5329
—
1994
）
推荐指标中
A1
类标准要求。
台兴油田采用微生物反应器
+
管式超滤膜处理
工艺进行了现场试验，设计规模
350 m
3
/d
，
处理后的
污水固体颗粒粒径中值
<0.02 μm
，
油质量浓度
<0.8
mg/L
，
达到低渗透油田要求的
A1
级。 东北腰英台工
区采用相同的工艺， 处理污水
1 500 m
3
/d
，
2006
年
12
月底投产试运，处理效果良好，水的处理成本为
1.8
元
/m
3
左右
〔
12〕
。
2.1.3
反渗透
反渗透是用于从溶液中清除溶解离子等溶质的
一种分离法，适用于高含盐采油污水的深度处理。 反
渗透装置第一次大规模应用于油 田 采 出 水 处 理 是
1989
年加利福尼亚的贝克斯油田，其水处理装置包括
除油、澄清、过滤、反渗透脱盐装置，处理后的水用于
电站锅炉给水。 这套水处理装置成功地将含盐
3 000
mg/L
、
硅
62 mg/L
、
油
3.5 mg/L
、
总有机碳（
TOC
）
16～23
mg/L
的采出水处理到锅炉用水水质。
1993
年美国的
F. T. Tao
等
〔
13〕
在
San Ardo
油田
采用化学澄清、石灰软化、调节
pH
、
浮石过滤器、沸
石软化器、弱酸离子交换器、筒式过滤器、反渗透、好
氧生物处理以及钠吸收装置等一系列处理后，将采
出水转化为清水。
RO
系统处理规模为
27 m
3
/d
，
中试
成功地将
TDS 7 000 mg/L
、
硅
250 mg/L
和 溶 解 油
170 mg/L
的采出水处理达 到 加 里 福 尼 亚 饮 用 水 标
准。
C. Murray-Gulde
等
〔
14〕
利 用 反 渗 透 技 术 与 构 造
湿地相结合，对高含盐油田采出水进行处理。 基本
流程为：采出水来水—
PP
过滤器—离子交换软化—
0.45 μm PP
过 滤 器 —反 渗 透 系 统—构 造 湿 地—出
水。 处理后，水的毒性大大降低，电导率和
TDS
分别
降低了
98%
和
96%
，
水质达到了当地的灌溉和排放
标准，为油田采出水处理及回用提供了一种可行的
方法。
1997
年， 美国在加里福尼亚州的
Santa Clarita
进行了以反渗透单元为核心的采油污水深度处理工
艺中试。 采油污水经核桃壳过滤、澄清、生物滤池、压
滤、离子交换、反渗透处理。 主要污染物石油类、
TDS
、
TOC
、
硬度 （以
CaCO
3
计） 分别由原来的
20
、
6 000
、
120
、
1～5 mg/L
降到
<0.1
、
145
、
2
、
<1 mg/L
，
出水达到美国
环保局（
EPA
）
饮用水标准，可用于锅炉给水、农业灌
溉和饮用水。 但其处理成本较高，达到
16
美分
/
桶（同
期饮用水为
5.2
美分
/
桶）。
2001
年末，
GE
水处理技术公司对膜技术处理油
田采出水进行了一项综合性先导研究， 以达到联邦和
州规定的外排以及回用标准。 试验地点在美国北加州
克恩县贝克斯菲尔德蒸汽驱稠油油田。 该稠油油田采
出水温度
85 ℃
，
含油
10～50 mg/L
，
含盐
10 000 mg/L
，
悬浮固体含量高，同时含饱和的铁、硅和硼。 先导研究
进行了
6
个月，处理采出水
4.5 m
3
/h
，
运行了
1 700 h
。
采用三级膜技术和一级离子交换， 足以将采出水处理
成适合农田灌溉的水。
2003
年，美国得克萨斯
A&M
大学的一个多专
业小组开展了采出水重复利用的研究项目。 项目包
括制造
2
套移动式水处理装置，单套可生产
8 m
3
/d
农业水质的淡水（
TDS＜500 mg/L
）。
其中
1
套装置已
在得克萨斯州格赖姆斯县进行了试验， 从
TDS
为
12 500 mg/L
的 油 田 采 出 水 中 生 产 出
TDS
为
150
mg/L
的淡水。 生产的淡水用于恢复牧场和野生动
物栖息地
〔
15〕
。
2.1.4
电渗析
电渗析（
ED
）
是利用直流电场驱动离子经过离
子交换膜， 由于阴离子只能通过阴离子交换膜而阳
离子只能通过阳离子交换膜，从而实现离子分离。
加拿大环境废水中心自
1990
年开始，采用电渗
析处理油田采出水，进行了一系列的小型试验，并解
决了扩大规模中试中的膜污染和处理高温采出水两
大问题
〔
16〕
。
美国天然气技术研究所（
GIT
）
在怀俄明
州的
Wind River Basin
进行了电渗析处理油田采出
水中试研究
〔
17〕
，
采用气浮去除分散油和乳化油，然后
利用颗粒活性炭流化床反应器（
GAC-FBR
）
去除水
中的溶解油，最后进电渗析脱盐。试验将该油田采出
水 的
TDS
从
8 300～10 000 mg/L
降 为
1 000 mg/L
。
另外，他们还提出了对
BOD
要求不太高的采出水的
回用，可采用保安过滤和超滤来取代
GAC-FBR
。
而
利用后者处理过程， 电渗析可以很好地降低聚合物
驱采出水的矿化度，满足配制聚合物用水的要求
〔
18〕
。
王北福等
〔
19〕
采用超滤
/
电渗析工艺处理大庆采
油二厂聚南八污水站污水，经自然沉降、混凝、两次
压力过滤工艺初步处理后， 超滤和电渗析的组合使
用可以把含聚合物污水处理为配液用水。 处理出水
的矿化度比清水高， 但
Ca
2+
、
Mg
2+
含量显著低 于 清
水，其配液黏度及抗剪切性能都超过了清水，可代替
清水配制聚合物溶液进行驱油。
荆国林等
〔
20〕
利用三室电渗析槽降低含聚合物污
水矿化度，用降矿化度后的淡水配制的聚合物溶液，
其黏度和抗剪切性能均超过清水所配制的溶液，可
宋永亭，等：采油污水回用深度处理技术研究进展
工业水处理
2009 － 01
，
29
（
1
）
3