油田廢水除污技術(shù)新突破
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[時(shí)間:2009-09-09 香港大公報(bào) 關(guān)注度:0]
摘要: 含油廢水是油田主要廢水之一,是油田為提升采油率而產(chǎn)生的一種廢水,這種廢水成分復(fù)雜,處理難度高,一直是油田環(huán)境污染的主源頭。除此之外,石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)部門也被含油廢水長期困擾。因此,解決含油廢水的循環(huán)利用問...
含油廢水是油田主要廢水之一,是油田為提升采油率而產(chǎn)生的一種廢水,這種廢水成分復(fù)雜,處理難度高,一直是油田環(huán)境污染的主源頭。除此之外,石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)部門也被含油廢水長期困擾。因此,解決含油廢水的循環(huán)利用問題,不僅是各大油田的期盼,也是許多任務(wù)業(yè)部門的渴望。早前,中國石油吉林油田宣布,上海安潔士石油技術(shù)公司自主研發(fā)的油田含油廢水無害化處理技術(shù)通過了吉林油田的省級專家評審,處理排放指標(biāo)符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。這不僅是內(nèi)地首次在該項(xiàng)技術(shù)上取得突破,同時(shí),也使長期遭含油廢水困擾的工業(yè)企業(yè)看到了希望。
油田污染廢水為害
目前中國油田為提高石油采出率,普遍應(yīng)用壓裂技術(shù)。但是,壓裂作業(yè)的返排液對環(huán)境的污染十分嚴(yán)重,處理難度極大,被公認(rèn)為油田環(huán)境污染源之一。專家表示,在石油油井開采之初,地層的壓力將石油頂出。這時(shí)候采油非常容易。但隨著開采的進(jìn)行和地下壓力的減少,采油難度逐漸加大。在早期,一般采用注水驅(qū)油的辦法,通過向油井注水,利用油比水輕的原理將油「頂」出來。但目前油田主要采用壓裂技術(shù)來提升采油率。
油田壓裂技術(shù)是通過專門設(shè)備─油田壓裂機(jī)將壓裂液打入井下,增大原先地層的孔隙,加快出油速度,增加出油量。壓裂液是一種高分子聚合物的溶液,含有黏度很大的天然胍膠,加上石屑、沙子等強(qiáng)度比較大的顆粒,還有助排劑及其它的一些添加劑共同制成,形成一種粥狀的溶液。當(dāng)油田壓裂機(jī)將壓裂液打入井下,將地層打開裂縫,壓裂液攜帶的沙子和石屑便會填充進(jìn)入,將縫隙頂住,避免其在壓力消失后愈合;這時(shí)會開始注入一種破膠劑,使天然胍膠的黏度迅速降低,能夠像水一樣被重新回收上來。這種經(jīng)過脫膠劑再收回來的就是返排液。
新技術(shù)助化油凈化
由于返排液中含有胍膠、破膠劑等大量有機(jī)高分子,使它構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的體系,其COD 值(化學(xué)需氧量)更達(dá)到四千至八千。目前污水處理廠的技術(shù)工藝,滿足不了壓裂返排液的處理需求,既達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),也給工廠設(shè)備造成很大壓力。
據(jù)介紹,上海安潔士石油技術(shù)公司自主研發(fā)的含油污水無害化處理技術(shù),核心技術(shù)為有機(jī)高分子絮凝劑、微波誘導(dǎo)催化裝置和敏化劑、活性炭氈線上吸附再生裝置等化學(xué)試劑和自動裝置,通過采用先進(jìn)工藝,成功地解決了含油污水中殘留高分子聚合物帶來的難題。目前,該技術(shù)已在油田進(jìn)行了實(shí)地的中期試驗(yàn),處理效果達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn),處理能力為一噸╱小時(shí),并可根據(jù)需要,放大到二十噸╱小時(shí)和三百噸╱小時(shí)。
含油污水無害化處理技術(shù)主要的難點(diǎn)在于:
一,污水的絮凝。以往,水處理最常用的一種方法就是在污水里加入絮凝劑,使那些污物聚集到一起,然后將其排除。但由于含油污水中水油混合,絮凝劑難以發(fā)揮作用。加上絮凝劑本身功效的問題,以前完成這個(gè)過程需要三十分鐘到一個(gè)小時(shí),難以滿足工業(yè)化的要求。此次,安潔士采用了突破性的水處理劑,將破乳和絮凝兩種功能聚合在一起,既具有很強(qiáng)的破乳功能,又具有高速絮凝的功能,一般情況下,一到三分鐘之內(nèi),絮凝劑都可以完成污水的絮凝過程,比較適合工業(yè)化生產(chǎn)。
二,使污染物「化整為零」。由于含油污水中含有大量有機(jī)高分子,比如返排液中的胍膠以及其它添加劑,造成它的分子量很大。這些有機(jī)高分子聚合物在水中吸附了各種有害物質(zhì),由于其分子量大、黏度大的特點(diǎn),常規(guī)的方法無法將它們分離出來。而含油污水分子量高,恰恰就是其處理的核心和難點(diǎn)。
大規(guī)模工業(yè)化適用
專家認(rèn)為,此次研究通過將一種新研制的催化劑加入水中,在微波的條件下,將高分子聚合物「打碎」,變成了低分子物質(zhì)。這種方法使得含油污水處理能夠大規(guī)模工業(yè)化,能夠達(dá)到一百噸╱小時(shí),而一口油井一天產(chǎn)生的污水也只是一百噸左右。
污染物分離降解后,便要將它取出,活性炭氈線上吸附再生裝置做的就是這個(gè)工作;钚蕴渴且环N優(yōu)良的水處理工具,它的表面有很多空隙,可以吸附水中的有害物質(zhì)。很多人家中安裝的自來水凈水機(jī)中,有一個(gè)個(gè)像小罐子一樣的設(shè)備,里面多數(shù)裝的都是活性炭。水從里面走一遍,出來的就是凈水。但活性炭也有缺點(diǎn),當(dāng)臟東西吸附過多的時(shí)候,活性炭就會失效。常規(guī)方法只有將其取出,到指定地點(diǎn)用高溫爐將臟東西燒掉,然后再經(jīng)過活化工藝,重新回用。如果用在工業(yè)化的含油污水處理上,這個(gè)反復(fù)取裝的過程,一來造成勞動強(qiáng)度很大,二來容易造成周邊環(huán)境污染,成本高,效率低。
新技術(shù)采用了「活性炭纖維氈線上吸附及再生裝置」,將活性炭的特性集中到一個(gè)纖維氈上,而吸附效率、性能都要高于普通活性炭。另外,它還具有良好的耐高溫性和解析性,可以承受五百度的高溫,而這個(gè)溫度下有的活性炭就會燃燒。
成為節(jié)能減排樣板
在清理時(shí),活性炭氈避免了反復(fù)裝取的麻煩,在生產(chǎn)線上通過高溫高壓蒸汽,三十分鐘后就可以將污染物去掉,達(dá)到出廠指標(biāo)。
膜過濾也是此次研究的核心技術(shù)一部分。以前的膜往往跟油比較「親近」,容易沾油。而研究人員通過在膜中加入排斥油的物質(zhì),增加了膜的親水性,既方便油水分離,又讓膜容易清洗。
源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)部門的含油廢水,無論對工業(yè)生產(chǎn),還是對居民生活都會產(chǎn)生極大危害。實(shí)驗(yàn)表明,如果廢礦物油內(nèi)的有毒物質(zhì)通過人體和動物的表皮滲透到血液中,并在體內(nèi)積累,會導(dǎo)致各種細(xì)胞喪失正常功能,是公認(rèn)的致癌和致突變化合物。如果把廢礦物油倒入土壤,也會導(dǎo)致植物死亡,被污染土壤內(nèi)微生物滅絕。如果廢礦物油進(jìn)入飲用水源,一噸廢礦物油可污染一百萬噸飲用水。含油廢水作為污染物質(zhì),所引發(fā)的危害,當(dāng)與廢礦物油不相上下。
作為一個(gè)水資源缺乏的國家,徹底解決含油廢水的回圈利用,不僅為油田實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和環(huán)保的雙目標(biāo)提供了有力支持,也為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),還為各產(chǎn)生含油廢水的企業(yè)做好節(jié)能減排提供了可喜的途徑。