氣浮選工藝在處理含油污水中的應用
隨著采油技術的不斷調整與發展，聚合物驅油和三元驅油在杏北油田得到廣泛應用，這使得油田采出水中聚合物含量不斷增加，粘度也隨之增加，乳化油更加穩固，油水分離難度大，而地面集輸系統原有的處理工藝已經無法對其進行有效的處理，進而導致污水處理站的放水水質不達標，因此，杏一聯合站引進了氣浮選工藝來解決這一問題。
污水含油氣浮選應用
杏一聯合站主要負責9個轉油站以及杏六聯放水站的原油集輸、脫水和集氣的任務，原有流程為來液經加藥后先進入游離水脫除器，根據油水密度差進行自然沉降，脫后的含水油進入電脫水器，在電場的作用下脫水。然后，兩崗的脫后污水在污水沉降罐中沉降后進入污水站進行處理。但隨著油田開發進入后期，采出油的含水越來越多，同時，采油技術的不斷調整也導致了污水中聚合物濃度的升高，如何提高脫水站的脫水技術、保證水質達標，已經成了當前工作的重中之重。為解決這一問題，規劃設計研究所結合杏一聯合站針對污水系統工藝流程特點及設備運行情況展開了探討，并決定引進氣選浮工藝來改善水質。
1影響油田污水水質的兩大主要因素
油田污水含有多種雜質的工業廢水，其中，污水中的原油以及懸浮物是影響油田污水水質的兩大主要因素。
1.1污水含油
原油以大小不同的油珠分散在采出水中。從顯微鏡下觀察，絕大部分是以微小的油珠分散在采出水中，形成“水包油”乳狀液，一般污水中含有1000～2000mg/L的原油，甚至有些含油量可達5000mg/L以上。原油或是漂浮在污水表面，或是以微小油珠的形態懸浮于水中。其中，浮油粒徑大于100μm，稍加靜置即可浮升至水面，分散油的粒徑為10～100μm，需要足夠的靜置時間，乳化油的粒徑為0.1～10μm，具有一定的穩定性，而溶解油含量極少，粒徑小于0.1μm。
1.2懸浮固體
在采出水中分散體為礦物雜質的懸浮物，常稱為采出水中懸浮固體含量，懸浮固體按粒徑大小分為三個基本粒級：泥質：粒徑＜100μm；粉質：粒徑為10～100μm；砂質：粒徑＞100μm。
在污水處理方面，由于采出原油含聚濃度的升高，油水分離難，原有的二段處理工藝已經無法充分發揮作用，致使濾罐系統負擔重，濾料反沖洗再生能力差，外輸污水水質不達標。這樣不僅會使油田地面設施不能正常運行，大量的懸浮固體也會導致地層堵塞而帶來危害。因此，杏一聯合站引進了氣浮選工藝來處理這一現象。
2氣浮選工藝的設備組成及工作原理
2.1設備組成
氣浮選設備是由高效管式反應器、溶氣系統、罐內溶氣釋放裝置以及控制系統組成。
2.2工作原理及工藝流程
杏一聯合站在現有流程的基礎上，增加氣浮選裝置，即由原來的“游離水脫除器+電脫水器+污水沉降罐”，改為“游離水脫除器+電脫水器+氣浮選裝置+污水沉降罐”。
氣浮選設備是基于浮選、聚結、沉降等原理，在含油污水中通入大量的微小氣泡，并將其作為載體與污水中的油珠和懸浮顆粒相互粘附，形成整體密度小于水的浮體，進而上浮水面，使污水中的油珠和懸浮狀的物質與污水分離，達到油水分離的目的，同時，在保證原油油品性質的基礎上，提高原油回收率。
氣浮選設備的工藝流程：一級沉降罐來水進入管式反應器，在管式反應器中加入制氮機產生的氮氣，使氣泡與污油預結合，以利于污油在沉降罐內的分離。經預處理的污水進入沉降罐，在沉降罐內布水口下方設置的溶氣釋放裝置處，污水與溶氣釋放的氣泡充分混合，這些微小氣泡粘附在污水中的絮體上，形成比重小于水的氣浮體。氣浮體上升至水面凝聚成浮油，通過收油槽排出。
3效果分析和存在的問題
3.1效果分析
杏一聯合站氣浮選工藝分別在2012年11月6日和2013年5月14日進行投產運行。
第一階段運行時，氣浮選裝置投運近10天，其效果如下：
1）從污水崗外輸水質來看，如圖1所示，水質狀況略有下降趨勢。
2）有助于加大收油力度，氣浮選裝置投運以后，污水崗收油狀況較好，熱化學脫水器見油時間較長，有助于提高老化油回收率，提高經濟效益。
第二階段運行時，氣浮選裝置投運20天，投運后，杏一聯污水沉降罐放水水中含油降低50%以上，懸浮物含量降低40%以上，效果較好。
3.2存在問題
（1）冬天溫度低，污水崗收油難度大，當罐頂老化油積累到一定厚度時，油水界面進而下降，溶氣泵吸入污水的過程中，由于旋流會將老化油吸入，影響泵的運轉。
（2）一、二段有時會出現油水分離狀況較差而導致的“跑油”現象，致使含油量較大的污水進入管式反應器，與溶氣混合致使管式反應器里存在進油情況。
4結束語
以上內容闡述了氣浮選工藝在處理油田污水中的應用，通過效果分析，發現氣浮選工藝對含油污水的處理有一定的效果。同時，有助于加大收油力度。今后將會在現有的基礎上，進一步改善工藝，為油田的發展做出更大的貢獻。
