刘博

(海洋石油工程股份有限公司设计院，天津 300461)

油田产出物在联合站经过油气水分离器分离出原油、天然气和污水，分离出的污水内仍含有少量原油，在进行污水回注或者排放之前应采取进一步油水分离措施。含油污水处理的方法主要有微气泡气浮、超声波、重力沉降、粗粒化、膜分离、过滤等[1-4]，其中，超声波处理含油污水对破乳分离油水具有良好的效果[5-6]。超声波可促使含油污水内部的气泡发生振动，气泡积聚一定能量后爆破发生空化作用，高强度的冲击能量破坏油滴和水滴之间的分子键，从而实现油水破乳分离[7-9]。张鹏[10]研究了超声波对含油污水的处理效果，认为超声波的作用原理是其对水分子和油分子产生的位移效应不同，从而完成油水分离。罗辉辉等[11]对江苏油田产出污水进行了超声波处理试验，得到了在添加絮凝剂的条件下超声波对污水的除油效果。孙宝江等[12]进行了超声波对聚合物驱采油污水的除油试验，通过正交试验得到了超声波的最佳参数。

笔者采用超声波油水分离试验装置，分析了超声频率、辐射时间、声强、油品黏度等参数对污水油水分离效果的影响，探究了超声处理的作用机理，对超声处理装置的合理设计和提高油水分离效果具有一定意义。

1 超声处理油水分离原理

1.1 空化作用

超声波对含油污水进行持续辐射时，在声压负周期内，超声波产生的机械振动促使含油污水内溶解的微气泡体积不断膨胀变大，而在声压正周期内，超声波对含油污水产生的机械振动促使微气泡被压缩发生破灭。……