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油田污水处理质量控制技术
摘要：介绍了中国油田污水的排放现状、主要特征及处理难点,分析了油田污水处理质量控制技术的现状,阐述了污水回注水的水质标准,提出了油田污水回注过程中质量控制方法和建议.结果表明,实施该方法能够保障油田污水回注过程中水质稳定,环境适应性好,地层污染少,能有效提高油田开发效果.作 者：许延军 Xu Yanjun 作者单位：延长油田股份有限公司,计划部,陕西,延安,719000 期 刊：石油工业技术监督 Journal：TECHNOLOGY SUPERVISION IN PETROLEUM INDUSTRY 年，卷(期)：, 26(7) 分类号：X7 关键词：油田污水 污水处理 质量控制摘 要：随着油田开发进程的加快，油田废水日益增多，严重地污染了生态环境。油田废水水质复杂，含有石油破乳剂、盐、酚、硫等污染环境物质。简述石油化工行业高浓度碱渣污水的来源及成分，高浓度碱渣污水处理工艺方案和工艺流程的选择，并着重介绍工程设计实例以及设计改造过程中的工艺特点和应用情况，供广大同行借鉴和参考。
关键词：高浓度污水；处理；IRBAF处理工艺
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。石油生产单位大部分集中在干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的污水变废为宝，具有十分重要的现实意义。
油田的水处理工艺，其流程一般为“隔油――过滤”和“隔油――浮选（或旋流除油）――过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内，此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中，而且效果良好，处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
1.1技术分类
根据对油田污水处理程度和水质要求的不同，通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说一级处理属于预处理，二级处理能除去90%左右可降解有机物荷90%~95%的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去，尚需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。
一、二级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都比较成熟。
1.2油田污水处理的一般工艺
油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相混合，因此单一方法处理往往效果不佳。同时，因各种力法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同，使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中，常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离．主要除去浮油及油湿固体；二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等，主要是破乳和去除分散油；深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要是去除溶解油。
1.3膜生物反应器工艺
膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。自20世纪80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3/d至13000m3/d不等。
在我国，膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术，其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少，然而，在水资源日益紧缺的情况下，随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降，膜生物反应器将会有较好的应用前景。
目前，石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。
直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法，其中以焚烧法为主，直接处理法容易出现污染转移（大气）或转嫁（其他地方），故受到一定限制。
化学处理法通常采用湿式空气氧化技术（WAO），即在150~200℃，1.5~10MPa的条件下，利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物，达到碱渣预处理的目的。碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力，污染物去除效率越高，相应体系所需的温度与压力也就越高，WAO法高昂的设备投资额度和运行费用使其应用受到限制。
焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下，采用生化技术进行处理，其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定。
生物氧化法是采用首先将碱渣进行适度的稀释（10～20倍），控制硫化物在1000～3000mg。L-1，并中和后，利用特殊的生物反应器，使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床，通过生物的作用利用空气中氧气氧化硫化物和酚，从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值，而内循环固定生物氧化床技术即IRBAF处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣（汽油、柴油、液态烃等碱渣）开发，大幅度减轻污水处理场的进水负荷，能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水，保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。
3 IRBAF处理工艺简介
内循环固定生物氧化床技术（Enternal Recurrence Fixed Biological Bed缩写IRBAF）是在常温、常压的条件下，利用专属微生物特殊的工艺环境，形成一个高活性生物酶催化氧化床，促使水体中污染物氧化。当BAF反应池经过一定时间的运行，其填料中将产生大量的生物质，当新增生物量床，过多时，会影响水在填料内部的运行，降低处理效率，此时需通过反冲洗将生物床中的过剩生物质脱出。BAF的反冲洗可通过反冲洗自控系统或半自控系统来完成。反冲洗周期视进水COD负荷确定，COD负荷越高，反冲洗周期越短，反之，BAF的.反冲洗周期越长。反冲洗采用新型脉冲气水联合反冲洗技术，反冲洗风采用炼油厂的非净化风，反冲洗水采用二级内循环BAF的净化出水，冲出的高浓度泥水混合液自流进入泥水分离池，经沉淀分离后，上层清液循环处理。本工艺产泥量较少，可滞留于泥水分离池，不定期排入净化水车间现有的污泥处理系统。
IRBAF工艺的特点：（1）高品质填料：生物床采用粘土陶粒，具有较大的比表面积和总孔容积，抗机械磨损强度高，表面粗燥，化学稳定性强。（2）隔离式曝气技术：采用独有的隔离式曝气技术，给反应器充氧的同时，将污水沿曝气管道提升，再经过反应器生物床，形成循环，避免了传统曝气方式对滤料的冲刷，同时由于反应器水体呈内循环状态，每小时可以循环10～20次，增加了滤料内水流速度，增强了污水与生物体之间介质的交换，提高了反应器的处理效能，具有完全混合式反应器的特点，提高了反应器耐有毒物质的能力和抗冲击能力，隔离式的曝气技术改变了传统曝气方式容积利用率低，易形成水流短路的现象，提高了反应器的容积效率和处理效率。（3）独特的气水联合反冲洗方式：IRBAF的反冲洗技术是一种对传统反洗技术的改进，提高了滤料层扰动的强度，提高系统应力中的附加切应力，提高颗粒间的碰撞机会，从而提高系统的反冲洗效果，避免滤料的粘结堵塞，保持反应器的活性，达到稳定处理的目的。（4）自动化程度高：反冲洗是保障系统正常运行的关键，对出水水质、运行周期、运行状况的影响很大，设计系统的整个反冲洗过程由程序控制，自动按次序控制管道上的阀门，减少人力，方便操作。
对于一直困扰着炼油化工行业污水处理场的碱渣高浓度污水，经过隔油、气浮等物化处理后，再进入内循环固定生物氧化床IRBAF工艺进行生化预处理，能够有效稳定去除大部分COD，减轻后续普通生化处理工艺的处理负荷，提高整个污水处理场的抗冲击能力，出水水质稳定，操作简便、工程造价和运行费用低，必将在炼油石化行业的碱渣高浓度污水处理的领域中得到较广泛的应用。
油田污水处理技术分析论文
摘要：油田开发过程中，会产生大量的污水，不仅给油田的安全生产带来了严重的影响，也会给周围生态环境造成一定的危害。为实现人与环境的和谐、统一发展，促进我国社会经济的可持续发展，必须提高对水资源的回收利用效率、强化对污水的处理效果，面对这样的要求，应采取切实有效的、科学合理的污水处理技术。本篇论文中，笔者主要对油田污水处理技术进行了分析，以供参考。
关键词：油田；污水处理；技术
在油田开发行业迅速发展的背景下，油田污水量也在急剧增多，因此，必须加强对油田污水处理问题的关注与重视。油田污水的主要来源包括原油出水、钻井污水以及其他污水，针对不同来源的污水，采取有针对性的污水处理技术，实现对水资源的.再回流利用，有利于实现油田经济效益与社会效益的提高。
1、污水处理方法
就现阶段来说，我国对油田碱渣污水进行处理的时候，所采取的方法主要有生物氧化法、化学处理法、直接处理法。首先，直接处理法通常情况下是进行焚烧，这个过程中会产生严重的大气污染，从而导致污染转移，无法得到理想的效益。其次，化学处理法通常情况下是采取湿式空气氧化工艺实现除污，具体来说就是气压在10兆帕以上、温度在150℃—200℃左右的环境中，利用氧化法将油田碱渣污水中存在的硫化物去除，以达到预处理效果[1]。化学处理法对条件的要求较高，只有在高压、高温的条件下，方可得到理想的效果，然而，制造高压、高温环境，又往往需要投入大量的成本。对物氧化法、化学处理法、直接处理法进行比较，生物氧化法具有运行费用、投入成本较低的优势，且处理效果较为可靠、运行简单，因此，可优先选择。
2、油田污水处理技术
油田中所使用的传统污水处理技术，其基本流程如下：隔油→旋流→除油→过滤，主要目的是将污水中的油、漂浮物等杂质去除。在油田企业之中，这种污水处理工艺得到了十分广泛的应用，且取得的效果也较为理想，同时出水水质也符合我国相关标准的要求。
2.1 油田污水处理技术的分类
针对油田污水污染程度、出水水质要求的差异，通常情况下会对污水处理技术进行相应的分级。一级处理为预处理，处理指数仅有百分之三十左右，其目的在于将污水中的固体污染物、悬浮物去除；二级处理为进一步处理，通常情况下可以将污水中百分之九十以上的胶体状污染物、可降解有机物去除，但是，二级处理很难将污水中的高碳化合物、难降解有机物、有毒物质去除，这就需要三级处理。污水处理技术每一级均有着繁多、复杂的工序，但是，经过层层处理，便可以有效确保出水水质[2]。
2.2 膜生物反应器
膜生物反应器是一种新型的污水处理技术，其有机结合了生物处理单元、膜分离单元，主要通过利用膜组件，代替传统生物处理工艺的末端二沉池，能够在生物反应器中有效保持高活性污泥浓度，从而有利于实现生物有机负荷的提高，在很大程度上降低了剩余污泥量，也减少了污水处理面积，因此，具有十分理想的效果与经济效益。相比较于传统污水处理技术，膜生物反应器有着设备占地面积较小、处理效率高、操作简单、出水水质高以及以实现自动化控制等一系列优点，因此，受到了越来越多的关注与重视。虽然就现阶段来说，膜生物反应器尚未得到广泛采纳，但相信随着科技的不断进步，膜生物反应器也会得到不断的改进与完善，并会在油田污水处理中得到越来越广泛的应用。
3、膜生物反应器的优势
对于膜生物反应器来说，可以通过利用膜分离单元有效实现油田污水的固液分离，因此，利用膜生物反应器，可以将油田污水中存在的固态杂质有效去除。其主要优势包括：第一，相比较于以往所采取的沉淀分离固液模式，膜分离方法的固液分离效果更好，同时，分离出来的水可进行直接回流再利用，进行回流的过程中，还能将微生物有效阻隔开来，实现水、污泥之间的彻底分离，且操作也比较灵活[3]。第二，膜生物反应器与传统技术的结合应用，有效避免了传统三级处理的复杂流程，不仅可以大幅度减少对土地的利用，也有利于降低成本。总而言之，采取膜生物反应器来进行油田污水处理，可以有效确保污水处理质量与水平，也更容易实现自动化控制，避免了传统污水处理工艺下繁琐的处理流程，有利于实现污水处理效率以及水资源的回收利用效率的提高。此外，相比较于传统活性污泥处理，膜生物反应器对低废弃污泥量的处理难度虽然较大，但却具有操作弹性较大、排泥周期长的优势，同时，生物膜处理技术可以通过PLC的控制进行设计，因此便于维护，且实现自动化控制也更为容易，不仅缩减了污泥池的占地面积，也具有低臭味、低噪音、低公害的优势，通过利用膜分离技术、生物法有机结合的膜生物反应器，可以实现对油田污水的有效处理，有利于实现污水回收率的提高。
4、结语
综上所述，污水处理在油田中有着十分重要的地位，通过实现污水回收率的提高、加强污水处理效果，不仅有利于实现水资源的节约、提高水资源的利用率，还有利于保护生态环境，实现油田企业经济效益与社会效益的双赢。
参考文献：
[1]李冠成.油田污水处理技术现状及发展趋势[J].化工管理,，(08):277.
[2]赵英池.油田污水处理技术浅析[J].中国石油和化工标准与质量,，(22):259.
[3]王霞.试论高含硫污水处理技术在油田污水处理中的应用[J].科技风,2013，(09):99+101.
油田含油污水处理技术及发展趋势
油田开发生产过程中产生和排放的含油废水含有多种污染物,对生态环境造成严重污染.针对油田废水,介绍了主要采用的生物处理方法,并分析了油田采油污水回用和今后处理发展趋势.
作 者：图影 徐颖 作者单位：辽宁工程技术大学资源与环境工程学院,辽宁阜新,123000 刊 名：能源与环境 英文刊名：ENERGY AND ENVIRONMENT 年，卷(期)： “”(2) 分类号：X741 关键词：油田含油废水 生物法 废水回用油田的水处理工艺,其流程一般为“隔油――过滤”和“隔油――浮选(或旋流除油)――过滤”,即通常称为的“老三套”,其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内,此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中,而且效果良好,处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
1.1技术分类
根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有机物荷90%~95%的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去,尚需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。
一、二级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都比较成熟。
1.2油田污水处理的一般工艺
油田污水成分比较复杂,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多数情况下常与其他废水相混合,因此单一方法处理往往效果不佳。同时,因各种力法都有其局限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准。另外,各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同,使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离.主要除去浮油及油湿固体;二级处理有过滤、粗粒化、处理等,主要是破乳和去除分散油;深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。
1.3膜生物反应器工艺
膜生物反应器(mbr)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,mbr具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。自20世纪80年代以来,该技术愈来愈受到重视,成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至13000m3/d不等。
在我国,膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术,其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少,然而,在水资源日益紧缺的情况下,随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降,膜生物反应器将会有较好的应用前景。
2 污水处理技术分析
目前,石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。
直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法,其中以焚烧法为主,直接处理法容易出现污染转移(大气)或转嫁(其他地方),故受到一定限制。
化学处理法通常采用湿式空气氧化技术(wao),即在150~200℃,1.5~10mpa的.条件下,利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物,达到碱渣预处理的目的。碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力,污染物去除效率越高,相应体系所需的温度与压力也就越高,wao法高昂的设备投资额度和运行费用使其应用受到限制。
焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下,采用生化技术进行处理,其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定。
生物氧化法是采用首先将碱渣进行适度的稀释(10~20倍),控制硫化物在1000~3000mg。l-1,并中和后,利用特殊的生物反应器,使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床,通过生物的作用利用空气中氧气氧化硫化物和酚,从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值,而内循环固定生物氧化床技术即irbaf处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣(汽油、柴油、液态烃等碱渣)开发,大幅度减轻污水处理场的进水负荷,能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水,保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。
3 irbaf处理工艺简介
内循环固定生物氧化床技术(enternal recurrence fixed biological bed缩写irbaf)是在常温、常压的条件下,利用专属微生物特殊的工艺环境,形成一个高活性生物酶催化氧化床,促使水体中污染物氧化。当baf反应池经过一定时间的运行,其填料中将产生大量的生物质,当新增生物量床,过多时,会影响水在填料内部的运行,降低处理效率,此时需通过反冲洗将生物床中的过剩生物质脱出。baf的反冲洗可通过反冲洗自控系统或半自控系统来完成。反冲洗周期视进水cod负荷确定,cod负荷越高,反冲洗周期越短,反之,baf的反冲洗周期越长。反冲洗采用新型脉冲气水联合反冲洗技术,反冲洗风采用炼油厂的非净化风,反冲洗水采用二级内循环baf的净化出水,冲出的高浓度泥水混合液自流进入泥水分离池,经沉淀分离后,上层清液循环处理。本工艺产泥量较少,可滞留于泥水分离池,不定期排入净化水车间现有的污泥处理系统。
irbaf工艺的特点:(1)高品质填料:生物床采用粘土陶粒,具有较大的比表面积和总孔容积,抗机械磨损强度高,表面粗燥,化学稳定性强。(2)隔离式曝气技术:采用独有的隔离式曝气技术,给反应器充氧的同时,将污水沿曝气管道提升,再经过反应器生物床,形成循环,避免了传统曝气方式对滤料的冲刷,同时由于反应器水体呈内循环状态,每小时可以循环10~20次,增加了滤料内水流速度,增强了污水与生物体之间介质的交换,提高了反应器的处理效能,具有完全混合式反应器的特点,提高了反应器耐有毒物质的能力和抗冲击能力,隔离式的曝气技术改变了传统曝气方式容积利用率低,易形成水流短路的现象,提高了反应器的容积效率和处理效率。(3)独特的气水联合反冲洗方式:irbaf的反冲洗技术是一种对传统反洗技术的改进,提高了滤料层扰动的强度,提高系统应力中的附加切应力,提高颗粒间的碰撞机会,从而提高系统的反冲洗效果,避免滤料的粘结堵塞,保持反应器的活性,达到稳定处理的目的。(4)自动化程度高:反冲洗是保障系统正常运行的关键,对出水水质、运行周期、运行状况的影响很大,设计系统的整个反冲洗过程由程序控制,自动按次序控制管道上的阀门,减少人力,方便操作。
对于一直困扰着炼油化工行业污水处理场的碱渣高浓度污水,经过隔油、气浮等物化处理
后,再进入内循环固定生物氧化床irbaf工艺进行生化预处理,能够有效稳定去除大部分cod,减轻后续普通生化处理工艺的处理负荷,提高整个污水处理场的抗冲击能力,出水水质稳定,操作简便、工程造价和运行费用低,必将在炼油石化行业的碱渣高浓度污水处理的领域中得到较广泛的应用。
基于集散控制技术的污水处理自动控制系统
摘要：结合新疆回收地膜清洗污水的特点及水循环需要,采用“EIC三电一体化”计算机集散控制技术,设计了一种小型的污水处理自动控制系统,重点阐述了系统的结构和控制原理以及关键控制技术,并通过实验及仿真得出了关键参数.作 者：徐立军 段友莲 XU Li-jun DUAN You-lian 作者单位：新疆工业高等专科学校,新疆,乌鲁木齐,830091 期 刊：环境科技 ISTIC Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010, 23(5) 分类号：X5 关键词：污水处理 DCS PLC 变频器 PID★ 质量控制方案
★ 采样质量控制总结
★ 质量控制主管职责
★ 质量控制制度范文
