摘要: 勝利油田生產(chǎn)生活用水源主要為黃河地表水，隨著上游大量生產(chǎn)、生活污水的排入，致使作為引黃蓄水的水庫水質(zhì)惡化，部分指標(biāo)超標(biāo)，造成后續(xù)水處理難度增大，部分出廠水水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)，對油田生產(chǎn)生活用水質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重威脅。目前，國內(nèi)供水行業(yè)普遍將供水水質(zhì)保障重心放在加強(qiáng)常規(guī)水處理工藝流程改造升級，從而出現(xiàn)了生物濾池、高速氣浮池等一系列較為先進(jìn)的水處理設(shè)施，而通過改造升級就不可避免帶來大量的工程建設(shè)投資，對中小水司的發(fā)展形成龐大的資本包袱。本文主要通過對相關(guān)水源水處理工藝原理和相關(guān)工程實(shí)例介紹，結(jié)合油田水利系統(tǒng)，說明了該項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞: 微污染；生物膜；土地處理；人工濕地

目前，我國8 0 % 的供水水源都受到不同程度的污染，而且水源水質(zhì)隨季節(jié)在時間和空間尺度上不斷變化，實(shí)踐證明，水源水質(zhì)的惡化很容易影響整個供水系統(tǒng)，單純強(qiáng)調(diào)水源地的保護(hù)和水廠工藝的強(qiáng)化，很難保證供水水質(zhì)的穩(wěn)定和安全，為此，需要對水源水質(zhì)加強(qiáng)監(jiān)測和管理，同時進(jìn)行必要的凈化技術(shù)處理，從而確保整個供水流程的穩(wěn)定。在現(xiàn)階段對微污染水源凈化技術(shù)包括以微生物為處理功能核心的生物處理技術(shù)、具有復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)塘處理技術(shù)、以植物和微生物為主要處理功能體的濕地處理技術(shù)、土壤處理技術(shù)和河湖等自然凈化能力的處理等，近年來該類技術(shù)發(fā)展很快，在國外已經(jīng)達(dá)到工程實(shí)用化的程度， 并且積累了系列觀測數(shù)據(jù)。水源凈化技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先是處理效果好；其次是工程造價相對較低，不需耗能或低耗能，運(yùn)行成本低廉。所需微生物具有來源廣、繁殖快的特點(diǎn)，如能在一定條件下，對其進(jìn)行篩選、定向馴化、富集培養(yǎng)，可以對大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)生物降解。另外，該技術(shù)不向水體投放藥劑，不會形成二次污染。所以，該技術(shù)十分適用我國江河湖庫大范圍的微污染水源治理工作，同時還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合，在治理區(qū)建設(shè)休閑和體育設(shè)施，創(chuàng)造人與自然相融合的優(yōu)美環(huán)境。

一、技術(shù)原理

該技術(shù)是對自然界恢復(fù)能力和自凈能力的一種強(qiáng)化。生物特別是微生物催化降解有機(jī)污染物，利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動，對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，從而使水體得到凈化的技術(shù)。實(shí)質(zhì)上是按照仿生學(xué)的理論對于自然界恢復(fù)能力與自凈能力的強(qiáng)化，
按照自然界自身規(guī)律去恢復(fù)自然界的本來面貌，強(qiáng)化自然界自身的自凈能力去治理被污染水體，這是人與自然和諧相處的合乎邏輯思路，也是一條創(chuàng)新的技術(shù)路線

二、水源水體凈化技術(shù)的主要處理方法

（一） 生物膜法處理技術(shù)

生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纖維）為載體，在其表面形成一種特殊的生物膜，生物膜表面積大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強(qiáng)對污染物的降解作用。其反應(yīng)過程是：1 〕基質(zhì)向生物膜表面擴(kuò)散；2 〕在生物膜內(nèi)內(nèi)部擴(kuò)散；3 〕微生物分泌的酵素與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；4 〕代謝生成物排出生物膜。生物膜法具有較高的處理效率。它的有機(jī)負(fù)荷較高，接觸停留時間短，減少占地面積，節(jié)省投資。此外，運(yùn)行管理時沒有污泥膨脹和污泥回流問題，且耐沖擊負(fù)荷。主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法對于受有機(jī)物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。日本、韓國等都有對江河大水體修復(fù)的工程實(shí)例。

（ 二） 人工濕地處理技術(shù)

人工濕地是近年來迅速發(fā)展的生物－生態(tài)治污技術(shù)，這種技術(shù)多用于污水處理中，目前已逐步推廣應(yīng)用于雨水及生活飲用水水源水處理。其已經(jīng)成為提高大型水體水質(zhì)的有效方法。人工濕地的原理是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)和生物的三重共同作用來實(shí)現(xiàn)對微污染水的凈化。這種濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合組成填料床，污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流
動，或在床體表面流動。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物（如蘆葦?shù)龋�，形成一個獨(dú)特的動植物生態(tài)環(huán)境，對污染水進(jìn)行處理。人工濕地的顯著特點(diǎn)之一是其對有機(jī)污染物有較強(qiáng)的降解能力。污水中的不溶性有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用，可以很快地被截留進(jìn)而被微生物利用，可溶性有機(jī)物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進(jìn)行， 濕地床中的微生物也繁殖生長，通過對濕地床填料的定期更換及對濕地植物的收割而將新生的有機(jī)體從系統(tǒng)中去除

（三） 土地處理技術(shù)
 
土地處理技術(shù)是一種古老、但行之有效的水處理技術(shù)。它是以土地為處理設(shè)施，利用土壤－植物系統(tǒng)的吸附、過濾及凈化作用和自我調(diào)控功能，達(dá)到某種程度對水的凈化的目的。土地處理系統(tǒng)可分為快速滲濾、慢速滲濾、地表漫流、濕地處理等幾種形式。國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，土地處理系統(tǒng)對于有機(jī)化合物尤其是有機(jī)氯和氨氮等有較好的去除效果。在國外均有成功的經(jīng)驗(yàn)。

三、具體工藝應(yīng)用
 
純化水庫由引黃打漁張灌區(qū)的二干渠引水, 二干渠由打漁張東沉砂池出口洛車?yán)罘炙l引出。純化水庫沉沙池引水口距洛車?yán)罘炙l約4780m。水庫設(shè)計(jì)庫容3341萬m 3，設(shè)計(jì)水位1 6 .5 m ，蓄水深度8 . 5 m ，黃河水經(jīng)沉砂池沉砂后進(jìn)入水庫, 水庫出水濁度一般小于30 度。pH 為8 ～8.6。春、夏季藻類含量較高時約為( 6 ～7 0 ) × 1 0 4個/ m l ，屬于飲用水水源三級水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在油田目前運(yùn)行水庫中，該水庫原水水質(zhì)情況比較穩(wěn)定，分析其原因，筆者認(rèn)為一是該水庫為新建水庫，2 0 0 0 年建成投產(chǎn)，壩高水深，雖然原水周轉(zhuǎn)時間短，但水深影響陽光難以穿透至水底，避免底層積泥有機(jī)物滋生，從而保障穩(wěn)定水質(zhì)；二是引黃原水水質(zhì)狀況好，究其原因主要為該水庫所引黃河水經(jīng)過了較長引黃河道的初沉與自凈，又經(jīng)過打漁張東沉砂池和純化沉沙池的二級沉沙，部分微污染物隨沙體靜沉去除，同時在打漁張東沉砂池護(hù)坡處、引黃干渠內(nèi)遍布植物，池內(nèi)投放一定的魚類，形成了初步的生物塘效能，對黃河原水的自凈起到了一定的作用。該類生態(tài)作用對原水自凈作用的發(fā)揮應(yīng)該是該水庫優(yōu)良水質(zhì)的主要因素。

四、總結(jié)
 
2004 年11 月，山東省衛(wèi)生廳對油田出廠水水質(zhì)進(jìn)行例行監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)，民豐、辛安、利津、河口等四座凈化站出廠水耗氧量超標(biāo)，要求限期整改合格。耗氧量超標(biāo)，主要是原水受有機(jī)物污染所致，這種現(xiàn)象在我國水源水廠中非常普遍。衛(wèi)生部頒布實(shí)施的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》和建設(shè)部頒布實(shí)施《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》都規(guī)定出廠水C O D M n ≤ 3 m g / L （特殊情況≤ 5 m g /L ）。要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，僅靠常規(guī)的水處理工藝是非常難的（ 一般常規(guī)處理工藝對C O D M n 去除率為3 0 - 4 0 % ），因此當(dāng)原水C O D M n > 4 m g / L 時，常規(guī)處理的難度就很
大。油田水庫中除純化和耿井之外大部分水庫均超出這個限值，其中廣南水庫最高達(dá)到1 3 m g / L , 河口、辛安、孤島、民豐等一般在5 - 7 m g / L ，高錳酸鹽指數(shù)、總氮等指標(biāo)普遍超標(biāo)，從而對常規(guī)水處理工藝流程穩(wěn)定運(yùn)行造成較大的影響和沖擊，常規(guī)凈水處理水質(zhì)已經(jīng)不能滿足新版供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如改造需要較大的投資，并且只能起到“治標(biāo)不治本”的作用，如水質(zhì)繼續(xù)惡化，又要進(jìn)行新的升級改造，投資會進(jìn)一步積累加大。對供水行業(yè)而言，目前標(biāo)本兼治的方法應(yīng)該是從水源+ 工藝改造兩方面著手，通過生產(chǎn)性試驗(yàn)摸索出適合油田微污染原水和凈水處理技術(shù)，對待油田水庫水源水的處理技術(shù)，綜合上述原理分析及工程實(shí)例介紹，選用人工濕地處理技術(shù)在油田應(yīng)該是最適用的。

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