油田在開(kāi)采原油過(guò)程中,,伴生有大量含油污水,,含油濃度高且有大量的固體懸浮物和其他污染物。處理不好,,不僅污染環(huán)境,,而且浪費(fèi)資源;處理得當(dāng),,則節(jié)能又環(huán)保,。在眾多的處理技術(shù)工藝之中,生化處理工藝逐漸顯示出它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)——
隨著陸地和海洋石油及天然氣的勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn),,含油污水量也在逐年增加,。石油勘探開(kāi)發(fā)的含油污水主要有采油污水、鉆井和洗井污水,,其中以采油污水量最大,,不僅含油濃度高,而且含有大量的固體懸浮物和其他污染物,。
近年來(lái),,河南油田采油二廠(chǎng)稠油開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)著持續(xù)有效發(fā)展,2005年生產(chǎn)稠油接近53.8萬(wàn)噸,,2006年計(jì)劃生產(chǎn)稠油60.8萬(wàn)噸,。與此同時(shí),稠油油田產(chǎn)出污水也在逐年增加,,2005年日污水產(chǎn)量達(dá)7000立方米,,目前日污水產(chǎn)量已達(dá)到1萬(wàn)立方米。
如何對(duì)產(chǎn)出的污水進(jìn)行有效處理,,成為迫切需要解決的問(wèn)題,。該廠(chǎng)以前采用普通稠油注水開(kāi)發(fā)回注污水,日污水回注能力僅為2500立方米左右,,還有大量含油污水需要處理,。隨著稠油開(kāi)發(fā)的深入,地層壓力升高,,注水層,、淺油層與表層地下水較近,,采用稠油注水開(kāi)發(fā)回注污水,一旦升壓爆管,,地下水遭污染風(fēng)險(xiǎn)較大,,而且這種污水處理方法每平方米成本為六七元,污水處理也給油田帶來(lái)了不小的成本壓力,。
污水處理回注容易外排難
國(guó)內(nèi)油田在原油生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出的污水,,大部分經(jīng)過(guò)處理后作為水驅(qū)采油的水源,部分多余的水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后排放,,對(duì)油田周邊環(huán)境多少有些影響,。1998年,國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問(wèn)題的決定》,,要求2000年以前,,全國(guó)所有工業(yè)污染源必須達(dá)到國(guó)家或地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),。
然而,,油田為滿(mǎn)足注水要求的污水處理指標(biāo)與滿(mǎn)足外排要求的污水處理指標(biāo)不同。如油田注水對(duì)處理后的含油污水中的油和懸浮物有具體指標(biāo)規(guī)定,,但達(dá)標(biāo)外排的含油污水除此之外,,還對(duì)COD(化學(xué)需氧量)、揮發(fā)酚等含量有具體要求,。而不同的指標(biāo)需要不同的處理方式和處理工藝,。
目前,國(guó)內(nèi)油田對(duì)含油污水的處理主要采用自然沉降,、混凝沉降,、過(guò)濾、氣浮等常規(guī)的物理方法,,國(guó)內(nèi)的一些環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家也在油田污水處理新設(shè)備,、新技術(shù)的研制上不斷推陳出新。以上工藝設(shè)備經(jīng)合理組合后,,對(duì)污水中的懸浮物和油有較好的處理效果,,符合回注指標(biāo),但一般不能完全達(dá)到外排要求,。
生化處理達(dá)標(biāo)外排
為解決剩余污水問(wèn)題,,國(guó)內(nèi)一些油田開(kāi)展了以達(dá)標(biāo)外排為目的的試驗(yàn)研究,試驗(yàn)多以生物處理技術(shù)為核心,,從國(guó)外引進(jìn)菌種,。生化處理工藝是利用微生物的代謝作用,將水中呈溶解,、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的易降解物質(zhì),。為實(shí)現(xiàn)剩余污水的達(dá)標(biāo)排放,,在含油污水的處理過(guò)程中,采用生化處理工藝顯得必要而又可行,。
目前,,國(guó)內(nèi)比較成熟的生化處理工藝可以分為兩類(lèi),即利用好氧微生物作用的好氧法與利用厭氧微生物作用的厭氧法,。其中好氧處理工藝主要包括活性污泥法,、生物膜法、氧化塘法,、AB處理法等形式,。厭氧處理工藝,根據(jù)處理設(shè)備的不同可分為厭氧接觸法,、厭氧生物濾池,、升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)等幾種處理方法,。
好氧與厭氧處理工藝各有不同的優(yōu)缺點(diǎn),,單靠一種工藝很難取得滿(mǎn)意的處理效果。在實(shí)際工程中,,常見(jiàn)的是將兩種工藝結(jié)合起來(lái),,按照“分級(jí)處理、厭氧先行,、好氧把關(guān)”的原則,,來(lái)確定合理的工藝流程。
生化處理污水技術(shù)在城市污水和煉油污水處理領(lǐng)域已被廣泛采用,,對(duì)于大規(guī)模污水處理,,它是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的有機(jī)廢水處理方法,。國(guó)內(nèi)油田中,,勝利油田、大港油田,、冀東油田等也已應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù),。
實(shí)踐證明,生化處理技術(shù)具有處理效果好,,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,、操作簡(jiǎn)單、管理方便及運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn),。實(shí)際運(yùn)行中,,由于各油田的污水性質(zhì)各不相同,專(zhuān)家建議,,確定生化處理工藝時(shí),,應(yīng)結(jié)合本油田污水的實(shí)際特點(diǎn),,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究后進(jìn)行優(yōu)化選擇,才能取得較好的處理效果,。
剩余污水找到出路
河南油田地處淮河源頭敏感地區(qū),,是河南省及南陽(yáng)市重點(diǎn)環(huán)保檢測(cè)對(duì)象。為解決污水出路問(wèn)題,,河南油田積極探索污水達(dá)標(biāo)外排途徑,。2002年,河南油田采油二廠(chǎng)與中國(guó)石油大學(xué)合作,,在稠油聯(lián)合站進(jìn)行了生化污水處理達(dá)標(biāo)外排現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),。
該廠(chǎng)在生化污水處理達(dá)標(biāo)外排試驗(yàn)中,結(jié)合稠油油田污水水質(zhì),,探索出一套切實(shí)可行的處理工藝,。含油污水生化處理工藝的關(guān)鍵是生化處理單元的處理效果。由于油田污水的成分復(fù)雜,,一般可生化性較差,,油田污水的生化處理應(yīng)強(qiáng)化微生物的優(yōu)勢(shì)菌種,采用厭氧水解酸化—好氧接觸氧化的生化處理工藝處理稠油污水,。
2004年12月,,河南油田在充分調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,,投資建設(shè)了日污水處理能力3000立方米的稠油生化處理先導(dǎo)試驗(yàn)裝置。運(yùn)行結(jié)果表明,,稠油聯(lián)合站采用的生物膜水解酸化—生物膜接觸氧化工藝在穩(wěn)定性,、抗沖擊性、生物菌種耐溫性等方面均能滿(mǎn)足實(shí)際需要,,并且處理裝置易維護(hù),,技術(shù)可靠。在稠油聯(lián)合站的生化先導(dǎo)裝置試驗(yàn)成功后,,河南油田又在雙河油田進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),,同樣采用水解酸化—接觸氧化法處理,處理后的水質(zhì)完全達(dá)到了國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),。
該工程在實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放的同時(shí),,經(jīng)濟(jì)效益顯著,每立方米污水處理成本由原來(lái)的六七元下降到目前的1.4元,。僅此一項(xiàng),,每年就可為河南油田節(jié)約開(kāi)發(fā)成本800多萬(wàn)元。
隨著該廠(chǎng)稠油開(kāi)發(fā)的不斷深入,,產(chǎn)出液中含水量逐年增加,。而生化污水處理技術(shù)為稠油開(kāi)發(fā)的污水達(dá)標(biāo)排放找到了良好的途徑,。今年,該廠(chǎng)在原來(lái)建設(shè)日污水處理能力3000立方米生化工程的基礎(chǔ)上,,準(zhǔn)備進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模,,再建一個(gè)日處理污水能力4000立方米的生化工程。