化学剂在油田的应用污水处理

在石油开采和石油化工过程中，会产生大量的油田污水，这些污水成分复杂，含有大量有毒污染物。如果不能有效处理，会造成严重的环境污染。因此，油田污水必须经过处理，达到排放标准后才能排放，以免造成地表水、土壤和地下水污染。化学药剂的使用是油田污水的主要处理手段。通过添加合适的处理药剂，可以有效去除油田废水中的有害成分。因此，油田化学药剂的选择是处理油田污水的关键。为了有效地处理油田废水，避免环境污染，有必要对油田废水中的有害成分进行分析，并选择合适的化学药剂。

1.油田污水概述

油田污水是指油田在石油开采和生产过程中产生的各种污水，主要包括油田采出水、雨水冲刷产生的污水、钻井污水、地面渗透产生的污水和其他污水等。油田污水成分复杂，污染成分主要包括石油烃、石油破乳剂、含硫化合物、酚类等常见污染物。这些污染物通常水溶性低，甚至具有挥发性，会污染环境地表水、土壤、地下水和大气，必须经过有效处理后才能排放。然而，油田废水水质不稳定且含有有毒物质，常规生物处理技术效果差。化学法是通过添加化学处理剂对油田废水中的有害成分进行处理，使其无害化，从而解决油田废水污染的有效方法。

2.油田化学品概述

用油田化学药剂处理污染物是解决油田污水污染问题的有效方法。目前主要使用的油田化学品有杀菌剂、阻垢剂、缓蚀剂、絮凝剂和除硫剂等。杀菌剂针对油田污水中的腐生菌、铁细菌和硫酸盐还原菌。缓蚀剂主要用于处理油田污水中的腐蚀性成分。常见的缓蚀剂主要分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂。其中，有机缓蚀剂分为咪唑啉类、铵盐和季铵盐类、杂环类、低聚或缩聚类、低毒高效类和多功能类缓蚀剂。无机缓蚀剂主要有铬酸盐、铝酸盐等。阻垢剂主要用于处理油田污水中的结垢。常见的阻垢剂主要有有机磷酸盐、有机膦酸、无机聚磷酸盐、聚合物、天然阻垢剂和绿色阻垢剂。絮凝剂主要用于去除油田污水中的含油物质，包括聚合氯化铝、硫酸铁等无机絮凝剂，天然或合成高分子材料等有机絮凝剂和有机-无机复合絮凝剂。除硫剂主要是去除油田污水中的含硫化合物。包括氧化型和沉淀型，其中氧化型包括二氧化氯、过氧化氢等。沉淀类型包括金属盐，如铜离子和铁离子。

3.化学剂在油田的实际应用污水处理

3.1杀菌剂在油田的应用污水处理

油田污水中有许多有害细菌。这些细菌在代谢过程中会产生有毒物质，不仅会造成水污染，还会在采油过程中影响油品。因此，需要通过添加杀菌剂来杀灭油田污水中的有害细菌和寄生虫。上述杀菌剂的种类主要包括季铵盐类、季膦类、醛类、杂环类、复合型和多功能杀菌剂等。季铵盐是一种应用广泛的杀菌剂，具有杀菌效果好、毒性低、操作简便、适应性强等优点，但也存在吸附性强、易起泡等缺点。季膦是一种新型高效绿色杀菌剂，国内研究较少，主要依靠进口，成本较高。醛类杀菌剂中广泛使用甲醛、戊二醛和丙烯醛，通常需要较高的浓度才能达到良好的效果，且毒性较高，限制了其使用。杂环类杀菌剂杀菌效果好，对环境影响小，但成本高，不易溶于水，局限性大。复合型和多功能型分别是由各种类型的杀菌剂和杀菌剂与其他化学药剂组合而成的杀菌剂。它们杀菌效率高，对环境影响小，实际用于油田污水的处理。

3.2缓蚀剂在油田的应用污水处理

油田污水中含有大量硫化物、酸离子等腐蚀性成分，会对输水管道造成腐蚀，降低管道使用寿命，严重时甚至会造成管道泄漏。需要缓蚀剂来去除油田污水中的腐蚀成分。按成分可分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂。其中，有机缓蚀剂分为咪唑啉类、铵盐和季铵盐类、杂环类、低聚或缩聚类、低毒高效类和多功能类缓蚀剂。其中，咪唑类化合物毒性低，缓蚀效果好，具有良好的应用前景。铵盐和季铵盐通过氨基和腐蚀离子作用起到很好的缓蚀作用，也得到很好的应用。杂环化合物通过抑制腐蚀反应起到缓蚀作用，是绿色化合物缓蚀剂。低聚或缩聚缓蚀剂毒性低，缓蚀效果好。低毒高效主要利用从植物中提取的咪唑、胺类等缓蚀剂处理污水中的腐蚀成分，成本低、毒性小、效果更好。多功能缓蚀剂是缓蚀剂与其他试剂的有机结合，可以实现缓蚀等多种功能。第一类无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、铝酸盐等。，通常使用量大，种类少。

3.3阻垢剂在油田的应用污水处理

油田污水容易结垢，需要添加阻垢剂进行处理。常见的阻垢剂主要有有机磷酸盐、有机膦酸、无机聚磷酸盐、聚合物、天然阻垢剂和绿色阻垢剂。有机磷酸盐类阻垢剂，如烷基磷酸酯，通常用量少，如果过量，容易结垢。有机膦酸具有性质稳定、绿色低毒等优点。无机多磷酸盐通常与包括六偏磷酸钠在内的其他防垢剂结合使用。聚合物通常含有大量的酯基和羧基，能有效防止污水中的结垢。天然阻垢剂主要包括淀粉、纤维素等。成本低，但效果不理想。绿色阻垢剂主要有聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸等。它们环保、经济、高效，具有良好的应用前景。

3.4絮凝剂在油田的应用污水处理

油田污水中的含油成分水溶性低，污染大，容易对水生生物的生存产生不利影响，需要去除。絮凝沉淀法是去除油田污水中含油成分的有效方法，絮凝剂已得到广泛应用。常用的絮凝剂有聚合氯化铝、硫酸铁等无机絮凝剂，天然或合成高分子材料等有机絮凝剂，有机-无机复合絮凝剂。絮凝剂主要用于通过吸附中和、吸附架桥和沉淀网捕除水相中的污染物。在这些絮凝剂中，合成的有机高分子絮凝剂具有絮凝效果好、成本低、毒性小等优点，目前被广泛应用。

3.5除硫剂在油田的应用污水处理

油田污水中含有许多含硫化合物，如硫化氢、硫酸盐等。，具有强腐蚀性，会导致管道破裂和泄漏。除硫剂可以脱除油田污水中的含硫化合物。包括氧化型和沉淀型，其中氧化型包括二氧化氯、过氧化氢等。沉淀类型包括金属盐，如铜离子和铁离子。沉淀型除硫剂通过与油田污水中的硫离子或硫酸根产生沉淀，可有效去除水中的含硫化合物，具有效果好、操作简单等优点，具有广阔的应用前景。

4.结论

在石油开采和生产过程中，不可避免地会产生大量的油田污水，其中含有许多有害成分。如果不能有效处理直接排放，会造成严重的环境污染问题，包括地表水、土壤、地下水和空气污染。油田化学品是处理油田废水的有效方法，主要包括杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂、絮凝剂和除硫剂等。可高效去除油田废水中的有害成分，避免油田废水对环境的污染，缓解石油开采带来的环境问题。(来源:大庆油田设计院化工部)

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