隨著油田開發的不斷深入，油田含水量上升，油田采出水和井下作業廢液處理量日益增加。在油田生產中，大部分油田采出污水經處理后回注油層。油田公司污水處理系統，對采出水的一般處理方式是：隔油粗粒化、絮凝沉降、殺菌分離除油污、過濾及除垢緩蝕等，主要是去除油、懸浮物及微生物。各污水處理場自動化程度高，污水、廢液通過綜合處理，重新回注井下，投資和運行費用高、管理復雜。
1、現狀
如何降低采油、井下、原油脫水等產生的廢水處理費用，保證處理后的污水符合GB8978—1996《污水綜合排放標準》二級標準，成為該沙漠油田亟待解決的問題。土地處理技術是利用土地的自然凈化能力，使污水中的有機物和無機物質氧化去除，污水得以回用，是費用低、能耗低、效率高的污水凈化技術。某沙漠油田開發區域多位于戈壁荒灘，晝夜溫差大，年降水量約12mm，年蒸發量高達3000mm，夏季日照長，有利于處理系統干濕周期的交替進行，且土壤顆粒較大，土壤持水量少，滲透能力強，透氣性好，能承擔較大的水力負荷。2000年生態田污水處理系統建成，污水處理效果明顯，然而隨著油田開發的不斷深入、油田采出液成分的日漸復雜和部分設備的老化，生態田處理系統處理后出水中懸浮物、氟化物、氯化物、COD、石油類和礦化度等超標，無法達到GB5084—2005《農田灌溉水質標準》植物灌溉標準要求。
2、生化處理系統
為解決生態田污水處理系統出水不達標的問題，2008年在生態田污水處理系統的基礎上新建了一套生化處理系統，目前兩套系統串聯運行，統稱為生態田工程。生化處理系統采用生化處理+沉淀工藝。
2.1 生化處理技術
2.1.1 主工藝流程主工藝流程見圖1。
含油污水首先進入氧化塘(已建)和預處理池，懸浮物經過多級氧化塘處理，去除污水中大部分油和懸浮物，經調節池預曝氣，調節污水水質(溫度、含氧量等)，出水由提升泵打入微生物反應池，進行二級微生物處理。反應池內投加專性聯合菌群，同時投加與之匹配的專性營養劑和抗表面活性劑，以保持菌群對水中有機物及油進行生物降解的活性和優勢，提高污水生化性能及去除率，經生物處理后的污水自流至沉淀池，生化降解后的無機物以及部分生物污泥、菌尸體等在沉淀池處理;上清液自流排放入氧化塘處理，處理后的出水直接用于生態田灌溉。
2.1.2 加藥工藝流程
加藥裝置→營養劑→微生物反應池→加藥裝置→生物聚凝劑和助凝劑→沉淀池
2.1.3 基本原理及工藝特點
根據污水來水水質，選配相適應的微生物菌群，配合曝氣和投加營養劑，確定合適的生長環境、污水停留時間，利用微生物對污水中BOD、COD降解消除作用，達到污水處理的目的。
在微生物反應池中投加選配的高效聯合菌群，并賦予聯合菌群合適的生長環境、合適的停留時間，水中的溶解性有機物首先通過細菌的細胞壁被細菌作為營養物質吸收，固體和膠體等有機物先附著在細菌體外，被細菌分泌的一種酶分解為可溶性物質，再進入細胞體內，從而細菌通過自身的生命過程完成氧化、還原和合成等過程，把復雜的有機物分解成簡單的無機物(如二氧化碳和水)。通過細菌的整個生命過程完成對水中有機物及油類的降解。專性菌有著很高的繁殖率，它們通過水合、活化、繁殖、分解，并通過競爭使其在生物群中很快穩定下來，形成優勢菌群;同時在不斷競爭中提高生物群抗毒性沖擊能力，對油和懸浮物及COD有很好的降解效果。
微生物反應示意見圖2。
2.1.4 處理設施
生化處理系統包括預處理池、微生物反應池、污水提升泵、曝氣系統、投菌裝置、加藥裝置、循環泵。其中主要處理設施用途如下：
預處理池貯存污水，污水停留時間8h，起到調節、均衡水質水量的作用，減少后續處理系統的沖擊負荷，利用重力沉降去除來水中部分含油。同時為維護和檢修預留一段時間的貯存量。池內設預曝氣系統一套，既防止污泥沉淀，又增加了污水的可生化性。
微生物反應池兩座，串聯運行，微生物在反應池內對COD、油及懸浮物進行生物降解。池內設有生物填料，填料內填充有利于微生物掛膜和生長的特殊材料。池底部設有曝氣系統，氣源為空氣。
投菌裝置1套，用于投加微生物，投加量主要在調試、運行初期的三個月內，一般每月投加量1kg，專性營養劑6mg/L;正常運行期間投加量為1～2mg/L。
2.2 廢水水質
生態田處理污水來源包括原油脫出水、采油廠冷凝水、井下作業洗井廢水等，設計每日處理的廢水量為300m3，因氣候條件影響，全年正常運行時間約9個月。生化處理系統的來水及出水水質設計指標見表1。
2.3 運行效果
生化技術處理前后來水及出水水質分析結果見表2。
從表2可以看出：油田廢水經過脫油、氧化、生化處理、沉淀后，污水中COD的去除率達到60%～70%;BOD去除率為75%。水質達到GB5084—2005《農田灌溉水質標準》中灌溉荒漠植物標準，全部用于生態田植被灌溉，為油田處理含油廢水提供了途徑，且節約綠化用水。
2.4 水平衡
油田廢水處理水平衡見圖3。
采油、井下作業、原油脫水等產生的廢水經過油水沉降分離、氧化、生化處理后污水中氟化物、氯化物、COD等各項指標均達到GB5084—2005《農田灌溉水質標準》，全部用于生態田植被灌溉，無外排水。可見生態田工程的良好運行不僅解決了油田污水處理的難題，且在節約水資源，保護生態環境方面起到了很好的作用。
3、運行、維護
3.1 運行
①當氧化塘的溫度為24～30℃，達到污水處理系統運行的條件，經過加熱系統加熱后，污水系統進水溫受晝夜溫差的影響減小，污水處理系統能連續穩定運行。
②預處理池：自投運至今，調節池已正常運行4年。氧化塘來水含有一定雜質及懸浮物，底部未設排污管線，長期累積會產生一定量的淤泥，因而需要根據淤泥量不定期在冬季進行清理工作，確保調節效果。
③微生物反應池：每年4月初生化處理系統投用，11月底氧化塘開始結冰，當無污水進入生化處理系統時，生化處理系統開始內部小循環，并定期投加營養劑及微生物，并補充新鮮水，保持反應池內生物的活性。
生態田工程每年4月—11月底運行，接收該沙漠油田各采油廠采油廢水，年處理污水量約12萬m3。冬季無處理水的情況下為保持細菌活性，通過泵在預處理池和微生物反應池之間打循環。
3.2 維護
維護工作量較小，主要有以下幾部分：
①每月投加微生物，根據運行情況調節專性營養劑投加量;
②每月對自動控制設備、潛水泵等的工作狀況進行檢查，確保設備運轉正常;
③每年對氧化塘淤泥進行清理;
④不定期對調節池淤泥進行清理;
⑤為消除火災隱患，每年春季對生態田枯萎的植物進行清理。
4、效益評價
①經濟效益
生態田工程自2008年3月運行以來，據不完全統計，每年處理污水12萬m3、回收污油500t，污水處理費用8元/t，污油處理費用500元/t，則可節約污水處理費用96萬元、污油處置費用25萬元，每年工程維護費用91萬元，則每年可創經濟效益30萬元。
②社會效益
采油、井下污水的處理一直以來都是油田急需解決的一個重要問題，充分回收和利用采油、井下污水，建成生態田工程處理利用污水具有戰略意義，投資少、見效快，且可在油田推廣，具有明顯的環境效益，有利于節能減排。
5、結束語
近年來，隨著油田開發的不斷深入，地面工程建設規模也在不斷擴大，處理工藝日趨復雜，采出液成分日漸復雜，污水處理難度加大，而未來開發對水質指標要求進一步提高，深度處理污水量將不斷增加，針對這一情況，目前污水治理的思路應是根據來水水質的不斷變化，及時選配合適的聯合菌群，有效處理污水;同時將水質治理作為一項系統工程，提升污水處理工藝和生產運行管理水平，適應未來開發需要。(來源：中國石油新疆油田公司新港公司)
