近年來，原油劣質化、重質化趨勢越來越明顯，重稠油、高含鹽油及高金屬油等不斷增加，多種油田采油助劑的加入使電脫鹽脫水脫鹽愈加困難。在電脫鹽過程中，原油在電脫鹽罐體內容易發(fā)生乳化，在油水界面處生成穩(wěn)定的難以破除乳化界面層，主要有油包水和水包油乳化顆粒、絮狀物、泥砂等機械雜質；絮狀物包含水、瀝青質、膠質、蠟、無機鹽及金屬氧化物；電脫鹽罐油水分離不徹底造成電脫鹽排水含油量高、波動大、膠質、瀝青質含量高、乳化嚴重、油水密度差小等環(huán)保問題，破乳分離難度大，影響污水處理達標排放。隨著環(huán)保要求越來越嚴格，煉油企業(yè)解決電脫鹽廢水帶油問題已迫在眉睫。

１、旋流油水分離工藝的工業(yè)應用

旋流油水分離工藝是利用油水的密度差、液流高速旋轉產(chǎn)生不同的離心力將油水分離。在離心力場作用下，密度較大的水相靠近器壁不斷向下游旋轉，由下游的出水口排出，而密度較小的油相則被推向中心低壓部位，并由旋流器上游的出油口排出。旋流油水分離器有較高的離心倍數(shù)，過流液體在旋流器內停留時間很短，一般約幾秒鐘，要求進水流速必須達到一定的數(shù)值，導致能耗較大。

２００６年５月，中國石油化工股份有限公司長嶺分公司與中國石油大學（華東）合作，在一套聯(lián)合電脫鹽裝置上工業(yè)應用三級電脫鹽含油廢水旋流油水分離工藝。工藝流程見圖１。

首先，電脫鹽含油廢水進入一級旋流器進行旋流分離，處理后的凈化廢水再進入二級旋流器再次旋流分離，處理后的凈化廢水直接排入含油污水井；一級和二級旋流器溢流污油并聯(lián)進入污油緩沖罐（一級和二級旋流器可串聯(lián)、可并聯(lián)）；由于污油緩沖罐內的污油含水量大，將溢流污油經(jīng)泵提壓后，進入三級旋流器進行濃縮脫水，油相進入污油罐回煉，廢水返回一級旋流器入口，循環(huán)脫油。實際投用后４次工業(yè)應用效果評價數(shù)據(jù)見表１。

表１可以看出，旋流油水分離處理工藝的除油率達９０％以上，具有較好的除油效果。工業(yè)應用中，旋流油水分離設施不影響電脫鹽裝置的安全生產(chǎn)，具有設備體積小，操作、維護簡單的優(yōu)點，但其工藝工作原理是物理和機械式的除油，只能去除油滴尺寸較大的浮油和分散油，對于油滴尺寸小的乳化油和溶解油幾乎無法去除，沒有破乳效果，且能耗高、抗沖擊力差。該工藝常應用在占地面積受限的水處理工程上。

２、化學破乳除油工藝的工業(yè)應用

化學破乳除油工藝的工業(yè)應用主要是破乳劑的使用。破乳劑是一種表面活性物質，它能使乳化狀的液體結構破壞，以達到乳化液中各相分離的目的。破乳劑加入后朝油水界面擴散，由于破乳劑的界面活性高于乳狀液中成膜物質的界面活性，能在油水界面上吸附或部分置換界面上天然乳化劑，并且與污水中的成膜物質形成比原來界面膜強度更低的混合膜，直接導致界面膜破壞，將膜內包復的油滴釋放出來，油滴互相聚結形成大油滴上浮到頂部，油水兩相發(fā)生分離，以達到破乳的目的。

中國石油蘭州石化公司５５０萬ｔ／ａ常減壓電脫鹽裝置上加入４種破乳劑，分別為中國石化洛陽石化公司ＳＨ９９２破乳劑，大洋石化有限公司ＤＹ２２０破乳劑，中國石化南京石化公司ＨＳ９９０６破乳劑、納爾科環(huán)保公司ＥＣ２４７２Ａ破乳劑。通過工業(yè)試驗，綜合考察了幾種破乳劑的脫水率、脫水速率、油─水界面狀態(tài)、脫出水含油量、破乳劑最佳用量、低溫脫水性能等評定指標因素，試驗結果表明，納爾科環(huán)保公司的型號ＥＣ２４７２Ａ破乳劑破乳效果較佳。

２０１２年５月中國石油蘭州石化公司在５５０萬ｔ／ａ常減壓電脫鹽裝置加入Ｖ（破乳劑）／Ｖ（原油）為２５×１０－６的ＥＣ２４７２Ａ型號破乳劑，工藝流程見圖２，實際投用后３次工業(yè)應用效果評價數(shù)據(jù)見表２。

表２可以看出，化學破乳除油工藝具有較好的除油效果，電脫鹽廢水含油濃度＜６０ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ濃度＜８００ｍｇ／Ｌ，達到排放要求蘭州石化公司常減壓電脫鹽裝置內控污水排放要求和蘭州石化公司污水處理裝置進水水質要求。工業(yè)應用中，破乳劑破乳除油工藝成熟，但設備占地面積大，破乳劑價格昂貴、用量大，沉淀的污泥處理難，易造成二次污染。

３、電化學除油工藝的工業(yè)應用

電化學除油工藝是利用電場力對乳液顆粒的吸引或排斥作用，使微細油粒在運動中互相碰撞，從而破壞其水化膜及雙電層結構，使微細油粒聚結成較大的油粒浮升于水面，達到油水分層目的。主要包括電化學反相破乳法、電活性絮凝法、電氣浮氧化法和高效沉淀法。

２０１８年１０月，中國石油吉林石化公司在３８０萬ｔ／ａ和６００萬ｔ／ａ的常減壓電脫鹽裝置上應用電化學除油工藝。電脫鹽裝置排放的廢水有兩部分，一是裝置正常運行時排放的含油污水，二是反沖洗時排放的含油污水，相較于正常排水，反沖洗排水的組成更加復雜。電化學除油工藝流程見圖３。首先電脫鹽含油廢水進入緩沖水箱，經(jīng)提升泵送至電化學除油設備。電化學除油設備包括電化學反應池、電化學氣浮池和油水分離池。電化學除油設備部分出水經(jīng)過溶氣泵進入電化學氣浮池，協(xié)同電化學破乳和電化學氣浮，可以提高除油率，處理后廢水進入污水處理場。實際投用后３次工業(yè)應用效果評價數(shù)據(jù)見表３。

表３可以看出，電化學處理工藝除油和除ＣＯＤ效果較好，除油率和ＣＯＤ去除率都大于９０％。工業(yè)應用中，電化學除油工藝效果穩(wěn)定、費用低、設備簡單、抗沖擊力強、占地面積小，同時對懸浮物、膠體、重金屬等具有一定的去除效果，電化學處理后廢水可生化性也有所提高，對后續(xù)的生化處理具有很好的促進作用。

４、除油工藝的工業(yè)應用對比

通過對比研究旋流油水分離、化學破乳除油和電化學除油工藝的工業(yè)應用效果（見表４），結果表明，旋流油水分離工藝處理油滴尺寸較大的浮油和分散油技術優(yōu)勢明顯，無法去除油滴尺寸小的乳化油；化學破乳除油工藝在傳統(tǒng)電脫鹽含油廢水處理中廣泛應用于工業(yè)，但破乳劑價格昂貴，運行成本高；電化學除油工藝處理含油廢水具有較好的去除油、ＣＯＤ效果，且運行成本低、設備簡單、抗沖擊力強、占地面積小，同時對懸浮物、膠體、重金屬等具有一定的去除效果，具有較好的應用前景。

５、結論

原油電脫鹽含油廢水乳化帶油嚴重、破乳分離困難，處理難度大。通過對比研究了工業(yè)應用技術成熟的原油電脫鹽含油廢水處理工藝，即旋流油水分離、化學破乳除油和電化學除油工藝的工業(yè)應用效果，結果表明，電化學除油工藝處理含油廢水具有較好技術和經(jīng)濟效益優(yōu)勢，具有較好的應用前景。（來源：中國石油吉林石化公司）