油田土壤保护新技术
时间:2017-10-12 17:05
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油气开采和加工产生的生态环境破坏是相当严重的。石油产品是主要的污染源,它们对环境污染的强度,直接与油气产量和加工处理量的增长有关。
因此,必须对采油企业的环保问题给予足够的重视 ,并采取切实可行的有效措施,提高环保质量,保护人们的生存环境。石油产生的生态问题石油工业产生的生态问题取决于几个因素:采出的地层流体的特殊组分和性质;采用的油气开采、集输和处理工艺;采油区的生态气候、地形和地球化学等自然条件特点。此外,还在极大程度上取决于石油公司采取的环境保护措施。导致环境污染的最高危险性,是采油企业的潜在污染源,如数以万计的油水井、油气水管道、原油处理装置、天然气联合处理装置、天然气厂、石油气利用装置。各矿场的故障次数,直接与油田规模、该区域相应的开发单元总数、开发年限和单位矿场面积的污染源密度有关,包括矿场间管线的多次小型破 裂 的 故 障 总 数。 故 障 的 主 要 原因——金属腐蚀、设施机械破坏、建筑物报废和生产工艺破坏导致的井漏、原油初加工点的储油容器和石油管线故障。
清除土壤和水体原油污染采 用 微 生 物 方 法 清 除 土 壤 和水体污染的主要优点,是高度的生态安全性和有效性。因为采用烃类氧化微生物学方法,可强化土壤和水体污染的自清除过程。但是原油复杂的化学成分,会不同程度地制约微生物的作用。因此,在开发微生 物 工 艺 时, 有 效 的 菌 株 - 分 散剂、微生物群落及其生命活性的选择非常重要。目前俄罗斯采用微生物工艺清除土壤污染,已成功地将春夏季的土壤含油饱和度下降了33~75%。这时土壤中的烃类氧化微生物的数量增加了 4~5 个数量级,可氧化和局部降解石油产品的去硝化菌的数量,也增加了 1~4 个数量级。
石油和石油产品的生物降解,会使水溶性微生物新陈代谢产物的含量升高,采用无机肥料和有机添加剂可随心所欲地加快这种生物降解过程。探寻原油的强化化学降解方法,就是合理选择化学或生物降解 剂, 或 可 催 化 降 解 过 程 的 化 合物。多环芳香烃就是这类化合物,它可稳定原油的降解过程,只是它对人体有害。将吸附剂与微生物方法相结合,是清除土壤和水面原油污染的有效工艺。其中具有高吸收能力和生态安全性的吸附剂,已在原油输送管道中广泛应用。其主要优点是具有高吸油能力和低吸水能力。利用吸附剂清除原油污染可以回收原油,并且价格低廉。目前工业应用的有机吸附剂具有极高的吸附能力——由 4.17g/g(涤纶无纺材 料) 到 46.31g/g( 合 成 纤 维 材料),而植物吸附剂的吸油能力较低,由锯末的 1.72g/g 到活性泥煤的 17.71g/g,但其生态安全性较有机吸附剂好。
当土壤和水体的污染较严重时,生态和经济合理的清除污染方案,是将化学、物理化学和微生物方法相结合,开发和采用清除土壤和水体石油和石油产品污染的综合方法。回收石油淤泥的微生物方法石油淤泥的堆积,在世界各国的产油区都普遍存在,其原因是回收和利用比较困难。近年来虽然广泛采用了各种由其中回收烃类原料的工艺,但仍然不能完全解决石油淤泥的回收问题。必须采用经济上可行和环境污染最小的综合技术,来处理石油淤泥这种有机和无机化合物的复合体。由于化学、物理和生物学因素等的影响,目前将石油淤泥完全综合利用,仍存在一些困难。可喜的是,随着微生物学研究的不断深入和基因工程的飞速发展,人们可定向作用于石油重质馏分的微生物来分解这种活性淤泥,强化石油淤泥的微生物分解。可以预期,在不久的将来,人们一定可以采用高效的生态安全的微生物处理工艺,将石油淤泥变废为宝,为环境保护做出更大贡献。含纤维素基质清除原油污染实验表明,烘干的造纸工业废料粉末可提高土壤的再生速率和氧化烃类微生物的数量,降低烃类对植物和土壤微生物的毒性。该种由含纤维素基质和糖 - 无机添加剂组成的生物预防剂,可形成絮片尺寸为 3~1,000 微米的棉絮状结构。将其添加到石油污染土壤或含油基质内,可改善其气体交换过程,是一种极好的松散剂。对它进行的的微生物分析表明,其中的主要石油酸化微生物是假单胞菌、杆菌素、土壤细菌类、硫酸盐还原菌和念珠菌等 10 种。
在含纤维素基质作用 5 天后,原油的黏度就下降了 30%。这是一个有利因素,因石油进入土壤后其黏度升高,可破坏土壤的气体交换过程。此外,对含纤微素基质的吸附性能研究表明,因其中存在高分子微生物(纤维素和木质素),它具有较高的容油能力和吸油能力。在室内研究过程中,研究了土壤和石油渣的残余油含量变化。对含油物体施用含纤维素基质第 30 天后,就发现其残余油含量明显下降。将含纤维素基质施用到土壤和石油渣中,其残余石油含量下降了 22%。并且, 含纤维素基质的孵化期越长,烃类污染物中的残余石油产品含量越低。