油田作业废液处理技术研究及应用

孙启华

摘要：在油田作业过程中，会产生各种大量的废液，包括酸化废液、钻修井废液和压裂返排液等等，在油田行业中这些油田污染源统称为作业废液，如果作业废液不能进行更好的处理，很容易污染地下水和土壤。随着我国各种环保政策的不断实施，并对环保提出了更高的要求，对于油田作业废液处理而言是一种挑战，必须采取有效的处理技术，减少作业废液对环境的污染。本文主要分析油田作业废液成分和特点，以及目前对油田作业废液处理技术和工艺发展状况，然后研究油田作业废液处理技术，最后分析预处理工艺的现场具体应用。

关键词：油田；作业废液；处理技术；应用

一、概述油田作业废液

在油田生产过程中，存在各种各样的油田作业废水，种类繁多，主要包括钻井废水、洗井废水、压裂废水和酸化废水等等。在油田生产过程中，各种废水不仅排量大，且废水中含有各种各样的添加剂，导致油田作业废水成分比较复杂，同时还呈现出固相杂质含量高、有机成分多等特征，故对油田作业废水水处理难度大[1]。

钻井液主要是泥浆稀释物，其特点是水质极不稳定、高COD、SS和较宽的pH变化范围；洗进液主要成分是水溶性聚合物、原油和地层水，其特点是水质极不稳定、高COD、高稳定性、高铁离子和高浊度；压裂返排液主要成分硫化物、SRB菌和子聚合物，其特点是重金属离子含量高、乳化程度高和黏度大。

二、概述油田作业废液处理

（一）作业废液处理技术

在我国国内作业废液处理技术目前主要以实验为主和试验应用，对作业废液处理还没有系统的处理方法，目前作业废液处理技术根据其根本性质分为化学处理技术、生化学处理技术、化学物理处理技术和物理处理技术[2]。而这些处理技术又可以进行细化各种技术，物理处理技术又可以分为气浮技术、膜技术、旋流分离技术和正向渗透法；化学物理处理技术又可以分为混凝法、电解技术、吸附法和微波处理技术；生化处理技术一般情况下分为厌氧处理技术和好氧处理技术；化学处理技术主要是针对生化处理技术、物理处理和物化处理技术所无法满足的情况进行化学处理，主要是化学氧化法。

（二）作业废液处理工艺

溶气+混凝+磁分离处理工艺，使用提升泵将作业废水引入到溶气箱内，通过气浮装置鼓入空气，并添加药剂，然后使用刮渣设备去除水面的悬浮物质，最后进行沉淀去除。

混凝+氧化+吸附+光化处理工艺，首先分析水质，然后根据污染物的数量和种类，采取催化氧化技术和纳米技术相互结合的方式，对压裂废液进行有效的处理。

氧化+气浮+混凝+过滤处理工艺，先进行过滤，然后进行预处理，去除杂质，添加氧化剂，进入分离设备，再进行氧化反应，最后通过除油和刮油分离固体物质，再进行过滤罐分离处理。

三、油田作业废液处理技术研究

（一）曝气处理工作对混凝净水的效果

曝气工艺处理主要是根据空气在水中具有氧转移效率的作用，实现对油田作业废液实现氧化分解的目的，其中氧化分解物质主要是有机物和还原性无机物，从而实现作业废液的稳定性。曝气工艺通过产生微小的气泡，可黏附细小疏水性悬浮固相颗粒，然后气泡在水面形成泡沫层，在对泡沫进行有效的去除，所以曝气工艺具有去除率高和时间短等明显优势。

曝气工艺包括常规混凝净化试验、曝气预护理和压裂返排液，目的是确保曝气预处理工艺的处理效果，同时也是验证曝气预处理工艺是否能够有效降低药剂处理成本和减轻混凝处理难度[3]。所以在使用过程中，可以看出曝气预处理具有明显的效果，改善了混凝净水效果。

（二）化学氧化预处理对环境净水效果

化学氧化的主要作用是通过添加氧化剂实现对无机物和有机物的有效处理，从而大大降低作业废液中的BOD和COD含量，同时也是实现部分废弃物与水的分离。化学氧化对于油水分离具有较强的分解效果，对微乳化介质具有破解作用。

在室内实施NaCLO氧化预处理工艺，是确认对作业废液常规混凝净水效果，并确认是否可降低药剂处理成本和减轻混凝处理难度。在进行预处理时，能够明显改善混凝净水水质。与常规混凝工艺相比，反应药剂使用量降低82%，混凝剂投加量降低400mg/L；与直接混凝工艺比，洗井液去浊率提高69.12%，压裂返排液提高73.2%。

由于臭氧具有较强的氧化性，对于作业废液中的油、铁、锰、硫化物和酚来说可实现较好的去除，同时还具有抑制病毒、杀藻、杀菌、去臭和脱色的作用，降低废水的浊度和有机物浓度，所以对于混凝净水效果来说臭氧预处理技术具有明显的作用。臭氧预处理技术对于常规混凝工艺而言，反应药剂使用量降低82%，混凝剂投加量降低400mg/L；与直接混凝工艺比，洗井液去浊率提高57.12%，压裂返排液提高69%。

Fenton法预处理技术，主要使用H2O2和Fe2+的链式反应，从而产生高氧化能力的化学成分羟基自基，从而实现破坏发色基团和有机共轭体系的结构，另外还能促使有机分子氧化成小分子，生成的Fe(OH)3能够去除部分杂质和悬浮物，其原因是该胶体具有较好的吸附功能和絮凝功能[4]。与常规混凝工艺相比，反应药剂使用量降低82%，混凝剂投加量降低400mg/L；与直接混凝工艺比，洗井液去浊率提高63.62%，压裂返排液提高71.32%。但是如果投放浓度和质量比无法有效控制，会增加水中的Fe2+，并净化后的水色具有一定的影响。

四、预处理工艺技术的现场应用

（一）现场作业废水水质特点

首先要分析污水处理后污水和现场作业的废水，然后根据分析结果采取相应的处理技术，现场作业废水一般情况下废水中都包含Fe2+含量高、悬浮物和油等特点，且含凝胶聚合物、水质稳定性差、水质变化无规律性。面对这种废水对其进行脱稳非常困难，如果采用常规混凝净化处理技术，那么很难达到理想化的处理结果。

（二）预处理工艺技术

为了能够更好地除去废水中的Fe2+、悬浮物以及油、聚合物等的气味，必须要同时使用三种处理工艺，分别为曝气预处理工艺、混凝净化处理工艺、臭氧氧化处理工艺。预处理工艺流程为：先对作业废液进行简单的处理，包括净水药剂处理、臭氧氧化处理、PH调整剂预处理，然后利用曝气浮装置进行多级沉降，此时处理后的废水会流入到污水处理站内，并与站内的常规污水进行有效混合，从而实现二次净化处理的目的[5]。

这样才能保证作业废液中的水质含量达标，悬浮物含量达标，并确保处理后的水质比较稳定。由于油田作业废液水质成分复杂，且变化区间大，那么在预处理时，一定要确保药剂加量和配方的合理性，另外这种集成预处理工艺技术能够有效降低悬浮物和降低色度，并实现改善水质的目的。

结语

综上所述，油田作业废液不仅体系多变，且成分复杂，要想对其进行更好的处理，必须要同时采取多种技术，这样才能保证处理效率和降低成本，那么在选择处理技术时一定要根据实际情况，并考虑各种技术的优缺点，满足油田作业废液处理的需求。

参考文献

[1]杜俊跃,黄兴伟,温泽见.红河油田钻井作业废液处理技术[J].油气田地面工程,2013,32(1):58-59.

[2]杨玉杰,邢晓坤,聂冰.胶印版材显影液废液处理技术探究[J].信息记录材料,2018,19(12):22-24.

[3]刘海宁,马安明,李佳,等.金属酸洗废液处理技术研究[J].区域治理,2019,(3):264,286.

[4]曾进海.催化裂化烟脱废液及污泥处理技术改进[J].安全、健康和环境,2018,18(11):66-68.

[5]李忠琳,陈小刚,芮斌,等.镀锌钢丝拉拔废液处理技术研究[J].金属制品,2018,44(5):40-42.