隨著國內油田逐漸進入三次采油時期，由油田注水采油產生的油田有機污水的處理量逐漸增大，已逐漸超過了油田注水的需求。對于低滲等油層，產出水不能滿足其水質要求，不可回注。因此，相當一部分污水需要外排。同時，由于聚合物驅、表面活性劑驅等技術的應用，產出水的粘度增加，有機物含量增加。油田污水外排前需要進行一定的處理，以符合 COD 及含硫量等指標。

1 國內油田污水處理背景

油田有機污水中主要含有烴類有機物、硫以及注水添加劑。對于不同的油田，其處理工藝和要求也不盡相同。在這種情況下，國內主要處理方法有生物處理、混凝沉淀、電化學。

其中，生物處理法主要通過向污水中加入經篩選的降解微生物，利用其生物分解作用，將油田污水中高分子烴類及有機添加劑分解為簡單物質，將有毒物質降解為無毒或微毒物質，使污水得到充分凈化。根據處理體系中是否有氧參與或采用微生物是否需氧，可將其分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。好氧處理法是在體系有氧參與的情況下，利用好氧微生物，將污水中的烴類及有機添加劑分解為 CO2、H2O 和 SO4  等。與其相對應的厭氧處理法則是在厭氧環境中培養并保持足夠的厭氧微生物，在無氧條件下處理油田污水，使水中的有機物降解。

混凝沉淀法是通過向油田污水中加入混凝劑，利用混凝劑對膠體離子產生的靜電 " 吸附 " 作用吸附膠體離子，再加入絮凝劑，將吸附物匯聚，并產生絮凝沉淀，從而達到去除油田污水中的懸浮物和部分可溶性物質的作用。通過將不同的混凝沉淀劑依次加入污水中，先使污水中的乳化油破乳并上浮，分離出采出液中原油，再使剩余污水中有機物質，懸浮物等在絮凝劑作用下聚集并下沉，達到去除污水中的原油和部分大分子有機物的目的。

電氣浮法不同于前面兩種溫和的處理方法，采用了外加電流的電化學方法處理污水中污染物。通過將在污水中插入電極并通以直流電，在待處理污水中產生電解，電泳，氧化還原反應以及電解產物相互作用等，將污水中有機物分解，沉淀或運移，達到處理油田污水的目的。電氣浮法可由其陽極材料是否溶解分為電凝聚氣浮和電解氣浮兩種。

2 各污水處理方法特點

以上常用方法中，生物處理法雖然運行成本比較低，但處理過程中污水停留時間長，所需設備占據空間大，處理過程緩慢。

化學混凝法流程簡單、建設周期短，但藥劑消耗量大，造成污水處理成本高，同時由于油田污水的成分復雜多變，導致化學混凝不穩定。

電氣浮法處理效果好、建設周期短，但耗電量過大，不適用于偏遠地區油田處理，且不夠經濟環保。

3 優化方案

由此，筆者提出采用微生物化學方法處理油田含硫污水。微生物燃料電池（MFC）裝置利用優選的油田污水處理微生物的代謝活動，將油田污水中殘余烴類及復雜的有機廢棄物分解并從中回收電能。因而具有廣闊的前景，既完成污水的無害化處理，又可以產生可持續的能源。

常用微生物燃料電池的典型構造為一個陽極室、一個陰極室和一個質子交換膜，其中，質子交換膜用于分隔陽極室和陰極室，保證裝置的正常運行。MFC 處理油田污水的工作原理為 ：在陽極，產電菌通過自身代謝作用，將有機物氧化，并釋放出質子和電子。然后電子經由陽極，外電路，最終到達陰極。反應中產生的質子釋放到溶液中，并通過膜和電解質到達陰極。在陰極，受體得到電子被還原，MFC 的一個產電循環便完成。

2005  年鄧振ft等研究了降解石油微生物的篩選及其降解能力，分離篩選出 13 株原油降解菌，分解率最高的 2 株菌是 DYT2—2 和 DYSHX1，其原油降解率高達 98.2% 和 99.5%。

4 總結

根據油田有機污水的特點，選取適合的石油降解微生物，同時根據不同油田組分不同，可設計混合或多級微生物燃料電池，利用厭氧與好氧的同時作用與微生物燃料電池耦合處理油田廢水。同時，可以向陰極加入藻類等光合生物，利用其光合作用產生氧氣為陰極供氧。通過光合藻類和降解微生物的共生，同時實現陰極供氧和陰極氧的還原。從而解決生物陰極，由于陰極電子與氧氣之間的傳遞阻力大，氧還原效率低的問題。

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作者：王坤，梅寶泰，代力，張鑫