1、 污水處理，就到污水寶！聚合物驅采油污水處理技術聚合物驅是一種相當新的提高原油采收率的工藝方法，“八五”期間被列為國家科技攻關項目。自“九五”之后，聚合物驅油開采面積及產量不斷增加，在保證我國油田原油穩產中發揮著不可替代的重要作用1，但是，隨著聚合物驅應用規模的擴大，采出廢水的處理難度增加了。與注水驅采油廢水的水質條件相比，聚合物驅采油廢水中不僅含油量高，而且含有大量的聚合物。聚合物的存在增加了水相的粘度，使水相攜油能力增強，同時也增加了油水分離的難度2。而且利用水驅常規污水處理工藝處理含聚污水難以達到回注原地層的水質要求，所以需要大量低礦化度的清水用來配制聚合物驅溶液，從而也使原注水-污水系

2、統平衡被破壞。因此，含聚污水的處理已經成為油田含油污水處理的重要課題之一。本文從聚合物對含油污水處理的影響、處理工藝、混凝藥劑研究等方面對含聚污水的研究進展進行了綜述。1聚合物對含油污水處理的影響聚合物驅采油污水與水驅采油污水的最大差別是其中含有聚合物。由于聚合物的存在，使得這種污水具有一些獨特的性質。在聚合物采出水中聚合物的質量濃度小于600mg/L，相對分子質量為200500萬3-4。聚合物對含油污水處理的影響主要體現在：采出水中含有聚合物，會使含油污水的粘度增加。45時水驅采出水的粘度一般為0.6mPa·s，而聚合物驅采出水的粘度隨聚合物含量的增加而增加，一般為0.81.lmP

3、a·s；粘度的增加會增大水中膠體顆粒的穩定性，使污水處理所需的自然沉降時間增長。采出水的油珠變小了。粒徑測試發現聚合物采出水中油珠粒徑小于10m的占90%以上，油珠粒徑中值為35m；微觀測試結果表明聚合物使油水界面水膜強度增大5，界面電荷增強，導致采出水中小油珠穩定地存在于水體中。因而增加了處理難度，使處理后的污水中油含量較高。由于陰離子型聚合物的存在，嚴重干擾了絮凝劑的使用效果，使絮凝作用變差，大大增加了藥劑的用量。同時，處理后的水質達不到原有水質標準，油含量、懸浮固體含量嚴重超標。由于聚合物吸附性較強，攜帶的泥沙量較大，大大縮短了反沖洗周期，增加了反沖洗的工作量。同時由于泥沙量增

4、大，要求處理各工藝環節排泥設施必須得當，必要時需增加污泥處理環節。2聚合物污水處理工藝目前典型的含聚污水處理工藝流程有兩種：一種是兩級沉降、二次壓力過濾的處理工藝；另一種是兩級沉降、一次壓力過濾的處理工藝。兩級沉降。一次壓力過濾的處理工藝，即是在兩級沉降、二次壓力過濾處理工藝的基礎上減掉二次過濾的環節6。如果用此工藝來處理聚合物采出水，一方面將增加沉降時間、降低過濾器濾速，從而增大地面構筑物規模，加大基礎設施投資，另一方面，聚合物還會干擾絮凝劑的使用效果，使處理后的水質達不到原有水質標準，油含量、懸浮固體含量嚴重超標7，因此有必要針對聚合物采出水的特點研究高效的油水分離工藝。文獻8針對油田含油

5、污水，研制開發出新型橫向流除油器。該設備由聚結板區和分離板區構成。水流在設備內沿水平方向動，油垂直向上移動，泥垂直向下滑動，處理后水質不會產生二次污染等問題。利用單體橫向流除油器在聚合物驅現場進行試驗，設備的處理量為15mw，有效停留時間20min，污水中聚合物質量濃度為380420mgh，試驗結果表明，設備進口含油量變化較大（640.98220mall），但除油率均在89.55%以上，最高達94.65%，出口含油量最低達66.96mg/L。邱輝、班輝9的研究比較了2臺橫向流除油器并聯、串聯或單獨使用，再加上兩次壓力濾罐的組合工藝處理含聚污水的除油效果。結果表明，無論2臺橫向流除油器如何組合或

6、單獨使用，該工藝均可以使聚合物的質量濃度為200mg/L的含聚污水達到回注水質的要求，其中濾罐在該工藝中起著至關重要的作用。但該工藝對于聚合物濃度更大、粘度更大的含聚污水是否有效，濾罐的處理效果是否能長期保持還需要進一步的研究。蔣明虎10側通過改進旋流器的結構，以使高含聚污水在水力旋流器內的運動速度加大，從而達到油水高效分離的目的。該設計對高含聚污水的水力旋流分離器現場分離效率達到85%以上。夏福軍11等人研究了利用水力族流器簡化聚合物驅含油污水處理工藝的問題。其工業實驗流程為：原水首先經水力族流器進行油水分離，然后再進行兩級壓力過濾。含油污水聚合物的質量濃度為337623mg/L，污水粘度為

7、09712.340mPa·s，污水含油量不大于2000mg/L，污水溫度為43。處理后水質各項指標達到了大慶石油管理局企業標準Q/DQI1271998中滲透層注水水質指標表（含油量小于15mg/L，懸浮固體含量小于5mg/L，懸浮物粒徑中值小于3pm）。可以以水力旋流器代替現有的自然沉降罐等重力沉降分離設備，改變沉降時間長、占地面積大的現狀，從而降低了工程的投資。橫向流除油器和水力旋流器雖然對于處理含聚污水具有一定的效果，但是由于這兩種設備都是物理分離設備，對于聚合物采油污水這樣復雜的體系，要想達到良好的分離效果，還要配合使用相應的化學絮凝劑才能達到理想的分離效果。陳雷、祁佩時12等

8、人采用的處理流程為：原水首先經聚結反應器使原油顆粒分布狀況變得易于重力分離，然后再進行沉降，再經過兩級過濾處理。作者還指出，親油性聚結填料的除油效果要好于疏油性填料，水溫與聚結負荷對除油效率有較大影響。他們的結論是實驗室研究成果，有待工業性現場試驗進一步檢驗。陳紹炳13等通過進行恒溫靜止分層實驗和動態脫水模擬實驗，證明沉降時間、破乳劑用量、沉降溫度、聚合物濃度等對采出水沉降過程中油水分離效果均有影響，而如果在油水分離過程中加人親油性填料，則可明顯改善油水分離后油和污水的質量，這與陳雷的結果是一致的。此外，文獻14報道，利用射流氣浮機處理含聚污水，可以使含油量為300mg/L的污水經浮選、過濾后

9、水質達到回注的要求。該工藝的原理是，利用射流泵在射流器前后產生負壓，吸氣后產生微細泡，微細泡攜帶油滴、懸浮物上浮至水面，達到凈化水的目的。但由于該工藝使污水完全充氧，后續工藝必須配套脫氧工序，所以這種工藝不能起到簡化流程的作用。可見，針對目前使用處理工藝的不足，人們研究了各種簡化流程和提高處理效果的設備和工藝。但這些處理技術由于對聚合物去除率較低，處理后的污水含有大量的聚合物，所以不能回注到低滲透地層。含聚污水處理工藝今后的研究方向是使處理后的污水能用于配制聚合物回用，從而實現含聚污水利用的良性循環。3混凝藥劑研究所有采出水處理新工藝開發中，最為簡便的方法是，在現有的工藝系統的基礎上，研究出針

10、對聚合物污水的高效絮凝劑，從而可以避免耗費大量資金籌建新的處理站或增設新的處理設備，目前在這方面已有一些進展。鄧述波15引等通過篩選復配得到的招凝劑XN98，該絮凝劑由無機絮凝劑和有機陽離子絮凝劑組成，主要成分為無機絮凝劑，其作用是電性中和，使膠體脫穩，而其中少量的有機陽離子絮凝劑則起到電性中和及絮凝架橋的雙重作用，使絮團緊密結合。室內試驗表明該絮凝劑處理聚合物驅污水效果優于PAC，現場試驗結果表明絮凝劑N98用量為50mg/L時，處理后水質達到中高滲透層含聚合物污水注水水質控制指標當絮凝劑XN98的用量達到200mg/L時處理后出水達到低滲透層含聚合物污水水質控制指標。李大鵬16認為聚鋁和硫

11、酸鋁混凝處理含聚污水的機理為：HPAM在羥基鋁離子的橋聯作用下，形成具有空間網狀結構的沉淀物而被去除，采出水粘度降低。其中聚鋁能將500mg/LHPAM的污水降低到0.43mg/L。針對聚合物采油污水粘度高、乳化穩定性強的特性，研制出新型藥劑改性聚合氯化鋁（HPAC），通過其強化混凝作用，將破乳、凝聚和降低粘度3個作用過程有機地結合起來，提高了油水的分離質量和除油效率；處理后油的去除率可達99.9%以上，殘余油的質量濃度小于10mg/L，可滿足油田回注水預處理的要求17。李桂華18等研制的絮凝劑LNA由無機高分子和有機低分子共聚物組成，對聚合物采出水中的懸浮物和殘余油有高效脫穩、強絮凝及破乳能力，用于大慶采油二廠的聚合物驅采出水處理，出水懸浮物和殘余油滿足回用水標準。以上開發出的新型絮凝劑均是針對陰離子型PAM的特點來設計的，且大多是對無機陽離子絮凝劑的改性或是復配的結果，有機高分子絮凝劑雖然絮凝效果好，但由于價格較高，應用受到限制。可見對于絮凝法處理合聚污水的研究方向是研制高效低價的陽離子絮凝劑。4結論綜上所述，為更好利用聚合物驅采出水，平