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水處理的重要性跟必然性

一、處理利用的重要性


   1.如果含油污水不合理處理回注和排放,不僅使油田地面設施不能正常運行,而且會因地層堵塞而帶來危害,同時也會造成環境污染,影響油田安全生產。因此必須合理的處理利用含油污水。

隨著油田注水開發生產的進行到來了兩大問題。一是注入水的水源問題,人們希望得到能量大而穩定的水源,油田注水開發初期注水水源是通過開采淺層地下水或地表水來解決,過量開采清水會引起局部底層水位下降,影響生態環境;二是原油含水量不斷上升,含油污水量越來越大,污水的排放和處理是個大問題,大量含油污水不合理排放會引起受納水體的潛移性侵害,污染生態環境。在生產實踐中,人們認識到油田污水回注是合理開發和利用水資源的正確途徑。二、二、腐蝕防護與環境保護

   2.眾所周知,水對金屬設備和管道會產生嚴重的腐蝕,油田含油污水由于礦化度高,有溶解了不同程度的硫化氫、二氧化碳等酸性氣體的溶解氧,這樣的污水回收處理和回注地層會對處理設施、回注系統產生腐蝕。例如某油田一條鋼質污水回注管線一年內腐蝕穿孔123次,注水泵一般運行6-15天即因腐蝕被迫停產,點蝕程度達到4毫米。由于油田污水水質十分復雜,污水中大量成垢鹽類隨著溫度、壓力變化,以及因與不同水體的混合,將出現結垢、堵塞現象。例如,某油田一口油井投產僅10天,集油管就因結垢而被堵死,先后更換6次管線,最后被迫關井。污水中含有大量的有機物,加上適宜的溫度范圍為又害細菌提供了良好的滋生環境。例如某南方油田注水泵,由于細菌生長,泵吸入口濾網出現了粘膜,使其發生了堵塞。又如,某油田污水中含有硫酸鹽還原菌達7.5×104個/ml;另一油田污水貼細菌含量則達到1.5 ×105個/ml。細菌增生嚴重制約了油田污水處理和注水系統的正常生產。針對我國目前污水處理現狀,個陸上油田污水基本后進行處理回注,最大限度地減少污水直接外排,從而達到了保護環境的目的。另外,針對油田污水腐蝕、結垢和細菌增生造成的危害,應采取有力的緩蝕、阻垢和殺菌措施,不斷提高和改進油田水處理技術,充分預防對金屬設備、管道和注水系統設施產生較嚴重的腐蝕。

二、合理利用污水資源

由于現代工業的迅速發展和城市人口的增加,生活用水和工業用水急劇增加,因此不少國家頗感水源不足。解決水源短缺的方法之一是提高水的循環利用率。石油行業注水開發油田,隨著開采時間的延長采出污水量逐漸增加,將油田污水經處理后代替地下水進行回注是循環利用水的一種方式。如果污水處理回注率為100%,即不管原油含水率多高,從油層中采出的污水和地面處理、鉆井、作業過程排出的污水全部處理回注,那么注水量中只需補充由于采油造成地層虧空的水量便可以了。這樣,不僅可以節省大量清水資源和取水設施的建設費用,而且,使油田污水資源變廢為寶,實施可持續發展,提高油田注水開發的總體技術經濟效益。

三、只有充分認識到水自然循環的重要性,才能在人類活動中,有效控制水的社會循環,實現水的良性自然循環,對水的利用才能從必然王國走向自由王國生態環境惡化主要是因為水資源的不合理開發利用造成的。水危機產生的主要原因是:一方面水資源的短缺與不合理利用并存,另一方面為污水處理能力不足,造成江、河、湖、庫及近海水域水質富營養化日益嚴重。水資源短缺和污染是目前制約經濟和社會可持續發展的重要因素。污水處理作為污染防治的基本措施已經受到人類的普遍關注。從總體上看,污水處理忽略了污水處理的整體性和水循環的基本原理,以單一指標作為衡量基準。污水處理需要建立新的衡量標準,從水自然循環和社會循環入手,尋求水循環的基本規律,實現水資一、處理利用的重要性。

四、水循環

系統論認為,水的自然循環是具有自組織結構的非平衡開放系統,水的社會循環是具有人工組織結構的平衡系統。

五、水的自然循環從地球誕生,可能就有水的存在。以水位介質地球完成了物質、能量和信息三要素之間的交換,由水平啄收和儲存太陽能,完成能量的轉換,使地球由一個“死球”進化為一個“活球”,從此有了生命的產生。可以說是水孕育了生命的發生、發展,也孕育了地球的整個變遷過程。

在無人類參與或人類干預很小的條件下,水的存在形式主要包括云,地表水(包括海洋、冷雪、湖泊、沼澤、河流等),地下水和生物水四部分。這四部之間呈四面體狀的相互關系,云由其余三種水體通過蒸發而形成,再通過雨、雪、霧和冰雹等,分別進入其余水體;地表水體的大部分水源來自于云和地下水體,同時自身也進行著各種形式的轉變,這其中也完成著物質、能量和信息的轉換過程;地下水體主要來源于地表水體的下滲和云;生物水和其余三個方面都有不可分割的關系,但從總量上來看相對小了很多,所以可以認為云、地表水體和地下水體起了決定性作用,決定著水的循環方向和整體特性。這三種水體之間的循環主要依靠太陽能來推動的,生物能相對作用較小,自然系統起了決定性的作用。自然水體利用太陽能和生物能在循環過程中攜帶和產生物質和能量,保持熵值的穩定,即水體自凈。

水的社會循環水的社會循環是水自然循環的一個子系統,又包括農業灌溉、工業用水和居民生活用水三個系統。這些系統通過取水系統和排水系統相互連接成一個復雜的網絡系統。與自然循環相比,社會循環具有可控制性和系統完成有序化以及在時間上的及時性。

人類誕生以來,對水循環的干預作用越來越大,尤其在工業革命以來,大量的水被應用,大量的含有高濃度有機物和無機物的水被排放到自然水體,大大超過了水體自然循環中太陽能和生物能所能帶走的負荷,造成大量物質在水體中積累,也增加了人類的利用成本。水循環系統的熵值增加,原有的平衡被打破,新的平衡即將建立。


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