扩展去污范围，因此，研究者们多致力于研究并开发新药。ThomasE.R.等人研发了有机胺来去除油污中的溶解性物质，而DoyleD.H.等人则研制出了新型的聚合物有机粘土来去除油污中的胶体和溶解性物质。在企业的日常油田污水处理中，运用化学混凝法时，大多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物作为有机高分子絮凝剂来吸附油污。
2.电化学法
运用电化学法处理污水，不仅能降低成本，且不会造成污染。电化学法主要有两种方法，分别是内电解法和电化学氧化还原法。内电解法一般以Fe作为原电池的阳极，以油污中的惰性导电物质作为阴极。通电后，阴极和阳极会发生一系列的化学反应，最后生成具有絮状结构、吸附力极强的氢氧化亚铁、氢氧化铁。由于密度较大的油污会阻碍内电解法的化学反应速率，故此方法只适用于处理油污过程中较靠后的阶段。内电解法在处理油污的过程中，化学反应所产生的电流还能使油污中的微生物的新陈代谢加快，提高微生物分解油污的效率。电化学的氧化处理主要有直接氧化处理和间接氧化处理两种。电化学的直接氧化法是通过电解作用产生的强氧化物质直接与被氧化物发生反应，从而分解油污中的酸性硫化物等无机物质。而间接氧化法则是不需要通过电解作用产生具有强氧化性的物质，只是把氯气作为氧化物质注入油污中，间接氧化有助于去除油污中的苯、苯酚类物质。电化学氧化法起作用的主要是氧化物质，而电化学还原法是与氧化法相对的，直接电解油污中的有机物，这样可以有效降低油污中的硫化物。电化学法以其低成本、污染少等优点得到油污处理企业的广泛应用。
三、生物法
生物法是近几年比较常用的油污处理技术，也是未来处理油污技术的发展趋势。生物法是通过微生物来分解油污中的物质，微生物通过新陈代谢作用，将油污中复杂的有机物分解为单一的物质，甚至能将有毒的物质通过生化作用转化为无毒的物质，最终达到净化水质的目的。生物处理法能够高效的处理油田污水,不仅费用低廉，而且无二次污染，已经广泛应用于油田污水处理。生物膜法和活性污泥法是运用的比较多的油田污水处理的方法。
1.生物膜法
经过物化法去除油田污水中的不溶性有机物质之后，油田污水的污染物主要为溶解性有机质，而生物膜法可以去除油田污水中的溶解性有机物质。通过油田污水与生物膜的直接接触，生物膜中的固体物质与油田污水中的液体物质相互进行交换，进入生物膜内的有机物被微生物氧化，同时膜内的微生物数量不断增加，这样就促进吸收油污的良性循环，最终净化了油田污水。
2.活性污泥法
生物法中的活性污泥是一种人工培养的生物絮凝体，主要通过微生物来吸收油田污水中的溶解性有机物，活性污泥法主要就是用这种生物絮凝体来处理油田污水。油田污水一旦进入生物絮凝体中，其中的微生物就开始分解油污中的溶解性有机物质，不仅净化水质，也为自己的生长、繁殖提供能量。同时，油田污水中的胶体或不溶性物质虽不能被微生物分解，却会被生物絮凝体吸附，并与胞外酶起水解反应，最后成为微生物能够吸收的物质。
结语
综上所述，不同的油田污水处理技术，都有各自的优势和不足。在实际应用的过程中，应综合运用不同技术的优势以期在低成本、高效率的前提下，达到最好的净化效果。