气井采出水一体化处理装置的研制及生产性试验研究
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摘要
随天然气采出而产生的地层水，称为气井采出水。气井采出水水量小，水
质复杂、浓度变化大，因其中含有大量起泡剂，常规生物工艺难以处理，对环境
和人体会造成诸多危害。
本文针对气井采出水的水质特征，研制开发出一种新型的一体化处理设备，
该设备采用混凝－气浮－粗过滤－水解酸化浮动床生物膜反应器－移动床生物
膜反应器－曝气生物滤池组合处理工艺。经在大庆油田某气井站现场试验证明，
该套设备具有工艺先进、处理效率高、操组管理简单、安装运输方便的特点，特
别适用于气井采出站现场废水处理。
利用该套设备对气井采出水进行了 2 个多月的现场处理实验研究。在进水
COD 浓度 2300～51050mg/L、BOD 浓度 1290～7379mg/L，整体装置全流程水力
停留时间为34.5h的情况下，COD和BOD的平均去除率分别达到96.68％和99.77
％。出水 COD 和 BOD 为 49～372mg/L 及 1.6～12.8mg/L。另外，组合工艺对氨
氮、硫化物和 SS 平均去除率分别达到 95％、99.6％和 84.97％。实验结果表明工
艺对气井采出水中主要污染物质能够非常有效的去除，目前国内还没有同类型设
备，处理气井采出水时能达到本研究所得到处理效果。
本文对影响组合工艺运行效果的各种因素进行了试验研究与分析，其中包
括温度、进水有机物浓度、进水有机负荷及 pH 值等。经对气井采出水和起泡剂
作色谱-质谱联机分析，表明气井采出水中含有大量难降解的有机污染物，但组
合工艺出水仍达到石油工业废水排放 2 级标准，表明组合工艺效果显著。
通过对组合工艺的技术经济分析，核算出该套设备单位废水处理成本仅为
5.52 元/m3。相比单纯的化学处理、物理处理法以及膜处理技术，该套装置具有
经济高效、、处理费用低的特点，它具有非常好的市场应用前景。
The gas-field wastewater is the stratum water along with the production of
natural gas. The concentration of gas-field wastewater changes greatly and it contains
many frothy substances which threaten the environment and human health，so it is
hard to be disposed by the ordinary process.
A kind of innovatory integrated equipment for treating gas-field wastewater has
been manufactured according to its water quality. The treatment of gas-field
wastewater by the combined system of Coagulation-Air Floatation-Coarse Filter-
HAMBBR （ Hydrolytic Acidification Moving-Bed Biofilm Reactor ） - MBBR
（Moving-Bed Biofilm Reactor）- BAF（BiologicalAerated Filter）is studied in this
thesis. The integrated equipment has lots of specialties, such as its advanced technics,
the high removal efficiency and convenient operation, management, installation and
transportation. So it is very applicable to the treatment of local gas-field wastewater.
During the local experiment for over two months, the ranges of COD and BOD
in the influent are 2300～51050mg/L and 1290～7379mg/L. The removals of COD
and BOD of the combined system at an overall HRT of 34.5h achieve 96.68% and
99.77%. The effluent COD and BOD range 49~372mg/L and 1.6~12.8mg/L.
Moreover, the removals of ammonia-nitrogen, sulfid and SS(Suspended Solid)
achieve 95%, 996% and 84.97%, respectively. The experiment shows that the
combined system has great removals of most pollutants in gas-field wastewater. At
present there are not similar equipments which can achieve such high effects for
gas-field wastewater.
The main factors of effect on performance of combined system about the removal
of organic substances are investigated, such as temperature, strength of influent,
OLRs and pH. Moreover，it is also proved that there are lots of organic substances
hard to be degraded in gas-field wastewater and frothy substances, which are
monitored by means of GC/MS. However, the effluent of combined system can
achieve oil industry wastewater let standard No.2.
The technical economic analysis of combined system indicates that the treatment
cost is only 5.52yuan/ m3. Compared with the additional methods such as single
chemic treatment, physical treatment and membrane technology, the treatment cost of
the integrated equipment is low and it holds outstanding market foreground.
质复杂、浓度变化大，因其中含有大量起泡剂，常规生物工艺难以处理，对环境
和人体会造成诸多危害。
本文针对气井采出水的水质特征，研制开发出一种新型的一体化处理设备，
该设备采用混凝－气浮－粗过滤－水解酸化浮动床生物膜反应器－移动床生物
膜反应器－曝气生物滤池组合处理工艺。经在大庆油田某气井站现场试验证明，
该套设备具有工艺先进、处理效率高、操组管理简单、安装运输方便的特点，特
别适用于气井采出站现场废水处理。
利用该套设备对气井采出水进行了 2 个多月的现场处理实验研究。在进水
COD 浓度 2300～51050mg/L、BOD 浓度 1290～7379mg/L，整体装置全流程水力
停留时间为34.5h的情况下，COD和BOD的平均去除率分别达到96.68％和99.77
％。出水 COD 和 BOD 为 49～372mg/L 及 1.6～12.8mg/L。另外，组合工艺对氨
氮、硫化物和 SS 平均去除率分别达到 95％、99.6％和 84.97％。实验结果表明工
艺对气井采出水中主要污染物质能够非常有效的去除，目前国内还没有同类型设
备，处理气井采出水时能达到本研究所得到处理效果。
本文对影响组合工艺运行效果的各种因素进行了试验研究与分析，其中包
括温度、进水有机物浓度、进水有机负荷及 pH 值等。经对气井采出水和起泡剂
作色谱-质谱联机分析，表明气井采出水中含有大量难降解的有机污染物，但组
合工艺出水仍达到石油工业废水排放 2 级标准，表明组合工艺效果显著。
通过对组合工艺的技术经济分析，核算出该套设备单位废水处理成本仅为
5.52 元/m3。相比单纯的化学处理、物理处理法以及膜处理技术，该套装置具有
经济高效、、处理费用低的特点，它具有非常好的市场应用前景。
The gas-field wastewater is the stratum water along with the production of
natural gas. The concentration of gas-field wastewater changes greatly and it contains
many frothy substances which threaten the environment and human health，so it is
hard to be disposed by the ordinary process.
A kind of innovatory integrated equipment for treating gas-field wastewater has
been manufactured according to its water quality. The treatment of gas-field
wastewater by the combined system of Coagulation-Air Floatation-Coarse Filter-
HAMBBR （ Hydrolytic Acidification Moving-Bed Biofilm Reactor ） - MBBR
（Moving-Bed Biofilm Reactor）- BAF（BiologicalAerated Filter）is studied in this
thesis. The integrated equipment has lots of specialties, such as its advanced technics,
the high removal efficiency and convenient operation, management, installation and
transportation. So it is very applicable to the treatment of local gas-field wastewater.
During the local experiment for over two months, the ranges of COD and BOD
in the influent are 2300～51050mg/L and 1290～7379mg/L. The removals of COD
and BOD of the combined system at an overall HRT of 34.5h achieve 96.68% and
99.77%. The effluent COD and BOD range 49~372mg/L and 1.6~12.8mg/L.
Moreover, the removals of ammonia-nitrogen, sulfid and SS(Suspended Solid)
achieve 95%, 996% and 84.97%, respectively. The experiment shows that the
combined system has great removals of most pollutants in gas-field wastewater. At
present there are not similar equipments which can achieve such high effects for
gas-field wastewater.
The main factors of effect on performance of combined system about the removal
of organic substances are investigated, such as temperature, strength of influent,
OLRs and pH. Moreover，it is also proved that there are lots of organic substances
hard to be degraded in gas-field wastewater and frothy substances, which are
monitored by means of GC/MS. However, the effluent of combined system can
achieve oil industry wastewater let standard No.2.
The technical economic analysis of combined system indicates that the treatment
cost is only 5.52yuan/ m3. Compared with the additional methods such as single
chemic treatment, physical treatment and membrane technology, the treatment cost of
the integrated equipment is low and it holds outstanding market foreground.
引文
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63-66
[3] 曾文俊，四川气田废水治理技术现状及发展动向，石油与天然气化工，1991，
20（1）：91-94
[4] 林耀庭，四川气田水综合开发前景展望，中国地质，1999（5）：23-24
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in degradation of oilfield produced water under varying salt concentrations，Water
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