引言
在石油的生成、运移和储积的过程中，石油的主要天然伴生物是水。在油藏勘探开发初期，通常情况下，原始地层能量可将部分油、气、水液体驱向井底，并举升至地面，以自喷方式开采，称之为一次采油。一次采油采出液含水率很低。但是，如果油藏圈闭良好，边水补充不足，原始地层能量递减很快，一次采油方式难以维持。为获得较高采收率，需向地层补充能量，实施二次采油，二次采油有注水开发和注气开发方式等。油田污水主要来自原油脱水站及联合站内各种原油储罐的罐底水、将含盐量较高的原油用其他清水洗盐后的污水。2014 年初，环保部在国内某油田存储池排放口进行取样分析，水质分析结果表明生产排放废水中COD、石油类、挥发酚等指标超标，不能满足国家污水综合排放标准中二级标准的要求。生产废水排放量约为7000m3/d，如此规模的生产废水若不达标排放，一方面严重污染风城地区生态环境，另一方面对已开发区域正常生产运行带来影响。为完成国家提出的节能减排和主要污染物排放控制的目标，保护生态环境，确保油田产能建设及可持续发展，生产废水处理的问题刻不容缓。
1 油田污水处理工艺现状
国内外的油田采出水外排处理技术主要有生物处理技术、化学氧化处理技术、植物湿地处理技术。物理化学法一般处理效率高，但投资大，处理费用高，一般仅适用于排水量不大的场合的污水处理。化学方法处理废水时需要投加大量药剂，日常运行费用极高，并会产生大量的污泥。生物处理是世界各国普遍采用的一种高效可行、经济合理的外排处理工艺，具有自动化程度高、占地少、处理效率高、耐冲击负荷高等特点。生物处理工艺在含油污水外排中逐渐得到广泛的应用，国内许多油田如冀东油田、大港油田等，采用生物法处理油田采出水，取得较为满意的效果。但由于该油田生产排放废水，成分复杂，含有大量难降解大分子有机物，可生化性差，单纯引入生化技术，难以达到排放标准，因此需要采用物化、生化耦合工艺。当采用生物接触氧化工艺作为主要的处理工艺时，需要对生产排放废水进行预处理，以提高其生化性。提高难降解有机废水可生化性的预处理方法很多，总体来说，可分为三大类：物理化学预处理、化学预处理和生物预处理。
2 国内某油田含盐污水概况
国内某油田稠油开采是利用热采方式进行开采，注蒸汽锅炉系统将排放大量的生产废水(高低含盐水)，共有两个来源：一个是钠离子交换器再生时排放的高低含盐水，高含盐水温度60℃左右，含盐量为1.5×104mg/L 左右;低含盐水温度85℃，含盐量5×103mg/L 左右;另一个是130t/h燃煤注汽锅炉排污产生的高含盐水，含盐量2×104mg/L，温度80~90℃。目前1 号处理站、2 号处理和燃煤注汽锅炉产生的生产废水排放至距2 号处理站东南13.5km 的存储池。为了进一步分析该油田含盐污水处理工艺，因此对该油田含盐污水进行取样分析，结果如表1。
根据表1 可知该油田高含盐废水外排口取样结果：风城含盐水外排挥发酚含量3.04mg/L~9.38mg/L、石油类含量1.6mg/L~27.9mg/L 和COD 含量254mg/L~909mg/L，超过国家外排二级标准值：挥发酚0.5mg/L、石油类10mg/L、COD120mg/L。悬浮物、氨氮、硫化物含量均低于标准值。由于工业废水排放国家规定必须达到GB8978 规定的二级标准及以上级别方可对外排放，风城含盐废水中COD、挥发酚、石油类均超过GB8978-2005二级排放标准，不满足外排标准，因此在含盐水外排前需要对这三种物质进行处理，达到排放标准之后方可排放。
3 国内某油田含盐污水处理试验分析
根据国内外油田污水处理工艺分析，采用微生物法和氧化法是去除COD 和挥发酚等物质的主要手段，因此用微生物法和氧化法对该油田含盐污水进行处理。分别进行试验：
3.1 微生物法试验:微生物处理系统已在冀东、大港及胜利油田都有成功应用实例，为了解微生物试验菌群对生产排放废水中石油类、COD、挥发酚的处理效果。2014 年5 月4 日~2014 年5月23 日，该油田在室内开展微生物处理试验研究。试验以微生物反应池为主要设备，通过投加有效配伍的特种微生物培养菌膜后，进行1 号站、2 号站废水混合液试验。根据图2、图3 表示该油田含盐废水生化实验来水含油量稳定为7.7mg/L，
经有效配伍的专性联合菌群对油的降解效果非常明显，出水含油量呈下降趋势，进水含油量为7.7mg/L，微生物反应池出水含油量在0.99~3.92mg/L 之间，出水平均含油量为2.4mg/L，平均去除率为68.81%;出水COD 有下降的趋势，来水COD 均值为577mg/L，出水COD在是174~208mg/L 之间，出水COD 平均值为191mg/L，平均去除率为66.75%。随着实验时间推移实验出水COD含量随之降低。但是由于该油田含盐污水含Cl-浓度高，对微生物的呼吸抑制作用较强，对生化系统具有较强的冲击，因此所用生化菌群须专门诱导培养，成本较高在工业处理过程中不适合采用该方法。
3.2 氧化法试验:生产排放废水中含有的大量有机物，主要以大分子、长链烷烃和外加有机物添加剂为主，臭氧催化氧化的作用将难降解的有机物、挥发酚分解成低分子量、小分子物质，甚至可直接降解为CO2 和H2O，达到无害化目的。由于该油田含盐废水主要来源为：清水树脂离子交换器排出水、污水树脂离子交换器和流化床汽包炉水三个部分，由于离子交换器排放水为氯化钙型水，流化床高含盐水为重碳酸氢钠型污水且pH 值高，因此从理论上分析可以将两种水质进行混合处里直接生成难容物质、去除、置换出，利用混凝沉降去除生成的沉淀物质，对其滤液进行氧化去除有机物和COD 即可回收利用，同时节省树脂交换器盐的用量。
由于流化床高含盐水pH 高，不利-OH 自由基形成，而风城高含盐废水中COD、石油类和挥发酚超标物质需要强氧化剂进行氧化方可保证去除效果，因此在氧化过程中选用强氧化剂O3 进行氧化。
来水COD 含量：304.3~513.4mg/L 平均416.09mg/L，来水水质波动较大，经过臭氧氧化之后出水COD 含量降低至178~309mg/L 平均253.84mg/L，臭氧氧化对该油田高含盐水COD 去除率为50.7%。O3 的强氧化性对COD、有机物去除效果明显，O3 通过强氧化性将高含盐水中的有机物氧化为CO2 和H2O，对风城高含盐水达标外排有很明显的效果。由于该油田高含盐水含量较为复杂，难以以一种方法对其处理。后期针对该油田高含盐水进行了混凝沉降+臭氧氧化实验，其结果如图6。
通过实验出水对比，混凝沉降+臭氧氧化对该油田高含盐水去除效果较为明显，出水颜色呈透明色，经过观察出水中含有有色物质、悬浮物含量达标，其中不含石油类等有机物。该方案可以满足该油田高含盐水达标外排目标。
4 结论
①本文研究油田高含盐水具有高、高矿化度的特点，不仅腐蚀性强，而且不利于微生物细菌的繁殖与增长。高盐对微生物有毒害和抑制作用，生物处理技术实施遇到极大障碍。②该油田高含盐水BOD/COD 比值低，可生化性差，废水中有一部分难降解有机物，常规的技术难以有效去除残余的有机物。但废水中油含有一定量的醇、羧酸、醛类等易被生物降解的有机物，该油田高含盐水处理需要引入强氧化剂，方能较好地去除高含盐水中的难降解物质。③臭氧氧化利用臭氧的强氧化性，将高含盐污水中的有机物降解为小分子的CO2 和H2O，同时将水中有色物质氧化，达到除色的效果。臭氧氧化对该油田高含盐水的COD 去除率可以达到50%以上，通过实验该油田选择混凝沉降+臭氧催化氧化可以达到该油田高含盐水达标外排的目的。
原标题：油田含盐污水达标处理试验研究
