随着油田开发进程的 加快，油田采出液 日益增多，若采出 液水质处理不当就 会造成生态环境污染。油田采出 液水质复杂，含有石油破乳剂、 盐、酚、硫等污染环境物质油田 污水处理的目的是去除水中的油、 悬浮物、添加剂以及其它有碍注 水、易造成注水系统腐蚀、结垢 的不利成分。所采用的技术包括 重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、 膜分离以及生物法等十几种方法。 各油田或区块的水质成分复杂、 差异较大，处理后回注水的水质 要求也不一样，处理工艺应有所 选择。为此，我们在调研的基础 上，提出了采用曝气射流水质稳 定技术，来处理采出液，收到良 好的现场应用效果。
 
曝气射流水质稳定技术
 
新型涡凹曝气机 ( 曝气头 ) 是 通过散气叶轮，将“微气泡”直 接注入未经处理的采出液水中， 在混凝剂和絮凝剂的共同作用下， 悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝， 从而形成大的悬浮物絮团，在气 泡群的浮升作用下“絮团”浮上 液面形成浮渣，利用刮渣机从水 中分离；不需要清理喷嘴，不会 发生阻塞现象。该技术主要由潜 水泵、射流器、散流器、吸气管 和软管五部分组成。在传统射流 机理基础上融合了先进的散流技 术，采用射流曝气方式。 运行时，水泵叶轮在潜水电 机带动下高速旋转，将泥水混合 物推入射流器形成射流，在射流 周围产生负压区，将空气通过吸 气管吸入射流喷嘴负压区，在射 流器的喉管内进行气、水、泥充 分混合，又通过射流器的扩散管 将射流的动能逐步转变成压能后 进入散流器。在散流器内，气、水、 泥混合物进一步混合，迫使气体 继续剪切、粉碎并乳化，保证绝 大部分氧充分溶解于水中。
 
同时， 在射流流体压力的作用下，射流 携带氧分子和微小气泡，从散流 器的喷嘴中倾斜向下喷出、扩散， 形成对水体和对生化池底部污泥 冲击、搅拌后，由池底缓缓上升 至水面，微气泡在水中停留时间 一般长达 30 秒以上，使空气中的 氧充分被溶解和吸收，提高了氧 转移效率和充氧能力。 该系统能使泥水与空气在射流器内产生较高的负压和强烈的 紊动、搅拌、剪切，促使液膜与 气膜高频振荡，使气泡直径大幅 度减小，气泡数目增多，增大气 泡的比表面积，同时也使气液膜 变薄，能极大地降低传质阻力， 使氧分子更好地从气相转移到液 相。射流在高速前进过程中，在 分散器内高速旋转的作用下，具 有较高的角速度，使射流具有较 强的穿透力，使微小气泡在水中 行程远，增强搅拌、推流与增氧 能力。 经反应池加药反应后的污水 与溶气罐内形成的溶气水在接触 池混合，一同进入气浮池，由于 溶气水中含有大量的微气泡会与 污水中的油粒结合，使油粒的密 度变得很轻而被微细气泡托浮到 水面，从而将油和水分离，浮油 将被刮渣机刮至集油池，从集油 池流出进入原油回收罐，清水流 入清水罐，经过滤器过滤后进入 注水罐，清水罐中溢流阀控制气 浮罐的清水进入清水罐的量，以 便保证气浮罐最佳刮油水位。
 
稳定技术特点
 
高效溶氧。独特的散流器 设计，使吸入的空气与泥水混合 均 匀， 产 生 气 泡 细 小 且 数 量 繁 多， 溶 氧 率 高。 氧 转 移 效 率 高 达 30%，比传统的鼓风曝气提高 35%。 搅拌充分。高速旋转的气、水、泥混合物 ( 即活性污泥 ) 穿透 力强，使氧在水中转移效率高， 同时达到良好的搅拌效果，可保 证活性污泥混合均匀，保持活性 污泥呈悬浮状态。同时，由于搅 拌混合推流作用强烈，提高了曝 气池的容积利用率。 运转无噪音。该技术设计为 水下运转方式，无噪音，改善了 工作环境，可布置在生活小区的 污水处理设施中。 系统简单，性能可靠。该技 术无需鼓风曝气法中的风机房和 复杂的空气管路系统，系统简单， 无堵塞现象，无需空气过滤装置， 运转稳定。射流器和散流器均采 用耐腐蚀的高密度聚乙烯工程塑 料制造，潜水泵采用机械密封， 运行可靠。 易安装，少维护。
 
该技术整 体性好，安装方便，且节省运行 费用和占地面 ，可根据曝气池结 构特点、待处理水的水量、水质 指标变化等任意调节空气量、灵 活选择安装位置、布置方式、喷 射角度、潜水深度等。该技术通 常将射流器安装在散流器上，潜 水泵单独布置，并采用软管连接， 以便水泵吊出维护，避免设备维 护时放空池水，同时搬运、吊装、 拆卸更方便。由于射流器和散流 器属于静止设备，无须运转维护， 潜水泵选用专业厂家产品，质量 易于保证。因此，该系统基本不 需要频繁维护，一般对潜水泵每 年例行维护一次。 适用范围广。该技术适用范 围广，可用于工业废水处理和生 活污水处理，也可用于河道、湖 泊等地表水的处理、地下水除铁 除锰的给水处理，可用于原油污 水处理，可用于活性污泥法曝气 池曝气搅拌、调节池均质搅拌、 污水处理厂的曝气沉砂、好氧池 曝气、混凝池搅拌、化学法的反 应池搅拌均合等场合。

现场应用
 
东一联采出液水质处理站 1988 年 12 月于建成投产，设计 采出液水质处理能力 4×104m3/ d， 实 际 处 理 采 出 液 水 质 4.4×104m3 /d，主要采用重力沉 降加过滤处理工艺，目前主要工 艺流程： 该技术于 2016 年 1 月在胜 利油田孤东采油厂东一联采出液 水质处理站投入先导应用试验， 通过开展高效气浮含聚采出液水 质处理技术先导试验，试验采出 液水量 2.6m3 /h，高效气浮采出 液水质处理装置与专用药剂联合 使用，取得很好的采出液水除油 处理效果，处理后采出液水质可 以达到标准水质要求，最优成本 4.5 元 / 立方米，污泥产生量为 9.1 千克 / 立方米。
 
即使专用药 剂投加种类不全或不投加专用药 剂时，仍能满足过滤器 50mg/L 的要求。按照短流程、低成本、 抗冲击的原则，调研污水预处理 技术，分别开展预处理 + 过滤技 术现场试验，两级过滤水质达到 标准要求，一级过滤悬浮物控制 在 20mg/L 左 右， 气 浮 除 油 基 本控制在 100mg/L 左右，投加 除油剂后采出液水含油可以达到 50mg/L 以下，取得良好先导性 试验研究效果。 在前期开展含聚采出液水质 处理技术先导试验研究的基础上， 针对该站采出液水中 2.429μm 以下的颗粒占到 79.4%-96.72%， 大颗粒悬浮物基本 被去除，但砂床过 滤器对粒径小于 4μm 悬浮物去除 效果不佳的实际情 况（悬浮物去除率 仅 为 54.8%）， P+E 提出采用先进的”气浮 + 聚结 + 过滤”的技术优化方案，实施污 水过滤工艺技术改造，最终达到 采出液水悬浮物 20mg/L，采出 液水含油控制在 50mg/L 以下的 四级水质质量标准，满足油田回 注水的水质要求。
 
实施效果
 
该 采 出 液 水 质处理站实施 综合水质处理技术优化改造后， 外输水水质得到明显改善，采出 液水质处理站进水平均含油为 454.4mg/L，与改造前相比得到 大幅下降，平均外输水含油量达 到 40.6mg/L，平均除油率达到 91.1%，平均外输水悬浮物含量 为 19.4mg/L，外输水水质达到 国家四级水质质量标准要求，采 出液水水质治理取得理想效果。 加强油田采出液水质处理技 术试验应用研究是一项十分重要 的工作。实践证明，曝气射流水 质稳定技术先进，具有溶氧效率 高，搅拌充分，运转无噪音，易 安装少维护，适用范围广，处理 成本低，除油效率高等优点，按 照“先除油后除悬浮物”的采出 液水质处理思路，实施采出液水 质处理站分类治理的效果是明显 的，应用曝气射流水质稳定技术 再投加除油剂后采出液水含油可 以达到水质处理目标，最终达到 攻克油田含聚采出液水质处理技 术难题的目的是切实可行的。
 
东一联采出液水质处理站采 用重力沉降处理工艺，油站来水 和分水器来水经两座 5,000m3 一 次除油罐和两座 3,000m3 二次除 油处理后，进缓冲罐经水外输泵 外输到注水罐。目前采出液水质 处理超负荷运行，一次除油罐除 油率较高，平均 80% 左右，二次 除油罐收油困难，除油率较低， 平均 20% 左右，缓冲罐单罐运行， 容积小基本没有除油功能。该技术于 2016 年 1 月在胜 利油田孤东采油厂东一联采出液 水质处理站投入先导应用试验， 通过开展高效气浮含聚采出液水 质处理技术先导试验，试验采出 液水量 2.6m3 /h，高效气浮采出 液水质处理装置与专用药剂联合 使用，取得很好的采出液水除油 处理效果，处理后采出液水质可 以达到标准水质要求，最优成本 4.5 元 / 立方米，污泥产生量为 9.1 千克 / 立方米。即使专用药 剂投加种类不全或不投加专用药 剂时，仍能满足过滤器 50mg/L 的要求。
 
按照短流程、低成本、 抗冲击的原则，调研污水预处理 技术，分别开展预处理 + 过滤技 术现场试验，两级过滤水质达到 标准要求，一级过滤悬浮物控制 在 20mg/L 左 右， 气 浮 除 油 基 本控制在 100mg/L 左右，投加 除油剂后采出液水含油可以达到 50mg/L 以下，取得良好先导性 试验研究效果。 在前期开展含聚采出液水质 处理技术先导试验研究的基础上， 针对该站采出液水中 2.429μm 以下的颗粒占到 79.4%-96.72%， 大颗粒悬浮物基本 被去除，但砂床过 滤器对粒径小于 4μm 悬浮物去除 效果不佳的实际情 况（悬浮物去除率 仅 为 54.8%）， P+E 提出采用先进的”气浮 + 聚结 + 过滤”的技术优化方案，实施污 水过滤工艺技术改造，最终达到 采出液水悬浮物 20mg/L，采出 液水含油控制在 50mg/L 以下的 四级水质质量标准，满足油田回 注水的水质要求。
 
实施效果
 
该 采 出 液 水 质处理站实施 综合水质处理技术优化改造后， 外输水水质得到明显改善，采出 液水质处理站进水平均含油为 454.4mg/L，与改造前相比得到 大幅下降，平均外输水含油量达 到 40.6mg/L，平均除油率达到 91.1%，平均外输水悬浮物含量 为 19.4mg/L，外输水水质达到 国家四级水质质量标准要求，采 出液水水质治理取得理想效果。 加强油田采出液水质处理技 术试验应用研究是一项十分重要 的工作。实践证明，曝气射流水 质稳定技术先进，具有溶氧效率 高，搅拌充分，运转无噪音，易 安装少维护，适用范围广，处理 成本低，除油效率高等优点，按 照“先除油后除悬浮物”的采出 液水质处理思路，实施采出液水 质处理站分类治理的效果是明显 的，应用曝气射流水质稳定技术 再投加除油剂后采出液水含油可 以达到水质处理目标，最终达到 攻克油田含聚采出液水质处理技 术难题的目的是切实可行的。