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油田污水处理使用化学剂的意义及具体应用研究
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2019/4/26 16:26:04  

摘要:油田在开采过程中会产生很多污水,这些污水含有很多会对环境造成污染的、成分较为复杂的污染物。因此,必须对油田污水进行处理。本文首先对油田污水处理使用化学剂的意义进行了分析,然后对化学剂在油田污水处理中的应用进行了探讨。

关键词:油田污水处理 化学剂

1油田污水的产生以及处理

随着国家越发重视环境污染的治理,我国油田开发中的油田污水处理成为国家重点观察的对象之一。油田开发过程的污水如果随意排放到周边环境中,会对周边的农田、河流、水系等造成很大的危害,这不仅影响了当地的生态环境,还使企业付出罚款等经济代价。油田污水主要来源是油田注水产生的回流水。由于生产过程复杂,它的组成成分也很复杂,包括酚、硫、石油破乳剂等化学试剂,这些试剂通常很难溶于水,水溶液很难将其净化,对周围的水源和土壤造成严重的污染和破坏。因此当前石油开采企业技术部门应当积极研究油田化学剂的科学使用,提高我国的污水处理技术。

油田的污水处理技术指的是通过一些手段将污水中的有害物质去处,其中最常见也是最有效的手段就是使用化学剂处理污水。在污水中投入化学试剂,使化学试剂与污水中的成分发生化学反应,将污水中的有害物质转变为有利或无害的物质。随着我国科技的进步,我国化学剂的使用水平逐渐提高,也越来越绿色环保,对周边水源和土壤的危害也越来越小。

2油田污水处理使用化学剂的意义

油田污水需要经正规处理后才可以排放,这也是保证油田的地面设施正常运作的条件之一,更有利于油田的生产。因此油田污水处理人员应当认真对待、合理运用油田污水,在实际的操作过程中,有效回注油田污水也是合理利用水资源的正确方法和有效途径之一。上文提到,油田污水的成分复杂、类型也是多种多样,主要有油田采出水、钻井污水以及其他的污水类型,含有硫、酚等难溶于水对环境破坏大的污染物,因此不同污水之间的油分含量以及在水中的存在方式也不一样。通常还伴有不同类型的污水发生混合。为了更好的面对这种情况,在实际的过程中运用多种方法相结合的模式进行污水处理,并且有针对性的对污水中的成分进行处理,多种方法相结合弥补了单一处理方法的不足,也大大提高了污水处理的效果,使水质更容易达到排放的标准。然而,由于各油田所处环境的不同,生产方式和处理水的用途也不一样,因此要专门根据需要处理油田的性质,设计出优良的污水处理方案再进行污水处理。

在进行污水处理时,主要的目的将污水中的有害物质、废弃物以及有碍于注水的成分去除。油田去污的方法有很多,包括了过滤法、重力分离法、浮选法、化学剂的使用等,其中最常用的是过滤法。但是效果最好的是使用化学剂的方法。油田化学剂广泛的运用于各领域的化工产品以及天然化学剂的处理,种类繁多,油田污水处理过程中最常用的化学剂有杀菌剂、阻垢剂、絮凝剂和除硫剂等。

3化学试剂在油田处理中的应用

未经处理的油田污水不仅会污染周边环境,对周围的电路和水管也会有一定的影响,化学物质在排放中沉淀也会堵塞管道,影响排放。用于油田污水的处理化学试剂有很多,主要根据污水的成分以及周围的环境来选择,经常用于处理油田污水使用的有杀菌剂、除硫剂、缓蚀剂等。化学剂的使用过程主要分为两个阶段。

3.1第一阶段:杀菌与缓蚀

油田产生的污水中含有大量的微生物,最主要的是细菌,细菌的生命活动以及代谢的物质都会给油田带来很大的影响。同时在油田开发时,由于物理化学的作用会产生很多的硫化氢、二氧化碳、硫酸根离子、氯离子等具有腐蚀性的物质,这些物质会溶于水中,对管道进行腐蚀,造成很大的破坏,因此就需要应用到杀菌剂和缓蚀剂。

杀菌剂的种类主要包括氧化型和非氧化型两种,两种不同类型的区别主要表现在其组成和功能的不同上。氧化型的杀菌剂维持的时间很短,极易在空气中氧化,且使用量大很容易造成环境的污染。因此很少应用到油田污水的处理过程中。而非氧化型的杀菌剂没有这些不利因素,在油田污水处理中得到了广泛的运用。非氧化剂可以根据作用机理和杀菌种类的不同,分为有机醛类、杂环化合物类、季铵盐类等。在使用杀菌剂的过程中,我们发现了其高效、稳定性强以及经济实用的特点,随着油田工作的开采,目前主要致力于研发多功能的杀菌剂,通过研发一剂多能的杀菌剂,能够提高污水处理的效率,降低的杀菌剂的使用成本。缓蚀剂根据其化学组成的不同也可以分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两大类,其中通用性强的缓蚀剂能有效控制金属的腐蚀,因此在油田污水处理中得到了广泛的运用。有机缓蚀剂主要有咪唑啉缓蚀剂、季铵盐类缓蚀剂、多功能性缓蚀剂等,无机缓蚀剂相对于有机缓蚀剂的种类较少,并且只能在高浓度的情况下工作,例如铬酸盐由于对黑色金属有很强的缓蚀作用得到了广泛的应用,但是由于对环境具有一定的危害使其的使用受到了限制。目前应用的对环境危害较小的无机缓蚀剂是钨酸盐、钼酸盐及稀土化合物。

3.2第二阶段:絮凝、阻垢及除硫

在进行杀菌和缓蚀处理后,在油田污水的处理还需要使用到絮凝剂、除垢剂和除硫剂,这是由于油田污水中还很有一些可溶性颗粒,这些物质呈疏水性,不能与水相融,因此无法用水去除这些物质,导致在污水排放时,不溶于水的物质会积累、沉淀下来,堵塞管道,不利于污水的排放。这些可溶性的颗粒主要包括化学试剂、悬浮颗粒、金属颗粒等,在运用除垢剂时还会伴随润滑剂的使用,有利于疏通管道,便于污水的排放。絮凝剂的作用主要是减少污水中油性物质的产生,主要包括无机絮凝剂、有机絮凝剂以及复合絮凝剂三大类。由于有机絮凝剂作用时间短、污染少、高效的特点,常被用于污水的处理中,对污水处理有很大帮助。有机絮凝剂是目前油田絮凝剂研究的主要方向。油田处理中最常见的问题就是结垢。由于油田废水的排出量多,结垢现象也越发明显,造成结垢的物质中含有很多化学成分,包括了镁、钙和钡离子的沉淀物,危害十分巨大,会造成油田产量的降低、管道开裂,油井不理想等后果,在一定程度上降低了油田的经济效益。最常的处理结垢的方法就是使用化学的除垢剂。随着科技的发展,阻垢剂从无机转变为有机化合物,从含磷到环境友好型。阻垢剂的研究正不断深入,目前国内使用最多的就是绿色阻垢剂,它的主要成分是聚环琥珀酸和天冬氨酸。天冬氨酸可以减少钙离子与钡离子的结垢性,还能抑制碳酸钙的增长,实践表明,聚环琥珀酸分子质量在400~800之间时,效果最佳。

除硫剂的使用主要是用于去除油田污水中与硫离子相结合的化学有害物质,包括了硫化氢气体和腐蚀性极强的硫酸铵和硫酸盐。具有强腐蚀性的物质会造成管道出现破裂,降低油田的产量。目前使用的除硫剂可以分为沉淀型和氧化型两种,其中沉淀剂的效果比较明显,其作用的原理是与污水中的硫离子发生反应,形成絮状沉淀,再通过絮凝、过滤的方法除去沉淀物,这是利用化学手段处理水中硫离子的方法,由于其可操作度高,效果明显,因此得到了广泛的使用。

4结语

以上分析介绍了油田污水处理过程中主要使用化学剂的作用以及处理方法。在实际的处理过程中,由于各油田之间存在差异,使用的化学剂也不尽相同,因此要根据油田污水的实际情况选择合理的化学试剂。同时应该不断投入新型药剂和新工艺的开放,推动我国油田处理技术走向成熟。

参考文献

[1]孙新民.油田污水处理中油田化学剂的应用分析[J].化工管理,2017,(15):6+34.

[2]王丽.油田污水处理中油田化学剂的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2014,34(03):272.

[3]张雪萍.油田化学剂在油田污水处理中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33,(11):264.

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