实现能源、环境与社会责任之间的和谐，支持和推行可持续发展战略，我国石油石化企业含油污水处理工艺技术的应用与发展显得越来越重要，承担着关键的角色和任务。了解和分析国外的现状与发展动态，借鉴其 的工艺、技术、方法与经验，对我国含油污水的处理和净化、对工艺设备及技术的改造和研发具有重要的作用和意义。

1 国外含油污水处理典型工艺流程与现状

目前，国外油田含油污水处理采用的设施主要有沉砂池、API隔油池、斜板隔油池（CPI）、自然除油罐、混凝除油罐、粗粒化罐、压力沉降罐、浮选池（柱）、压力滤罐、单阀滤罐、组合式处理装置、水力旋流分离器和精滤器等。采用的附属设施有各种缓冲制罐（池）、回收水罐（池）、反冲洗水罐（池）、污油罐、药剂投配系统、各种水泵和油水计量设施等。

科威特北部油田采油污水的工艺流程主要由API（美国石油学会）和CPI油水分离器、诱导气浮（IGF）等设施组成。IGF后可以获得用于回注地层的净化水，这种含油污水工艺简单，是目前含油污水处理的典型工艺流程，但对乳化严重的采油污水和稠油污水处理效果不佳。这种处理工艺与国内目前采油污水处理技术基本一致，属于“老三套”含油污水回注处理工艺。

根据近期国外有关资料，新的油田采油污水处理工艺的特点和重要标志是将水力旋流器引入流程，替代传统的隔油与浮选单元，可以将硬度2000mg/L、硫化物500mg/L、总溶固（TDS）10000mg/L、含油量200mg/L的采油污水转变为蒸汽锅炉用水。例如，美国得州西部Permian Basin油田采油污水的处理就是如此。北海UIa油田回注含油污水处理工艺流程中，采用了3个油水分离器和6个水力旋流器串联，处理后的水质可达到回注水的要求。其中油含量由200～500mg/L（主要以O/W型乳状液形式存在）降至20～30mg/L以下。采用GAC-FBR（活性炭生物流化床反应器）处理近海油田采油污水的流程是一种新型工艺。该技术主要为满足日益严格的污水排放标准，特别是零排放标准，由美国的BDM石油技术公司和气体研究所共同完成。目前该技术已经进行了中试放大试验。美国墨西哥海湾油田采油污水排放标准规定油含量日不超过42mg/L，月平均不超过29mg/L，采用该技术甚至可达到更严格的排放指标，即日油含量不超过10mg/L。这种流程由油水分离器、絮凝、气浮、GAC-FBR、电渗析等单元组成。

许多学者的研究表明，对于污水中难降解的有机物，UV/O₃或UV/H₂O₂是较有效的方法（即生化氧化法），但如何方便应用于实际生产中还是一个值得研究的课题。由于稠油污水通常含一些难降解的有机物，生物膜水解酸化的目的在于提高废水的可生化性，降低后续好氧处理的负荷，保证好氧生物接触氧化池的处理效果。一、二级生物膜接触氧化池主要是降解由水解酸化分解的一些中间有机物，进一步降低污水的COD。由于污水中的底物（基质）浓度逐级降低，一、二级生物膜氧化池的生物相特性将不同，并通过微生物的驯化后，形成适宜降解有机物的菌群。二沉池主要是实现部分好氧污泥水分离作用。由于生物膜污在游离污泥量方面显著区别于传统活性污泥法，因此二沉池的设置也对污水处理的效果具有保障作用。

生物膜法与传统的活性污泥法相比，具有明显的优势，这也是选择生物膜法处理稠联废水的原因之一。生物膜法的微生物浓度比传统活性污泥法高。高浓度的微生物是保证污水处理效果的基础，特别是对稠油污水，加强菌与有机物间的传质作用，增加菌与有机物的接触几率，对实现稠油污水的降解更具可靠性。

生物膜法耐冲击的能力更强。传统活性污泥法在城市废水、炼油化工废水的处理中已广泛应用，但存在的主要问题是该法抗冲击性差，污泥易于膨胀、污泥的维护难度大，且处理后出水的悬浮物浓度易偏高（污泥的膨胀作用使二沉池的泥水难以分离）。

此外，主要由油水分离器、空气气浮、化学氧化（UV/O₃或UV/H₂O₂等）、金属离子去除系统（氢氧化物或硫化物沉淀）、过滤、离子交换、蒸发等单元组成的工艺流程可供选择。

2 国外含油污水治理新设备与新技术

近年来，国外对含油污水（主要是采油污水）的处理已开发了一些新的设备，如新型密闭式浮选箱、水力旋流器、各种组合式油水分离器等。这些装置的成功开发，对提高含油污水的处理效果、改进设备的处理效能，实现处理设备功能的一体化以及降低设备体积和工程造价等都大有裨益。

新型的旋流分离器能实现油-水-固三相分离。与除油和除砂旋流器相比，该三相旋流器具有体积小、效率高、投资和操作费用较低等特点，是一种集除油和除砂为一体的新型分离设备，适于海上和陆上油田采油污水的处理。此外W094/13930还介绍了一种在油田生产井内的油水分离旋流器，据称它能在井下实现油水的高效分离并将水回注到地层，当采油污水含水量70%以下时，这种井下安装的同步油水分离设备是非常有效的。净化采油污水的装置，如密闭式的浮选设备，该设备被分为4个浮选室，每个浮选室都装有一个能使气体分布为100～1000μm的气体分布管，经过密闭浮选设备处理的采油污水，下层为清水，上层的浮油收集于储油箱浮选气体采用油田伴生的天然气。据称，使用该气浮装置处理采油污水可使其操作、维护以及相应的化学药剂费用降低。国外发明的一种新型浮选柱采用侧部布气技术，可用于分离含油污水中的细小悬浮物和油滴。当采用并流涌动时，污水和气体在浮选柱内分别以0.127～2.54cm/s、0.0254～2.54cm/s的流速流动，且水流量为气流量的10～30倍时可获得理想的采油污水处理效果。此外，国外还报道了一种分离油水混合物的简易装置，它是由油水混合物进口、折流挡板、油流出口和净化水出口几部分组成的，具有结构简单，油水分离速度快等优点，但对油水密度差异小的含油污水，其处理效果不甚理想。专利W097/17294介绍了一种从乳化的含油污水中分离油水的新技术。该技术通过在采油污水中加入电解质以增加其导电性，在磁电装置的作用下使采油污水产生磁性，成为磁流体，并藉此破坏乳化油滴的稳定性，增大其聚结能力。磁化法处理乳化含油污水是近年来研究的新技术之一。此外，薄膜电解技术也是国外一种处理乳化含油污水的新方法。利用油和水，特别是水中溶解的烃类物质与水的沸点差异，国外有人还发明了一种蒸馏技术来处理油田采油污水。这种技术的关键是填料蒸馏塔。由于许多有机物可与水形成共沸物，因此在填料塔内，沸点比水低和比水高的有机物均能进入蒸汽相，控制蒸发水量为进水量的5%～20%，即可实现油水的高效分离。

据资料介绍，斯伦贝谢公司的轻型水处理装置（LWTU）不仅满足了陆上水处理的要求，还能满足海上水排放的要求。该技术获“2004年 16大工程技术创新特别贡献奖”，它包含一个获得专利的工艺过程，在达到同样纯度的情况下，油-水分离的成本降低了一半。新处理技术对化学添加剂的依赖程度有限，能够从分离的流体中回收油，分离剂可以再利用。该装置无活动部件，维护量小，化学剂成本低。该装置已经在巴西海上使用，被处理水中含油500ppm～2500ppm，处理后含油量低于3ppm。另据报导，新一代油水分离技术TORRTM已经问世。TORRTM（Total Oil Remediation and Recovery）完全补救回收油技术不需加热，也不需加入化学药品就能除去水中的自由浮油和乳化油，且不产生废液，是一种新型的从水中除去乳状液的方法，可以聚结、分离以及回收2μm及更大的乳状液。

TORRTM系统基于过滤、聚结和重力分离过程，其创新之处是将这三个过程合并成一个，从而形成一种自洁式污水过滤体系。据介绍，它的自洁式系统分离和维修成本都很低，并能不断分离油及回收油。与使用油水分离器、聚结剂、DGF、水力除砂器和离心机等常规方法相比，它的性能更好。

TORRTM系统的水力流速（Hydraulic rate）为20m³/m²·hr，它完全实现自动化操作，并且不需要加入化学添加剂来破乳。系统使用了由加拿大的EARTH公司开发并获专利的可重复使用的石油吸收剂作为过滤剂和聚结剂，它的亲油憎水性强，能够吸收小到2μm的乳状液。它的另一个特性是可以在完全饱和油时继续吸收微小乳状液，可像吸收自由乳油一样吸收聚结油。该技术的引入对蒸汽辅助重力驱（SAGD），常规油气产水，环境改造和其他任何考虑处理含油污水的情况是一个重大突破。

3 结论及建议

（1）随着科学技术的发展与进步，近年来国外油田采油污水的治理工艺在不断探索的同时已得到强化和改进。从含油污水的处理流程上看与国内基本一致，有3个基本特征：也主要采用“老三套”含油污水回注处理工艺；高效的油水分离器、过滤器及新型的水力旋流器等的应用，强调设备与工艺的整体性、匹配性与实效性；根据生产中的实际需要，高效、简便、快捷、实用。

（2）从国外近几年文献报道来看，高效多功能一体化的油田采油污水治理设备已成为研究热点，新的含油污水处理技术亦有不少文献报道。实现油-水、可溶性有机物-水、悬浮物-水之间的强化传质技术和有机物强化化学技术依然是今后采油污水治理研究的重要方向。从治理新设备与新技术方面看，国外更注重强化传统含油污水治理设备的效能研究，开发了一些多功能一体化的高效污水处理设备，如水力旋流器、各种组合式高效油水分离器等一体化污水处理设备等。在设备结构上有较大改进，在提高各构筑物的处理效能方面有较大的发展。

（3）我国油田目前大多在主力边缘区进行滚动开发，开发周期短，原有污水处理设施移步相适应。需要研发灵活移动的含油污水处理设备，实现污水处理就地达标、回注。保护环境，提高设备利用率，减少重复基建投资，降低油田生产和运行成本。河南油田设计院结合多年的液-液旋流、油水分离及移动设备组合等方面的成功经验，已开发出撬装式含油污水处理装置，并成功地在许多油田得到应用，取得了较好的社会和经济效益就是例证。

（4）我国的治污技术已较成熟，但在治污工程建设中，缺乏整体考虑，缺乏有效的管理模式，并缺乏相关的专业人才来实施管理。因此，加强与国外的技术合作，学习和借鉴国外的 经验与方法，是重要和必要的。