在石油開發(fā)和處理過程中，會產(chǎn)生大量的有機廢液，如：壓裂返排液、化學驅(qū)污水和油泥熱洗水等。油田有機廢液中除了油滴和地下礦物質(zhì)之外，還含有大量殘余的有機物，因此，具有如下特點：

(1)體系粘度高，懸浮固體沉降性能差；

(2)油滴初始粒徑小，不利于聚并和浮升，絮凝速度慢；

(3)體系乳化程度高、穩(wěn)定性強，破乳困難，油水分離難度大。

常規(guī)處理技術(shù)難以達到回注標準或排放標準，因此，亟須一種油田有機廢液處理新方法，在較短的停留時間有效去除殘余的有機物和石油類物質(zhì)，降低油田有機廢液COD值，為油田可持續(xù)開發(fā)解決后顧之憂。

1、油田有機廢液處理方法

目前，處理油田有機廢液的方法可以歸納為：化學降解法，物理法以及生物法。其中，化學降解技術(shù)占有重要地位，根據(jù)降解機理和工藝的不同，可分為氧化降解法、光降解法和超聲波降解法。

1.1  氧化降解法

油田有機廢液氧化降解機理是自由基反應機理。初始，污水中有機物分子分解產(chǎn)生初級自由基，引發(fā)連鎖自動氧化反應；隨后，有機物鏈上的自由基引發(fā)a-裂解反應和β-裂解反應，斷裂主鏈，導致有機物分子量迅速下降；最后，過剩的自由基經(jīng)過碰撞生成穩(wěn)定分子。

油田有機廢液的氧化降解體系主要有氧化還原體系、芬頓(Fenton）試劑和過氧化物體系等。

1.2 光降解法

光降解法是利用自然光或和紫外線照射條件下，光子吸附水分子，產(chǎn)生強氧化性基團·OH，從有機物中提取H，然后有機物分子分解的自由基與氧反應，引發(fā)有機物主鏈斷裂。近來年，光催化降解法逐漸成為研究熱點，利用TiO2作為催化劑，利用紫外光或接近紫外光部分的光降解廢液中的有機物，效果顯著。

1.3 超聲波降解法

超聲波降解法主要依靠空化作用和伴隨產(chǎn)生的自由基氧化作用降解有機物。由于超聲波的“位移效應”，可引發(fā)空化作用，瞬間產(chǎn)生高溫、高壓和強烈的擾動，致使有機物大分子鏈斷裂，發(fā)生降解；與此同時，水分子在高溫、高壓條件下生成·OH自由基，引發(fā)主鏈裂解反應，有機物分子量迅速下降�？紤]超聲波降解法技術(shù)條件較為苛刻，常將超聲波降解法與其他降解法結(jié)合，例如：采用超聲波強化H2O2試劑降解油田含聚污水中的聚丙烯酰胺等，可充分利用超聲波的化學效應、機械效應以及協(xié)同效應，提高有機物降解率，還能降低污水處理成本。

2、超臨界水氧化油田有機廢液

超臨界水可以與有機物以及空氣、O2、N2、CO2等氣體完全互溶，無機物尤其是鹽類溶解度急劇下降；且擴散性和傳輸能力強，分子運動激烈，體系能量高，化學反應速率快；可以快速氧化降解有機物，生成CO2、H2O、N2等無害小分子和無機鹽類等。

2.1 化學驅(qū)污水處理實驗

化學驅(qū)作為重要的三次采油技術(shù)，可以顯著提高原油采收率，但大規(guī)模的化學驅(qū)污水，尤其是污水中水溶性聚丙烯酰胺（HydrolyzedPolyacrylamide,HPAM)降解成為困擾化學驅(qū)大規(guī)模工業(yè)化推廣的瓶頸問題。

采用間歇式超臨界水氧化裝置處理遼河油田錦16塊聚/表二元復合驅(qū)污水，探索超臨界水氧化技術(shù)應用于化學驅(qū)污水處理的可行性。超臨界水氧化技術(shù)處理前、后聚/表二元復合驅(qū)污水指標如表1所示。

根據(jù)超臨界水氧化技術(shù)處理前、后聚/表二元復合驅(qū)污水指標對比，可知：由于聚/表二元復合驅(qū)污水中含有大量殘余的聚合物和油滴，導致污水COD值較高，約為1000~2000mg/L，且由于聚合物存在，深度處理后污水指標仍達不到設計指標(懸浮固體含量≤30mg/L，含油量≤30mg/L)，懸浮固體含量遠遠超過回注標準。采用超臨界水氧化技術(shù)處理化學驅(qū)污水，可快速氧化降解污水中的有機物，顯著降低COD值，高效去除懸浮固體和油滴。在相同處理時間，氧化劑為雙氧水的氧化降解效果優(yōu)于空氣作為氧化劑。

2.2 油泥化學熱洗污水處理實驗

油泥是原油開采、油田集輸過程中產(chǎn)生的固體廢物，主要由碳氫化合物、水、重金屬和固體顆粒組成[]。目前，常用的油泥處理方法是化學熱洗，破壞油泥多相乳化體系的穩(wěn)定性，改變油、水和泥的賦存狀態(tài)；離心法實現(xiàn)油、水、泥的分離，降低泥中含水和含油量。但是，調(diào)質(zhì)破乳、離心分離后的污水中除了含有油滴和地下礦物質(zhì)等物質(zhì)之外，還含有油泥處理過程添加的氧化劑、破乳劑和絮凝劑，這些物質(zhì)協(xié)同作用，增大了污水處理難度。因此，油泥熱洗水已成為油泥離心法處理的遺留問題。

根據(jù)表2所示超臨界水氧化技術(shù)處理前、后油泥化學熱洗污水指標對比，可知：經(jīng)過超臨界水氧化技術(shù)處理后，油泥化學熱洗污水的含油量、懸浮固體含量和COD值均顯著下降，可以達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002）中一級標準的B標準指標：石油類物質(zhì)≤3mg/L，懸浮物含量≤20mg/L，化學需氧量（COD值）≤60mg/L。超臨界水氧化技術(shù)處理時間越長、溫度越高，污水處理效果越好，處理壓力對污水處理效果影響不大。

3、結(jié)論

(1)采用間歇式超臨界水氧化裝置，可以快速氧化降解油田有機廢液中的有機物，有效去除油滴和懸浮固體，顯著降低COD值，使聚/表二元復合驅(qū)污水達到回注標準，油泥化學熱洗污水達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準中一級標準的B標準；

(2)超臨界水氧化技術(shù)處理油田有機廢液時，雙氧水的氧化降解效果優(yōu)于空氣，且處理時間越長、溫度越高，處理效果越好，處理壓力對處理效果影響不大。（來源：中油遼河工程有限公司）