淺談生物技術(shù)在油田廢水處理中的應(yīng)用

1、141科技資訊科技資訊 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2009 NO.29污染及防治石油開采過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水如不 經(jīng) 任 何 處 理 就 排 放 到 自 然 環(huán) 境 中 , 將 對(duì) 生 態(tài) 環(huán) 境 造 成 極 其 惡 劣 的 影 響 , 因此 , 必 須 對(duì) 水 中 的 懸 浮 物 、 礦 化 度 、 油量、 酸 堿 度 等 各 項(xiàng) 指 標(biāo) 進(jìn) 行 嚴(yán) 格 的 控 制 , 減 小 油 田 開 發(fā) 對(duì) 環(huán) 境 資 源 的 破 壞 。 將 油 田 廢 水 轉(zhuǎn) 化 成 為 符 合 環(huán) 保 要 求 的 潔 凈 水 , 既 具 有 社 會(huì) 意 義 , 也 同

2、時(shí)可以從中創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。生 物 技 術(shù) 作 為 21世 紀(jì) 的 主 導(dǎo) 科 技 , 在 工業(yè)、 農(nóng)業(yè) , 特別是環(huán)保領(lǐng)域都發(fā)揮著越來 越重要的作用 , 在污染程度高、 污染成分復(fù) 雜 的 油 田 污 水 的 處 理 中 , 尤 其 具 有 其 特 殊 的 作 用 和 優(yōu) 勢(shì) 。1 油田廢水的特性油 田 廢 水 由 鉆 井 污 水 、 采 出 水 和 其 他 污水等成分組成。 鉆井污水成分復(fù)雜 , 主要 由鉆井液、 洗井液等構(gòu)成 , 其主要污染物是 由 鉆 井 過 程 中 添 加 的 各 種 化 學(xué) 處 理 劑 (如 腐蝕劑、 殺菌劑、 潤(rùn)滑劑等 、 鉆井液中的油 類 和 重 金 屬 污 染 物

3、 組 成 ; 采 出 水 指 和 原 油 一 起 被 開 采 出 來 的 水 , 隨 著 油 層 壓 力 的 不 斷 下 降 , 為 提 高 開 采 效 率 , 開 采 中 常 以 人 工 注 水 的 方 式 向 油 層 補(bǔ) 充 能 量 , 此 時(shí) 溶 進(jìn) 了 各 種 污 染 物 的 采 出 水 不 斷 增 加 , 成 為 造 成 污染的主要成分。 采出水一般 pH 值偏高 , 混 合有大量的無機(jī)、 有機(jī)污染物 , 并因其具有 油性的溶解態(tài)毒性組分易于被人體攝入吸 收 , 而 不 溶 性 的 組 分 因 降 解 速 度 慢 , 容 易 造 成 二 次 污 染 。 2 油田廢水的一般處理方式2.

4、 1物理法物 理 法 包 括 重 力 沉 降 法 、 離 心 分 離 法 和蒸發(fā)、 過濾等方法。 其中比較先進(jìn)的是按 物 理 截 留 原 理 設(shè) 計(jì) 的 膜 分 離 結(jié) 構(gòu) , 即 設(shè) 置 一 個(gè) 具 有 選 擇 透 過 性 的 屏 障 , 將 污 水 中 一 定 顆 粒 大 小 的 雜 質(zhì) 截 留 在 膜 的 一 側(cè) , 污 水 由 上 游 經(jīng) 膜 流 至 下 游 , 根 據(jù) 水 中 組 分 和 膜 性質(zhì)的不同實(shí)現(xiàn)分離。 2. 2化學(xué)法化 學(xué) 法 包 括 混 凝 沉 淀 、 化 學(xué) 中 和 與 轉(zhuǎn) 化 法 等 , 指 通 過 化 學(xué) 反 應(yīng) 除 去 污 水 中 的 懸 浮 物 和 可 溶 性

5、 污 染 物 的 方 法 。 絮 凝 沉 淀 中 應(yīng) 注 意 混 凝 劑 的 選 擇 , 并 避 免 二 次 污 染 的 發(fā)生。 此外 , 化學(xué)氧化法也是油田廢水處理 中 的 重 要 方 法 , 可 將 水 中 溶 解 狀 態(tài) 的 各 個(gè) 組分轉(zhuǎn)化為易與水分離的形態(tài)。 2. 3物理化學(xué)法常選用的物理化學(xué)法一般有吸附法和 氣 浮 法 等 , 其 中 氣 浮 法 是 通 過 空 氣 以 微 小 氣 泡 形 式 粘 附 懸 浮 油 粒 而 形 成 浮 渣 , 從 而 達(dá)到油水分離的效果。盡 管 上 述 方 法 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 , 但 仍然存在處理劑投入大、 成本高、 產(chǎn)生二次 污 染

6、 等 問 題 , 隨 著 基 因 工 程 等 技 術(shù) 的 不 斷 發(fā) 展 , 將 生 物 技 術(shù) 應(yīng) 用 于 油 田 廢 水 處 理 逐 漸 成 為 了 必 然 趨 勢(shì) 。3 生物技術(shù)在油田廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn) 狀及前景展望3. 1應(yīng)用現(xiàn)狀油 田 廢 水 屬 于 非 極 性 油 脂 廢 水 , 一 般 情 況 下 , 非 極 性 油 脂 很 難 通 過 生 物 降 解 處 理 , 但 隨 著 生 物 技 術(shù) 的 不 斷 改 進(jìn) , 越 來 越 多 的生物技術(shù)開始應(yīng)用于油田廢水的深度處 理中。 通常情況下 , 生物方法在對(duì)含油量在 30mg/L以 下 的 廢 水 進(jìn) 行 處 理 時(shí) 效 果 最 佳

7、 , 常 用 的 方 法 如 下 。氧化溝法匯集了活性污泥法和氧化塘 的 技 術(shù) 特 點(diǎn) , 利 用 連 續(xù) 環(huán) 式 反 應(yīng) 池 作 為 生 物 反 應(yīng) 池 , 混 合 液 在 該 反 應(yīng) 池 中 一 條 閉 合 曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán) , 常在延時(shí)曝氣條件 下使用。 氧化溝法相比于傳統(tǒng)活性污泥法 , 可以省略調(diào)節(jié)池、 初沉池、 污泥消化池 , 有的 還可以省略二沉池。 但在此工藝中 , 要重視 對(duì)溶解氧的控制和對(duì)污泥回流方式的改進(jìn)。膜生物反應(yīng)器是一種將廢水生物處理 和膜過濾技術(shù)結(jié)合在一起的先進(jìn)廢水處理 技術(shù) , 特 點(diǎn) 是 對(duì) 有 機(jī) 污 染 物 去 除 率 高 ; 出水 懸 浮 物 很 低

8、; 剩 余 污 泥 產(chǎn) 率 低 ; 是 唯 一 將 廢 水的二級(jí)處理和三級(jí)處理結(jié)合在一起的工 藝 ; 處理效率高 ; 容易實(shí)現(xiàn)一體化控制 ; 設(shè)計(jì) 操 作 運(yùn) 行 簡(jiǎn) 便 。接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和 生 物 膜 法 特 點(diǎn) 的 一 種 新 的 廢 水 生 化 處 理 法。 這 種 方 法 的 主 要 設(shè) 備 是 生 物 接 觸 氧 化 濾 池 。 在 不 透 氣 的 曝 氣 池 中 裝 有 焦 炭 、 礫 石 、 塑 料 蜂 窩 等 填 料 , 填 料 被 水 浸 沒 , 用 鼓 風(fēng) 機(jī) 在 填 料 底 部 曝 氣 充 氧 ; 空 氣 能 自 下 而 上 , 夾 帶 待 處 理 的 廢

9、 水 , 自 由 通 過 濾 料 部 分 到 達(dá) 地 面 , 空 氣 逸 走 后 , 廢 水 則 在 濾 料 間 格自 上 向 下 返 回 池 底 。 活 性 污 泥 附 在 填 料 表 面 , 不 隨 水 流 動(dòng) , 因 生 物 膜 直 接 受 到 上 升 氣 流 的 強(qiáng) 烈 攪 動(dòng) , 不 斷 更 新 , 從 而 提 高 了 凈 化 效 果 。氧化塘法即利用塘水中微生物的代謝 作 用 氧 化 分 解 水 中 有 機(jī) 物 以 凈 化 廢 水 。 塘 內(nèi)的氧由藻類光合作用和塘表面自然復(fù)氧 提供。 氧化塘較其它方法有以下優(yōu)點(diǎn) :基建 投 資 低 , 運(yùn) 行 管 理 簡(jiǎn) 單 經(jīng) 濟(jì) , 可 進(jìn) 行

10、 綜 合 利 用 。3. 2前景展望生物技術(shù)以其處理時(shí)間短、 占地小、 耗 能低、 效果佳以及出水水質(zhì)好 , 二次污染少 等眾多優(yōu)點(diǎn)在油田廢水處理中具有不可替 代 的 作 用 , 一 直 被 認(rèn) 為 是 未 來 最 有 前 景 的 污 水 處 理 技 術(shù) 。 從 前 普 遍 認(rèn) 為 在 含 油 量 大 于 100mg/L時(shí) , 生 物 處 理 的 效 果 不 理 想 , 并 且不能滿足連續(xù)排放的工業(yè)廢水及其處理 技術(shù)的要求。 但隨著生物科技的飛速發(fā)展 , 以 及 對(duì) 油 田 廢 水 特 性 認(rèn) 識(shí) 的 不 斷 深 入 , 近 年 來 , 對(duì) 較 高 含 油 量 和 較 長(zhǎng) 周 期 連 續(xù) 排

11、放 油 田 廢 水 的 生 物 降 解 研 究 逐 漸 升 溫 , 并 取 得 了 一 定 的 進(jìn) 展 。 各 類 生 物 技 術(shù) 方 法 都 有 一 定 程 度 的 嘗 試 和 改 進(jìn) , 但 仍 有 些 問 題 (諸 如如何提高生化處理器中優(yōu)勢(shì)菌的濃度與 活性等 亟待解決。 4 結(jié)語(yǔ)總 之 , 油 田 廢 水 處 理 是 一 項(xiàng) 復(fù) 雜 的 綜 合 工 程 , 待 處 理 的 成 分 繁 多 , 需 要 一 整 套 包 含 各 種 工 藝 方 法 的 高 效 綜 合 工 藝 體 系 , 優(yōu) 化各個(gè)環(huán)節(jié)中的工藝技術(shù) , 才能在時(shí)間短、 成 本 低 的 原 則 下 得 到 理 想 的 處 理

12、效 果 。 作 為 其 中 的 一 個(gè) 環(huán) 節(jié) , 隨 著 生 物 處 理 技 術(shù) 的 不 斷 改 進(jìn) 和 推 廣 , 一 定 會(huì) 提 高 油 田 廢 水 的 處理水平和凈化效率。參考文獻(xiàn)1采 油 污 水 處 理 技 術(shù) 研 究 現(xiàn) 狀 與 發(fā) 展 趨勢(shì) J.油 氣 田 環(huán) 境 保 護(hù) ,2007(3.2鄧 述 波 , 周 撫 生 , 余 剛 , 等 . 油 田 采 出 水的特性及處理技術(shù) J.工業(yè)水處理 ,2000(7.3Fred Pred, 李亮 , 李維安 . 微生物在石油工 業(yè) 上 的 應(yīng) 用 J.國(guó) 外 油 田 工 程 ,2000(8.4王 春 明 . 多 環(huán) 芳 烴 降 解 菌 分 離 、 降 解 特性 及 在 稠 油 微 生 物 采 油 中 的 應(yīng) 用 研 究 D.四 川 大 學(xué) ,2007.5蘇 榮 國(guó) , 牟 伯 中 , 王 修 林 , 等 . 微 生 物 對(duì)石油烴的降解機(jī)理及影響因素 J.化工 環(huán) 保 ,2001(4.淺談生物技術(shù)在油田廢水處理中的應(yīng)用李永東 1 楊子鳳 2(1. 吉林石油集團(tuán)有限責(zé)任公司勘察設(shè)計(jì)院工藝室 吉林松原 138000;2. 吉林省騰翼安全環(huán)境技術(shù)服務(wù)有限公司 吉林松原 138000摘 要 :石油工業(yè)在為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力的同時(shí) , 其鉆井、 采油、 煉制過程中產(chǎn)生的廢水給自然環(huán)境造成了