化学试剂与油田污水处理论文

2022-04-22

摘要:在石油开采和石油化工过程中,会产生大量的油田污水,这些污水成分复杂,含有大量的有毒污染物。如果不能得到有效的处理,将会造成严重的环境污染。因此,油田污水必须经过处理,达到排放标准后才能排放,以免造成地表水、土壤和地下水污染。化学药剂的使用是油田废水的主要处理方法。通过添加适当的处理化学品,可以有效去除油田废水中的有害成分。以下是小编精心整理的《化学试剂与油田污水处理论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

化学试剂与油田污水处理论文 篇1:

油田污水处理技术现状及发展趋势

摘要:随着我国的石油开采程度不断提高,各油田陆续步入了高含水开采期。一些油田开采期的采出水的综合含水率超过了90%。基于此,油田污水处理越来越受到人们的关注。文中介绍了油田污水处理的主要方法及工艺,分析当前油田污水处理面临的问题,最后提出了油田污水处理技术的发展趋势。

关键词:油田污水;工艺;问题;趋势

石油开采过程中所产生的污水主要包括开采石油时地下的采出水、钻井作业时产生的污水以及站内散落的石油与水混合所形成的污水。如果对这些污水没有经过有效的处理就直接排放,势必会对资源环境造成污染和破坏,甚至会造成安全事故。因此,必须要对其进行系统有效的处理。

一、油田污水处理的主要方法及工艺

国内外含油污水处理工艺是基本相同的,主要分为除油和过滤两级处理,处理污水进行回注。根据注水地层的地质特性,确定处理深度标准、选择净化工艺和设备。油田污水内部组织成分比较复杂,不同的油层其成分在水中存在的形式也不尽相同,所以单单用一种污水处理方法很难讲污水中的油污给清除掉,达不到处理后的水质标准。因此,在污水处理过程中通常会将几种污水处理法有机相结合进行污水处理。

1.1物理法

物理法指的是借助一些工具或者是设备将污水中掺杂的矿物质颗粒、细小的固体悬浮物及油类给清除掉。所用的设备大都比较简单、操作方便,分离效果良好,使用极为广泛,根据物理作用的不同污水处理主要有重力分离法、筛滤截留法、离心分离法,都是利用不同的水处理设备将油田污水中有害物质除去或降低其含量。物理法通常应用在油田的各个污水处理站及低渗透区块注水站。

1.2化学法

化学法指的是在污水处理过程中单靠物理法或生物法无法清除污水中的胶体或者是溶解性物质,尤其是对含油废水的处理。主要用在油田的各个污水处理站,其工艺是通过添加一定比例的化学试剂辅助物理法进行污水处理。油田污水处理的常用化学方法主要有絮凝技术、缓蚀技术、阻垢技术、杀菌技术、电脱技术、暴氧技术。化学法主要用在油田的各个污水处理站。

1.3生物法

生物法是将污水中加入微生物,利用微生物的生化分解作用将污水中的有毒物质给分解掉。根据微生物的特性即厌氧微生物和好氧微生物,可将生物法分为厌氧生物处理和好氧生物处理。从处理的过程形式上可以分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法。生物法污水处理工艺主要用在加汽锅炉给水的处理及污水达标排放等油田领域。

二、油田污水处理面临的问题

目前,国内大部分油田已进入三次采油阶段,用水驱来实现大规模生产。随着油田的发展,聚合物驱油和三元驱油(聚合物、碱和表面活性剂)已在大庆、大港、胜利等油田广泛应用。这使油田采出水中的聚合物含量不断增加,粘度也随之增加,乳化油更加稳定。原来的废水处理设施难以使污水处理达到回注水水质的标准。

另外,随着油田综合含水率的提高,采油污水的产出量不断增加,已超过注水量的需求,不能全部用于注水;再加上有些区块地层渗透率低,对注水水质要求很严,处理后的采油废水达不到要求,只能注新鲜水;还有的地区注蒸汽采油,采油污水处理后达到锅炉水质标准也很难,所以,相当一部分采油废水必须要排放到环境中,而且必须达到国家排放标准,这样对处理后的污水指标提出了更高的要求,过去的处理工艺很难满足需要,这就给很多油田的采油废水处理提出了新的课题。

三、油田污水处理技术的发展趋势

随着全球范围水资源短缺的加剧,以及人们对环境污染认识的加深,油田污水处理后回用已经越来越受到重视。近期的研究有如下趋势:

3.1新型水处理药剂的研制和开发

混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂,研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性條件下同样有效的新型混凝剂,是水处理药剂开发者致力的方向。近年来,研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列;而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。

3.2膜分离技术的研究及推广

膜分离技术用于油田污水处理,目前尚处于工业性试验阶段,难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此,今后的研究重点是开发质优价廉的新材料膜,减少膜污染的方法,清洗方法的优化以及清洗剂的开发。

3.3开发工艺更为先进的复合反应器,提高处理效率,减少占地面积

MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点。膜生物反应器工艺,作为膜分离技术和生物处理技术的结合体,集中了两种技术的优点,已经在一些工业废水处理中应用。

四、结束语

我国大部分油田已进入石油开采的中期和后期,有的油田采出原油的含水率已经高达90%,油水分离后产生大量的含油污水不仅会造成土壤、水源的污染,有时甚至会引起污油着火事故,威胁人民的生命安全,造成国家的经济损失,同时也会危害油田自身的利益。因此,如何开发出适合我国油田实际情况、高效经济的油田含油污水处理及回用技术,达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的,成为油田水处理站改造和建立的重要问题。

(作者单位:大庆油田公司第二采油厂第三作业区生产办)

作者:庄晶涛

化学试剂与油田污水处理论文 篇2:

探析油田化学剂在油田污水处理中的应用策略

摘要:在石油开采和石油化工过程中,会产生大量的油田污水,这些污水成分复杂,含有大量的有毒污染物。如果不能得到有效的处理,将会造成严重的环境污染。因此,油田污水必须经过处理,达到排放标准后才能排放,以免造成地表水、土壤和地下水污染。化学药剂的使用是油田废水的主要处理方法。通过添加适当的处理化学品,可以有效去除油田废水中的有害成分。

关键词:油田;污水;化学剂;应用

1.油田污水處理的重要性

当前,生态文明的不断发展对人与社会的和谐发展提出了更高的要求。在处理油田污水时,化学药品的使用可以有效地处理油田污水,也满足可持续发展的要求。油田污水处理如果不能顺利进行将在一定程度上导致生态环境破坏,并阻碍油田的正常采油。从科学角度来看,油田开采中的油田污水主要包括油田采出水、钻井污水以及其他含多种化学物质的含油污水,如无机盐和芳香族化合物、含硫化物破乳剂等,这些有害物质通常很难溶于水中,如不经处理直接排放会导致对水和土壤质量的严重损害。在注水开采油田中,油层中的大部分水都是从井中抽出来注入水的。大部分水与原油一起通过油井返回地面,在取出原油之前,必须除去这部分水。提取的污水中含有原油,这就是所谓的石油生产水。随着国内油田的深入开发,油田采出液中水含量持续增长,有的区块已达到90%以上。这种含油污水已成为注入油田的主要水源。随着油田边缘低渗透性油田和地上沉积物的不断发展,对油田抽水水质的要求越来越严格。为了有效解决油田污水问题,必须对油田污水进行多种处理,以使水质达到相关排放标准和要求。清洁油田污水时,主要目标是去除有害物质。通常使用化学药品最常见、最有效的去除方法。通过向油田污水中添加化学试剂,注入的化学剂与污水中的有害物质发生化学反应并将其转化为无毒无害符合排放标准的物质。

2.化学剂在油田污水处理中的运用

2.1杀菌剂在油田污水处理中的应用

根据组成,杀菌剂分为两种类型:氧化还原型和非氧化还原型。第一种持续时间很短,通常在碱性条件下使用,否则会导致金属腐蚀,且污染更为严重,因此非氧化还原杀菌剂是油田污水处理的首选。(1)季铵盐杀菌剂。这是一种抗菌表面活性剂,不仅具有很强的杀菌作用,而且还提高了组件杀菌的效率,并且可以分离附着在金属设备表面的菌落,从而杀死隐藏在有机物质和粘液中的细菌,杀菌效果极好。(2)有机醛类杀菌剂。醛类杀菌剂具有良好的杀菌活性,但通常具有一定的毒性和刺激性的气味,例如甲醛等,由于其有害性,目前很少使用它们。(3)氰化物杀菌剂。氰化物杀菌的功效极高,但毒性极强,且不适应在碱性生态环境中使用。因此,必须与表面活性剂复合一起使用以提高灭菌效率。(4)新型多功能杀菌剂。近几十年来,我国已经认识到油田污水处理对生态环境的重要性,这就是为什么将新型杀菌剂的研究和开发列入议程的原因。新型多功能杀菌剂高效的且不需要很大量,此外,它们的性能稳定,不受生态环境影响,并且在大多数情况下都可以保持高效。更重要的是,多功能杀菌剂还具有抑制沉积物形成和延缓腐蚀的功能,这可以大大简化油田中污水处理的步骤并节省处理成本。

2.2缓蚀剂在油田污水处理中的应用

油田污水中含有多种腐蚀性物质,包括硫化物和酸离子,对水管具有明显的腐蚀性,不仅会缩短水管的使用寿命,腐蚀严重还会使水管破裂。将缓蚀剂添加到污水中能够有效延缓污水中的侵蚀性物质对水管的腐蚀。腐蚀抑制剂的类型很多,包括有机腐蚀抑制剂和无机腐蚀抑制剂。有机缓蚀剂的类型包括咪唑啉盐、铵盐和季铵盐,低聚物或缩聚物。低毒高效多功能的缓蚀剂同时具有高效缓蚀性能和多功能清洁处理这两种功能,具有良好的防腐效果和低成本。多功能缓蚀剂结合了不同类型缓蚀剂的特性,在使用过程中需要大量的添加剂。

2.3脱硫剂在油田污水处理的应用

在油田污水处理中,脱硫是对油田污水中有毒物质的有效处理,污水中的有毒物质通常以硫离子、硫酸根离子和硫元素的形式存在。在还原硫酸盐的细菌的影响下,元素硫和硫酸根离子被还原为硫离子。但是,在某些条件下,硫离子和硫化氢的存在会引起钢的严重腐蚀,强烈的腐蚀作用会导致管壁穿孔。这种情况严重影响了油田的正常生产,同时会造成了非常严重的污染,并带来了严重的安全隐患。当前,通常使用的脱硫剂通常具有两种形式:一种是沉淀型,另一种是氧化型。在油田污水中进行脱硫时,沉淀型沉降的作用最为明显和有效,通过物理和化学分离,污水中的含硫有毒物质可以转化为含硫污泥。最后,使用除垢剂可以有效处理污泥,并且在清洁过程中不会损害生态环境。

2.4阻垢剂在油田污水处理的应用

随着油田排水的不断增加,油田污水中还积有石灰垢,这对管道运输有很大的影响。如果能够在大力开发开采油气田的同时解决水垢问题,将为企业带来更多的经济效益。使用沉积抑制剂可以有效防止沉积物的形成。来自油田的污水通常包含可溶颗粒,这些物质通常具有难溶于水的性质,在污水排放后会导致水管内水垢的形成,进而导致管道和水通道堵塞。使用阻垢剂可以抑制水中不溶性颗粒的结垢,而阻垢剂还可以充当润滑剂,使管道更光滑。

2.5絮凝剂在油田污水处理的应用

油田污水中的油分水溶性低,污染度高,会影响水生生物的生存,应将其清除。常用的絮凝剂包括无机絮凝剂,例如聚氯化铝和聚硫酸铁,有机絮凝剂,例如天然或合成聚合物材料以及有机-无机复合絮凝剂。絮凝剂主要通过吸附电中和剂,吸附桥和捕获沉积物以产生和除去沉积物而从水相中去除污染物。在这些絮凝剂中,合成有机聚合物絮凝剂具有絮凝效果好,成本低,毒性低的优点,是目前使用最广泛的絮凝剂。

总之,油田化学剂是处理油田污水的最高效的方法,包括杀菌剂、腐蚀抑制剂、石灰抑制剂、絮凝剂和脱硫剂等,相关人员应该根据实际情况合理使用化学试剂以有效去除油田污水中的有害成分,防止油田污水污染,避免由于石油的开采而引起的生态环境问题。

参考文献:

[1]刘宁.油田污水处理中油田化学剂的应用分析.2019.

[2]王新民.油田化学剂在油田污水处理中的应用策略.2020.

作者:王淑云

化学试剂与油田污水处理论文 篇3:

探讨油田污水处理中化学药剂的应用

摘要:当前在我国社会经济发展过程中,石油是不可或缺的一种战略性能源,因此,我国非常重视对油田的探测和开发,然而不可忽视的是在当前油田开采模式下,油田开采伴随着大量的污水产生,对于油田周围的生态环境造成了较大的负面影响,因此必须对油田污水进行处理,降低油田污水中的污染物含量,而化学药剂在处理油田污水方面具有较好的应用效果。本文主要介绍了化学药剂在石油生产污水处理中的应用、化学药剂在延缓腐蚀速度中的应用、化学药剂在絮凝作用中的应用以及化学药剂在解决结垢问题中的应用。

关键词:油田污水;化学药剂;延缓腐蚀;絮凝作用;结垢问题

在石油的开采和加工过程中都会产生大量的工业污水,这些污水中含有有害物质,会对自然环境、动物以及人类造成负面影响,因此,降低油田污水中污染物含量,对于保护自然生态有着重要意义。当前我国处理油田污水主要是通过分离技术、过滤 技术和生物技术来处理污水,并在这些技术应用的过程中使用化学药剂加速相关技术的应用过程,因此当前化学药剂在处理油田污水方面有着较为广泛的应用。

一、化学药剂在石油生产污水处理中的应用分析

在石油开采和提炼的过程中会产生大量的污水,这些污水中含有石油中丰富的物质和元素,能够为微生物提供良好的生长环境,这导致油田污水中含量大量的微生物,包括有害微生物,例如:铁细菌、还原菌和腐生菌,甚至在部分油田废水中还存在病毒等微生物,因此如果不对油田污水进行处理,则会导致这些有害微生物广泛传播,进而对生态环境造成破坏,不仅如此,油田污水中的铁细菌等物质还会导致油田工业设备出现腐蚀和磨损,加速相关机械设备的老化,进而导致相关机械设备的维修成本居高不下,油田开采成本大幅上升,而使用化学药剂等进行杀菌处理,则能够有效减少有害微生物的数量,抑制有害微生物的生长,减少油田污水对周围生态以及油田开采设备造成的负面影响。除此之外,油田污水中的部分物质和元素本身属于有害物质,会影响油田附近水源质量,危及植物及动物的生长,因此需要使用化学药剂,使得这些有害元素能够与化学药剂发生反应,转化为无害物质或者危害较小的物质,从而达到进一步优化油田污水处理效果的目的。

二、化学药剂在延缓腐蚀速度中的应用

在石油污水中存在的物质较多,这些物质或本身是酸性物质,或与其他物质反应,生成了酸性物质,因此石油污水总体是酸性的,容易腐蚀污水管道等设备,同时这些酸性污水在排出后,也会改变周围土壤以及水源的酸碱值,并对环境造成破坏。为了降低石油污水对于环境所造成的破坏,需要使用碱性物质对石油污水进行中和,降低石油污水的酸度,进而延缓石油污水对管道造成的腐蚀,并减少石油污水在排放后对周围生态造成的破坏。在油田污水处理过程中,用于延缓腐蚀速度的常见化学试剂包括无机化学药剂和有机化学药剂两大类,在有机化学药剂中又分为了:有低毒高效试剂、季铵盐以及铵盐等类型,有机化学药剂的应用效果较好,即便试剂的浓度较低,也能够起到较好的延缓腐蚀速度的效果,而无机化学试剂则需要在较高的浓度下才能够起到作用,处于使用成本和使用便利度考虑,当前在我国油田污水处理过程中,在使用延缓腐蚀速度方面的化学药剂时主要使用有机化学药剂。

三、化学药剂在絮凝作用中的应用

在油田污水处理过程中使用絮凝剂也是常见的一類处理方式,通过絮凝剂产生絮凝作用,在污水中产生絮凝团,而絮凝团周围的杂质在正负电荷分解作用下将吸附在絮凝团中,这样通过处理絮凝团则能够大大减少油田污水中杂质的含量,起到净化污水的作用。除此之外,如果油田污水中的杂质长期无法得到有效处理,那么油田污水中的杂质日积月累可能出现沉积,进而导致油田污水管道堵塞,因此在处理油田污水的过程中使用絮凝团还有利于防止石油污水管道堵塞的作用。因此化学絮凝剂被广泛应用于我国油田污水处理过程中。当前化学絮凝剂主要分为了三大类,有机絮凝剂,无机絮凝剂以及复合絮凝剂,当前在我国油田污水处理的实践过程中主要使用有机絮凝剂,这主要基于有机絮凝剂使用较为方便,少量的有机絮凝剂便能够起到较好的絮凝效果,达到去除杂质的目的。

四、化学药剂在解决结垢问题中的应用

在油田污水排放的过程中,污水中含有难溶于水的物质,而这些难溶于水的物质则容易在水管中沉淀,导致水管堵塞,而在石油开采过程中,受到地理因素和开采过程中机械运作的影响,管道中各个不同的部位之间存在一定的温差,而温差的产生导致石油沉淀现象进一步加剧,在石油开采过程中,一旦水管堵塞将导致石油开采进度受到影响。因此需要使用阻垢剂将这些不溶于水的物质分解成结晶颗粒或者是离子,保持水中杂质的稳定性,防止管道堵塞情况发生。在使用阻垢剂的过程中需要注意选择无磷或者含磷量较小的阻垢剂,降低阻垢剂对生态造成的负面影响。

五、总结

油田污水处理是一个较为复杂的工程,在油田污水处理过程中使用化学药剂能够有效解决油田污水处理过程中的难题,减少油田污水的危害性,但在使用化学药剂处理油田污水的过程中,需要严格按照化学药剂的相关要求进行使用,避免滥用化学药剂对油田污水造成二次污染,导致污水对周围生态环境及相关油田开采设备的负面影响加剧。

参考文献:

[1] 董晓通,徐明明,周海刚等.液碱在胜利油田污水混凝净化处理中的应用[C].//2016水处理混凝技术研讨会论文集.2016:76-84.

[2] 蓝立财,樊文星,曹勇飞等.探讨油田污水处理中化学药剂的应用[J].化工管理,2018,(6):199.

[3] 金德才.油田污水处理水质影响因素分析[J].商品与质量,2020,(5):261.

商洛学院 726116

作者:徐章华

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