生物技術主要是通過微生物所產(chǎn)生的生化作用，把原本具有繁瑣性的有機物質(zhì)分解成為簡單的物質(zhì)，把原本存在毒性的物質(zhì)變?yōu)闆]有任何毒性的物質(zhì)，以做到凈化廢水的目的。相較于物理技術或者化學技術，生物技術無需太高的成本、投資低，效率顯著、不存在二次污染現(xiàn)象，目前在各油田中已得到了全面普及。油田生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水缺乏可生化性，存在難以降解的有機物質(zhì)，針對此情況，世界各國均廣泛的使用了接觸氧化、曝氣生物濾池、A/O法等對油田污水進行處理。文中主要以曝氣生物濾池油田污水處理技術為主。
1 微生物技術基本原理
在有氧條件及適宜的環(huán)境中，污水中的溶解性有機物透過細菌的細胞壁被細菌所吸收，固體和膠體等不溶性有機物先是附著在細菌體外，由細菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質(zhì)，再滲入細胞體內(nèi)，從而細菌通過自身的生命過程——氧化、還原、合成等把復雜的有機物降解成簡單的無機物(H2O和CO2等)，釋放出的能量作為自身生存與繁殖的生命之源。在適宜的條件(15~40℃)下微生物以有機物為營養(yǎng)實現(xiàn)新陳代謝，達到凈化廢水的目的，對環(huán)境沒有二次污染。
2 流程
曝氣生物濾池工藝技術主要通過氣水平行上流的運行方式，促進氣與水之間的良好整合，這不僅使得氣泡擁有了更高的切割作用，而且氣泡也不會再發(fā)生凝結現(xiàn)象，有效避免了短流與氣陷問題。該工藝技術內(nèi)氧氣使用效率好，實際消耗量大。能夠使反沖洗周期適當?shù)难娱L，縮短了清洗時間，同時還防止了清洗過程中水、氣量的大量使用。可將反沖洗中生產(chǎn)的水排放至廢水回收池內(nèi)。曝氣生物濾池工藝技術共包括兩個環(huán)節(jié)階段，即吸附截留及降解吸收階段、反沖洗再生階段。第一個階段的主要任務是：油田產(chǎn)生的污水經(jīng)進水管從底部流進濾池內(nèi)，和存于曝氣管中的空氣同時向上由填料層流過。填料中的微生物通過溶解氧對污水內(nèi)的COD、BOD、一些毒性物質(zhì)進行降解，并且填料及其上部的生物膜會吸附、截留ss，使其存于濾床中。第二個階段的主要任務是：在過濾工作開展下，會使得填料層中的生物膜厚度越來越厚，積累大量的ss，進一步加劇了過濾水頭的損失。進水壓在一定值狀態(tài)下，設計流量起伏不定，針對此情況，應及時的進入反沖洗再生階段將濾床中的生物膜與ss去除干凈，以保證濾池具有較高的處理能力。反沖洗再生過程遵循下列步驟：將進水與工藝空氣關閉;對氣進行單獨的清洗;氣與水一同進行沖洗;通過干凈的水做最后的沖洗。
3 油田污水微生物處理的應用
3.1 氧化塘法
氧化塘法是指利用水塘中的微生物和藻類等水生植物對污水和有機廢水進行需氧生物處理的方法。。該方法不僅可以對污水中的污染物進行有效地處理還能使作用過程中生成的物質(zhì)得到充分的應用，取得不錯的經(jīng)濟效益。氧化塘法在油田污水的處理中取得了很好的效果，大港油田通過氧化塘處理技術對采油廢水進行處理效果顯著，COD、石油類、SS去除率2000年到2004年分別由43%、51%、14%提高到77%、98%、26%。勝利油田運用該方法處理樁西采油廢水，硫化物、揮發(fā)酚都得到很好的處理，石油類含量由10.60mg/L下降到3.20mg/L，COD值由166.7下降為127.9。
3.2 生物膜法
生物膜法是通過生物膜來吸附、降解有機物，從而達到凈化污水的作用。生物膜主要由微生物細胞和它們所產(chǎn)生的胞外多聚物組成，微生物生長在載體的表面且分布不均勻，不連續(xù)。生物膜法與活性污泥法相比具有一些優(yōu)勢，比如無需污泥回流，運行管理容易，無污泥膨脹問題，易于微生物生存，運行穩(wěn)定等。許謙等人采用序批式生物膜(SBBR)法處理油田廢水取得了很好的效果，在SBBR裝置進水COD容積負荷為0.5kg/(m3·d)及進水COD為500mg/L左右的條件下，經(jīng)過近兩個月的連續(xù)運轉，COD平均去除率超過80%，出水中COD低于100mg/L，符合GB8978-1996《污水綜合排放標準》的要求，經(jīng)過處理的污水可以直接排放。
3.3 厭氧生物轉盤
厭氧生物轉盤技術主要用于處理高濃度的有機廢水和污泥。裝置主要由盤片、密封的反應槽、轉軸及驅動裝置組成，為收集沼氣和防止液面上的空間有氧存在，于上部加蓋密封?？勘P片表面生物膜和懸浮在反應槽中的厭氧活性污泥共同完成污水處理。盤片轉動時，作用在生物膜上的剪刀將老化的生物膜剝下，在水中呈懸浮狀態(tài)，隨水流出槽外，沼氣從槽頂排出。黃長盾、張志仁等人通過厭氧生物轉盤處理高濃度有機廢水的實驗發(fā)現(xiàn)，在中溫條件下，COD容積負荷為5.44~11.6kg/(m3·d)，COD去除率為70.6%~74.7%，總磷去除率為35%~48.5%，廢水中的有機氮基本上轉化為HN3-N，每去除1kgCOD產(chǎn)生沼氣0.41~0.65m3。采用厭氧生物轉盤技術處理污水操作簡便、處理過程穩(wěn)定性強，但是由于盤片成本較高，所以在各油田的應用比較有限。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
4 油田污水微生物處理的發(fā)展前景
微生物污水處理技術在國內(nèi)各個油田都得到了廣泛的運用，并且取得了很好的應用效果。微生物污水處理技術已經(jīng)成為國內(nèi)油田采出水處理的重要組成部分，但是該技術還是存在很多局限性，新型菌種的培養(yǎng)、生物膜成本等一直是人們致力解決的問題，因此在采用微生物處理油田污水時必須聯(lián)合其他先進的技術才能提高污水水質(zhì)的達標率。目前，國外油田采出水的處理技術已經(jīng)從單純的物理化學方法或者生物技術逐漸發(fā)展為物理化學方法與生物技術相結合的綜合技術，通過各種技術相互間的分工合作最終取得很好的效果，這也將成為我國微生物法處理油田污水今后的一個重要的發(fā)展方向。
結語
綜上所述可知，隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，在能源續(xù)期、石油生產(chǎn)技術方面提出了更高的需求。當前，油田污水處理已經(jīng)成為了改善油田區(qū)域生態(tài)環(huán)境，加快國家環(huán)保工作進程的關鍵。伴隨大量油田污水處理技術的應運而生，微生物技術在油田污水處理中的應用越來越廣泛，污水處理效果顯著。由于本文所述的曝氣生物濾池油田污水處理技術屬于一種新型的水處理工藝，在我國還處于發(fā)展階段，所以還有很多地方需要進行積極的探索研究，如生物膜的特點及其快速啟動的方式;反沖洗過程中生物膜的脫落規(guī)律等。( >
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