海上油气平台污水处理策略分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月第7期   作者:刘桂春1 王冬2 贾福勇3
[导读] 我国沿海地区拥有丰富的海洋石油和天然气资源,拥有巨大的开采潜力。根据自然资源局《中国海洋经济统计公报》数据得知
        刘桂春1  王冬2    贾福勇3
        天津天蓝海洋工程有限公司,天津市  300450
        
        摘要:我国沿海地区拥有丰富的海洋石油和天然气资源,拥有巨大的开采潜力。根据自然资源局《中国海洋经济统计公报》数据得知,2019年我国海洋油气业正蓬勃发展,全年实现增加值1541亿元,海洋原油实现产量4916万吨,海洋天然气产量达到162亿m3。随着2020污染防治攻坚年的到来,环保越来越成为各个行业的共识,海上油气平台污水处理的问题也成为影响我国海洋生态环境保护的阻碍。
        关键词:海上油气;平台;污水处理;策略
        当前,我国许多油田开采活动已经进入到中后期,在这一时期,油井的含水率是比较高的,在实际开采的时候,也会不可避免排放出大量的污水,这就需要对油田污水进行有效的处理,要尽量保证水质的合格性,然后将其回注到油层当中,进而达到水驱开采的目的。在这个过程中,工作人员要加强对技术的研究,加强对工程各个环节的检查和审核,一旦出现问题,及时采取措施进行解决,充分保障油田污水处理的效率和质量,对油田污水中的原油成分进行准确的辨识,对污水中的细菌进行有效的处理,防止出现结垢的现象,确保油层的通畅性,优化油田污水处理工艺,进而为后续工程的有效开展奠定坚实的基础。
        1 油田含油污水处理的简要概述
        我国地大物博,资源丰富,油田也分布在各个地方,由于地区间的环境不同,各处的油田情况也具有一定的差异性,所以,在对污水进行处理的时候,也需要采取不同的处理方式,要根据油田污水的现状,采用相应的污水处理技术。在当前我国油田污水处理过程中,最常见的方法就是物理法、化学法以及生物法,这些方法的主要内容就是将油层中的含油量、悬浮颗粒数尽可能降到合理的范围之内,达到注水水质的要求。另外,在污水处理的过程中,还会经常使用物理化学除油、电磁除油、活性炭吸附油等各种方法,不同的方法适用于不同的除油情况,要准加以确运用,并在运用的过程中优化处理工艺。
        2海上平台生活污水的处理
        针对不同的污水类型,海上油气平台的污水处理方式也不同。经过分析文献,结合项目实际,文章介绍较为实用的污水处理及回用的策略,生活污水的处理常用的方法为生化法、MBR法和电解法。
        2.1生化法
        生化法是一种借助于微生物进行海上油气平台污水处理的技术。该技术会借助于微生物氧化、还原等作用,通过大量的微生物分解污水中的有害物质,达到净化污水的目的,是应用时间最为长久的净化方式之一,应用范围广泛,且不容易出现二次污染。可以按照微生物类型分为厌氧型和好氧型两种,厌氧性微生物因其运行费用低廉,对温度要求不敏感,污泥产量低等特点主要应用于污泥等物质的处理,好氧型微生物因为分解速度快,降解过程中臭气较少等特点,主要用来降解相对较易分解的低浓度污水。
        2.2电解法
        电解法是利用电解方式将废水中的污染源通过在电解池的阴阳两极,进行氧化、还原反应,实现污水净化的目的。海上平台的污水多伴有海水,通过电解产生次氯酸根,(ClO-),实现杀菌消毒的效果,与此同时污水中的有机物可以被氧化分解成二氧化碳和水,绿色环保,可操作性强。电解法的基本流程是将污水引入到缓冲罐内,罐内的液位控制系统将会根据污水液位开启处理设备,首先工作的搅拌电机将污水内的废渣等污物粉碎搅拌均匀,然后与海水进行充分混合后进入下一处理过程,即在电解槽内进行氧化消毒。在溢流罐内与电解产生的ClO-进行氧化消毒反应,反应后将沉淀的污泥抽回缓冲罐再次处理,其余少量反应气体通过稀释器排入大气。


        2.3 MBR法
        MBR污水处理方法,是目前常见的污水处理方式,核心是将膜处理手段结合活性污泥法技术,对海洋平台产生的污水进行的高效净化。采用MBR工艺可以将污水中的固体析出,得到直接使用的稳定中水。具有出水水质较好且稳定、污泥产量少、占地面积小,不受场地影响、操作方便等优点。经分析,三种方法各有优势和缺点。在生活污水处理过程中,应该针对不同的要求,经过多重比选,最终选取符合自己要求的处理方式。本文提出一种新型的利用多种方式结合处理的生活污水处理方式,黑水先经粉碎泵粉碎,然后进行厌氧处理,而后在鼓风机的作用下将降解过的黑水与灰水一起进入MBR反应池进行膜处理,而后再经电解处理,可以实现污水的全方位处理。
        2.4海上平台生产污水的处理流程
        海上油气平台生产所产生的污水,主要是将分离器等排出的含水原油进行处理所产生的含有油的污水。我国将含油污水的排放分为三大等级(参见《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》),在处理后的污水中无论是作为回注水还是动力液,一定要满足相应的标准才可以排放。海上平台采用的生产污水处理时,一般使用多级除油的策略。第一级除油采用由撇油容器、水力旋流器、波纹板聚结器等装置。第二级除油采用复选器、水力旋流器等。第三级主要由核桃壳过滤器,第四级除油主要由双介质过滤器和核桃壳过滤器组成。
        3 污水处理的发展趋势及未来展望
        3.1 微生物处理技术
        微生物的处理技术,就是一种在微生物新陈代谢作用下对油田污水进行处理的方法,将污水中的有机物质进行有效的分解,该方法在使用的过程中具有一定的优势,操作简单,仅需要将培养好的菌种和污水进行有机的结合,并且由于不添加任何化学物质,所以环保的效果更好,在未来具有十分广泛的发展空间。
        3.2 其他发展展望
        要加大对设备和新技术的开发力度,在实际的研发中,新式的污水处理设备需要工作人员进行进一步的熟悉和掌握,在处理技术上也需要投入比较大的力量,这样可以大大降低设备运行的成本,提高污水处理的效率。另外,可以加强对膜处理技术的研发工作,该技术可以大大提高污水处理的质量,在实际使用的过程中,也应该结合微生物的分解技术,进而达到更好的处理效果。积极应用污水处理耦合工艺,在实际的污水处理中,可以根据情况将工艺进行有效的耦合处理,发挥各个工艺的优势,尽可能实现工艺效果的发挥,降低对环境的污染程度。此外,工作人员要加强的污水处理的记录工作,优化脱水流程,并根据实际情况,优化脱水系统的工艺参数,加强对操作人员的管理,对其业务进行有效的考察,并要制定严格的操作流程,加强对员工的监督,完善污水处理技术,进而有效提高污水处理的能力。
        4 结语
        文章从海上平台的生活污水和生产污水的分类开始入手,介绍两种类型污水的基本分类和特征。对于生活污水,介绍其常用的生化法、MBR法和电解法等几种基本的处理方式,并从多个方面比较其优缺点和其他特性,最后对于优化的三种结合的处理方法的基本流程进行介绍。对于生产污水,介绍了其基本的处理流程,以及常用的设备。通过文章的分析,对于海洋平台的污水处理提供理论支持,并为海洋生态环境保护的实践,提供一种新的思路和帮助。
        参考文献
        [1]王文光,黄岩,曲兆光,刘春雨,钱欣,万宇飞.海洋平台生活污水循环利用工艺流程设计与应用[J].中国海上油气,2019,31(04):177-180.
        [2]皮新燕.海上油气平台/船舶生活污水处理技术进展与趋势探讨[J].盐科学与化工,2019,48(03):15-19.
        [3]钟登杰,胡芝悦.电化学法处理生活污水研究进展[J].工业水处理,2016,36(04):5-9.
        [4]张保学,张保华,孔祥军,等. 海上平台生活污水处理设施处理效果比较[J]. 油气田环境保护,2015,25(6):33-36. DOI:10.3969/j.issn.1005-3158.2015.06.009.
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