淺談海洋石油平臺污水的處理技術

【摘要】隨著海洋石油工業的發展，海洋石油生產活動中的環境保護越來越受到重視，生產平臺產生的生活污水及生產污水如不進行合理處理與排放，將會對海洋環境造成嚴重的污染。本文介紹了海洋石油污染造成的生態影響，闡述了我海洋石油平臺污水處理的技術和工藝現狀，針對在處理過程中存在的問題，提出了處理海洋石油平臺污水的綜合措施

【關鍵詞】海洋石油？污水？處理？技術？工藝

依照2008年第三次全國石油資源評價結果可以看到，我國海洋石油資源儲量為246億噸，海洋天然氣資源儲量為16萬億立方米，分別占全國油、氣總儲量的23%和30%。在陸地石油資源開采增長能力有限的今天，開發海洋石油資源將成為未來我國能源戰略發展的重中之重。中國海油年產5000萬噸油當量約占全國石油年產量的四分之一。近十年來，全國新增石油產量中53%屬于中國海油。中國海油承擔著國家能源安全的重任！

隨著海洋石油工業的發展，海洋石油生產活動中的環境保護越來越受到重視，生產平臺產生的含油污水如不進行合理處理與排放以及近年來海洋石油工業發生的多次漏油事件對海洋環境造成嚴重的污染不可忽視。

1 海洋油污染來源

海洋水體油污染來源于天然和人為兩方面原因。天然原因之一為海底油藏中的石油通過地層斷裂或裂縫滲出，滲出程度與地殼構造活動帶有關。已發現在加利福尼亞、阿拉斯加岸外、阿拉伯灣、紅海和南中國海等地都有地下原油滲出。天然原因之二為河流從陸地含油沉積巖侵蝕下來的油再搬運輸入海洋。海洋水體油污染人為來源很多，如海上石油生產、FPSO外輸、海洋運輸、平臺能源供應用油、伴生油氣等。

1.1 海上采油平臺排污

在海上石油開發中，海上采油平臺常發生溢油。比如，2009年4月20日，英國石油公司（BP）位于墨西哥灣的鉆井平臺發生爆炸，大量原油在深海泄漏，引發美國歷史上最為嚴重的石油泄漏事故。通過采取各種措施，英國石油公司堵塞漏油取得了一定進展，漏油量逐漸減少，到8月份可望完全制止，但事故在環境、公共衛生、經濟、社會、政治等各方面造成的損失目前還難以準確估算。這次事故是美國最嚴重的原油環境污染事件。雖然泄漏油量目前低于1991年海灣戰爭泄漏油量，但環境影響可能是史無前例的。泄漏油井在深海，原油收集行動難度較大，各方處理水下原油經驗不足，遇到颶風或其他惡劣天氣，進展還會受到影響甚至會被迫停止。漏出原油成分的水溶性高，與海水相溶后難以燃燒和清理，處理過程要耗時幾年之久。

1.2 海上運輸排污

海上運輸石油中油作業排污、碼頭作業排污、修船作業排污、壓艙水排污及油輪和非油輪碰撞、觸礁等事故溢油。

1.3 FPSO原油外輸

原油外輸是一項高風險，持續時間長，需要多方密切配合的重大聯合作業，需要FPSO、提油輪、兩艘拖輪（一艘拖尾，一艘送管）等多方共同完成。任何的疏忽和其他不可抗拒的因素都有可能會導致人員傷亡，造成海洋污染。

2 油污污染對海洋環境的危害

含油污水的不合理排放是對海洋環境的一種慢性長期輸入，其在海洋環境中的表現形式主要以油膜、溶解分散態、乳化以及凝聚態殘余物等四種形式存在。石油主要由烷烴、芳香烴、環烷烴以及含氧、硫、氮等數百種化合物組成，其物理影響和化學毒性會嚴重危害海洋生態環境。

2.1 對浮游植物光合作用產生影響

海洋具有森林一樣的能力：吸收二氧化碳。海洋中石油的污染會影響海洋吸收二氧化碳的機制，形成碳酸鹽或碳酸氫鹽，對海水中氧氣與二氧化碳的平衡產生破壞；附著在海面上的油膜還會造成陽光輻射的減弱。以上因素將會影響到浮游植物的光合作用，破壞食物鏈，造成生物的死亡。

2.2 造成海洋生態失衡，影響海洋水產養殖業

1L石油完全氧化需要4萬L的溶解氧，會造成海水缺氧，引起海洋中的微生物和藻類死亡，因氧氣的短缺，引起厭氧生物大量繁殖，造成海洋食物鏈破壞，造成海洋生態系統失衡。

海域石油污染，一是污染了的漁業水域，使對蝦養殖池不能正常納水，二是增養殖品種因水質惡化大量死亡影響產量。據初步統計，自1983年以來，山東省因石油污染造成漁業經濟損失達2.95億元，其中海水養殖業最為嚴重。1985、1986年，在膠州灣海域的大慶242、245號油輪漏油和大慶245號油輪爆炸，造成近海養殖損失3000萬元；1989年8月12日，黃島油庫爆炸起火，630多噸原油溢流入海造成膠州灣大片海域嚴重污染，10萬畝增養殖漁業受到重大損害，直接經濟損失達4000萬元。

在蓬萊19-3油田漏油事件發生后，河北省唐山市環保局、海洋局、水產局成立聯合調查組，開始調查水產品死亡情況。僅在唐山地區，樂亭縣扇貝養殖面積共35萬畝，涉及160多戶養殖戶，共計700萬籠扇貝。據當地水產養殖協會統計，目前樂亭縣的扇貝死亡率已經達到了50%至60%，初步估計損失在3億元左右。

2.3 形成赤潮

由于石油中含有氮元素，在化學反應下，含氮物質促使海水富營養化，這是赤潮藻類能夠大量繁殖的重要物質基礎，國內外大量研究表明，海洋浮游藻是引發赤潮的主要生物，在全世界4000多種海洋浮游藻中有260多種能形成赤潮，其中有70多種能產生毒素。他們分泌的毒素有些可直接導致海洋生物大量死亡，有些甚至可以通過食物鏈傳遞，造成人類食物中毒。

2.4 污染大氣

石油在水體中以油膜形式浮在水面，表面積非常大，在多種自然因素作用下，其中一部分組分和分解產物揮發進入大氣，污染和毒化水體上空和周圍的大氣環境。由于擴散和風力的作用，會使污染范圍不斷擴大。

3 海洋石油工業污水處理技術

3.1 海上平臺生活污水處理技術

3.1.1？生化處理法

生化法生活污水處理裝置（船用生活污水處理系統）采用生物接觸氧化法和物化處理消毒原理處理船舶生活污水。該處理裝置由 五個柜室組成：曝氣柜、接觸氧化柜、沉淀柜、消毒柜。在曝氣柜內，以好氧菌為主的活性污泥菌膠團形成象棉絮狀帶有粘性的絮體吸附有機物質，在充氧條件下變 成無害的二氧化碳和水 ，同時活性污泥得到繁殖；在接觸氧化柜內掛有軟性填料，充作生物膜，有機物得到進一步消解；在沉淀柜內累積的活性污泥沉淀物再被返送至曝氣柜作為菌種繁殖 和再處理 ；經沉清處理過的污水最后進入消毒柜用含氯藥品殺菌，然后由排放泵排至舷外。

3.1.3？生活污水處理方法對比優缺點

生化法優點為生活水停留時間較長，處理水量大，調節手段多，耐沖擊，運行平穩。缺點則是體積大，占用空間較大，重量大。

電解法優點為體積小，占用空間小，重量輕。缺點則是停留時間很短，調節手段少，對流量變化敏感，處理水量小，維護較困難。

3.2 海上平臺生產污水處理技術

3.2.1？水力旋處理系統

該系統工作原理是：來自一級分離器的生產污水進入生產水艙進行沉淀，分離出的油可通過溢流管線進入撇油艙，水則通過生產污水泵輸送到生產工藝模塊的水力游流器進行油水分離，使水中含油濃度不大于排放限值，經漩流器處理后的污水再經過撇油罐穩定后，排入海中。工藝流程見圖：

圖4？氣浮選處理系統工藝流程圖3.2.3？生產污水處理方法對比優缺點

浮選機的優點為停留時間較長，調節手段多，耐沖擊性好。缺點則是體積大，重量大，維修量較大，對設備的平穩度要求較高，密閉運行比較難實現。

水力旋流器的優點是體積小，重量輕，沒有轉動部件，維修量小，對設備平穩度沒有要求，密閉運行。缺點則是停留時間很短，調節手段少，對流量變化敏感。

3.2.4？實際應用數據對比

以下數據選于南海某平臺在兩種處理系統使用中監測結果見表1：

4 結語

通過以上幾種含油污水處理工藝流程我們可以看到，其在運行中各有特點，根據其優缺點可以適用于不同環境、不用油質污水的處理。經過實際應用過程中對生產污水處理裝置處理能力的對比，可以看出氣浮選效果好于水力旋裝置。

總之，隨著海洋石油工業的發展與公眾海洋環保意識的不斷增強及各國海洋保護法的執行力度加大，這些防污染規范標準越來越高，執行也越來越嚴格。平臺含油污水處理技術工藝也在不斷的發展和完善，為滿足國家環保要求和自身發展需要，中國海油將不斷研究探索，不斷學習先進污水處理經驗，綜合運用相關污水處理技術，對平臺污水進行多重處理，實現含油污水的“零排放”，以保護我們藍色國土。