目前，油井产物中的水量远大于油量，油田综合含水率达 90% 以上，每年从污水中回收原油高达 40 万吨。含油污水因其产生量大、污染范围广等特点 成为国内外各大油田污水处理的重要任务。含油污水的超标排放将会对水体环境、自然生态以及人类造成极大影响。为此，选择经济、合理、有效的油田污水处理方法，可有效解决油田污水的污染问题，同 时还可降低油田开发对周围环境的影响。
1 油田含油污水的来源及分类
1. 1 油田含油污水的来源
油田开采的中后期，水成为开采的重要介质，各大油田基本都采用注水的方式作为主要开发手段， 用高压水来稳定油层压力，减少死油区，以提高油采 出率。其来源于在油气生产过程中所产出的地层伴 生水。为获得合格的油气产品，需要将伴生水与油 气进行分离，分离后的伴生水中含有一定量的原油 和其它杂质，这些含有一定量原油和其它杂质的伴 生水称之为含油污水。
1. 2 油田含油污水的分类
油田采出水中的原油以大小不同的油珠分散在水中，采油后期含水量大，在显微镜观察下，采出液 是“水包油”的乳状液[1]。根据油类在水中分散的 粒径大小不同，可以将油类物质划分成四种形态:
( 1) 浮 油: 油 珠 颗 粒 的 粒 径 大，通 常 大 于 100 μm，一般占污水含油量的 65% ～ 70% ，易漂浮在水 面上形成油层或油膜。
( 2) 分散油: 油珠的粒径为 10 ～ 100 μm，以悬浮 状态分散在水中，分散油不稳定，在静置一段时间 后，自然聚集成较大直径颗粒的油滴浮到水面，从而 形成油膜。
( 3) 乳化油: 油珠的粒径一般小于 10 μm，非常 微小，约占 5% ～ 8% ，因为有表面活性剂的存在，它 可以稳定地分散在水中，不易上浮水面，单纯用静置 的方法很难使其与水相分离。
( 4) 溶解油: 粒径一般 < 0. 1 μm，分散在水中用 肉眼看不到，非常稳定，约占 2% ～ 5% ，有时达到几 纳米，一般方法难以去除。
2 油田含油污水主要处理方法及比较
2. 1 油田含油污水的处理方法
对油田采出水进行处理的任务是去除水中的油质及悬浮物，以满足油田采出水回注工艺要求，回注 达标后会有剩余含油污水，也需要经过严格处理后 达标排放。一般油田含油污水处理阶段包括: ①去 除水中的悬浮物质; ②去除胶体物质及某些溶解的 有机无机污染物; ③要处理的是一些具有特殊性质 的物质，最终达到回注或排放的标准要求。
含油污水的处理方法按照性质被分为物理，化 学，生物和物理化学四大类。
2. 1. 1 物理法
物理法主要是通过物理的方法去除水中的油质、固体悬浮物和矿物质。主要用到重力分离法、粗 粒化法、膜分离法及过滤法等。
①重力分离法: 利用密度原理使水中的油颗粒 在重力作用下依靠水的浮力慢慢上升到水表面，通 过收集浮上来的油脂使污水达到油水分离的目的。
②粗粒化法: 将污水通过放有粗粒化材料的机 器，使含有乳化油和溶解油的污水达到油水分离的 效果[2]。
③膜分离法: 通过微滤、超滤、纳滤和反渗透几 种方法来处理乳化油和溶解油，其原理是利用膜的 选择透过性对污染物进行提纯和分离，从而达到油 水分离的目的。
2. 1. 2 化学法
化学法是向水中投加化学药剂，来处理物理法或生物法不能单独清除的溶解性物质，所以常用的 方法有絮凝法和盐析法等。
①絮凝法: 此方法是将絮凝剂加入含油废水中， 水解后带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油发生电 中和，乳化油的油粒聚集、粒径变大，与此同时生成 絮状物吸附细小油滴，然后通过沉降或气浮的方法 实现油水分离[3]。
②盐析法: 盐析法是去除乳化油的有效方法，原 理是向乳化废水中投加无机盐类电解质，去除乳化 油珠外围的水化离子，压缩油粒于水界面处电层厚 度，减少电荷，使双电层破坏，从而使油粒脱稳，油珠 间吸 引 力 得 到 恢 复，而 互 相 聚
集，以 达 到 破 乳 目 的[4]。从而使油水分离。常用的电解质有 CaCl2 、NaCl、MgCl2 、MgSO4 、CaSO4 等。
2. 1. 3 生物法
生物法是向水体中投入微生物，在微生物的作用下将污水中的有机物分解，转变成简单的无机物， 利用微生物的分解特性和生存能力。目前处理工艺 较成熟并常用到的两种方法主要是活性污泥法和生 物滤池法。
①活性污泥法: 对于比较难处理的水质一般采 用活性污泥法，它是通过微生物形成的大量菌胶团 吸附溶解水中的溶解油脂。通过曝气给微生物提供 所需的氧气，在有氧条件下菌体把溶解油大量同化 为自身组成部分，或氧化成二氧化碳和水等物质，从 而使污水得到净化。
②生物滤池法: 生物滤池在处理污水中有着广 泛的应用，主要去除水中的溶解油，它在生物滤池 内，使微生物附着在固定的载体( 滤料) 上，污水从 上而下散布，在流经滤料表面过程中，污水中的有机 物质便被微生物吸附和分解[5]。
2. 1. 4 物理化学法
物理化学法在油田污水处理中主要有气浮法和吸附法两种。
①气浮法: 又称为浮选法，适用于去除分散油和乳化油，此法是向含油污水中通入空气，使水中油珠 粘附在大量气泡上，随着气泡浮力带油珠一起浮升 至水面实现分离[6]。
②吸附法: 吸附法是利用材料的特殊性质来吸 附水中的油，其可吸附污水中的乳化油和溶解油。吸附可以分为表面、离子交换和专属吸附 3 种类 型[7]。活性炭是常用的吸附材料，但由于活性炭处 理成本高、再生难，使用上受到一定的限制，一般仅 用于含油废水的深度处理。
2. 2 各处理阶段方法的选择
在处理含油污水的过程中，一般通过对污水的水质、水量以及处理程度等问题，采用分级的方式对含 油污水进行处理，在中国一般通常分为三级处理，一 级处理是对污水的预处理，主要用到的是一些基本方 法，二级处理能去除污水中 90% 以上的悬浮物质及可 降解的有机物，三级处理主要对难降解有机物以及有 毒重金属物质等。各级处理方法见表 1。
2. 3 不同油形含油污水处理方法
在油田采油污水中，根据原油粒径的不同分为四种油形。中国大多数油田常采用一级处理也就是 预处理去除浮油，二级处理来破乳和去除分散油，深 度处理主要是除掉溶解油。富含不同油形含油污水 常用处理方法具体见表 2。
2. 4 各种方法去除 COD 效果比较
油田含油污水中 COD 含量较高，一般 COD 高达20 000 mg /L ～ 30 000 mg /L，各种方法处理 COD 的效果不同，去除效率具体见表 3。
由表 3 可见，以上八种具体处理方法对 COD 的 去除效率都能达到 85% 以上，其中粗粒化法和生物 滤池法对 COD 的处理都达到 95% 以上，效果最佳，
COD 含量较高的油田含油污水可采用粗粒化法和 生物滤池法来有效去除。
2. 5 不同油形含油污水处理方法经济技术比较
含不同油形污水从高去除效率、低经济费用两 方面进行比较，比较结果见表 4。
由表 4 可见，浮油含量高污水无论去除效率、运 行投入费用方面分析，重力分离法均最优; 分散油含 量高污水从去除率角度分析浮选法、过滤法较优，但 运行投入费用分析，优选粗粒化法; 乳化油含量高污 水从去除效率和运行投入费用两方面分析优选膜分 离法; 溶解油含量高污水从去除效率和运行投入费用 两方面分析，分别优选活性污泥法和生物滤池。
3 结论
通过研究发现:
( 1) 含油污水分为三级处理，一级处理是预处 理主要处理浮油，二级处理主要去除分散油、乳化 油; 三级处理主要处理溶解油。
( 2) 油田含油污水中 COD 去除率物理化学法相 对低，可达 80% ; 生物法相对高，可达 95% 。
( 3) 富含浮油污水优选重力分离法进行处理; 富含分散油污水优选浮选法、过滤法进行处理; 富含乳化油污水优选膜分离法进行处理; 富含溶解油污 水优选活性污泥法进行处理。
原标题：油田含油污水处理方法对比研究
