我国不同油田针对不同的水质以及利用程度的不同，处理工艺也有所区别。目前油田污水处理的工艺都是在旧工艺的基础上进行了改造或改进，大致可分为以下几种：①含油废水→隔油→浮选→生物处理→沉降→过滤→回注或外排;②含油废水→浮选→过滤→生物处理→回注或外排;③含油废水→隔油→浮选→过滤→回注或外排;④含油废水→隔油→浮选→回注或外排。对不同的工艺流程其适合的水质是不同的，其中工艺①是当前油田正在实验运行的流程，因为此工艺出水水质完全达到了国家的水质排放标准，COD值能降到100mg/L以下，特别是超滤和反渗透等膜法水处理技术的应用，处理后的水质能达到回注和热采的水质要求，甚至可作为灌溉或饮用。随着现在三次采油技术的发展，上述流程在油田污水处理中必将发挥重要的作用。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
工艺②和③也是油田污水处理的重要工艺，适合处理一些深度加工的炼油厂产生的污水以及对低渗透油层注入水的要求。而工艺④则对一些浅度处理的水质适用。不同工艺流程各部分的有效衔接以及各部分最大效能的发挥是关键所在。基于油田污水的复杂性和对水质的要求，选择不同的流程，以提高使用效能。对于高渗透油层的注入水，对地层不产生致命影响，同时对COD也没有特别要求，选择工艺④的流程，这样既节约了成本又不会产生污染。对低渗透油层以及热采锅炉用水，对水质要求比较高，则要选择其它的工艺流程，相应的成本也会增加。浮选、生化、过滤是工艺的重要部分。浮选能够把污水中的漂浮油和分散油除去，但水中的乳化油和溶解油分散在水中不能除去。同时处理效果与来水水质有很大的关系，如果来水水质平稳，含油还有其它的悬浮物质变化起伏不明显，就可以依据水质通过下游的生化处理把这些乳化油和溶解油降解成水和二氧化碳，从而使水中的油降到最低，同时COD也可以大幅度降低。但是目前的问题是来水水质无法保证，含油量在随时改变，这就为生化处理的效果产生了一定的影响，最后过滤步骤。这就强调工艺的整体性，每一步都是不可分割的，然而在每一步又有不同的要求和处理的难点。
近几年来，在传统污水处理设备基础上，国内外相继开发并使用了一些新型设备，如气浮设备、水力旋流设备、油水分离设备、精细过滤设备等。
(1)浮选设备。新型浮选设备装置包括多个浮选室的密闭式浮选罐，每个浮选室内部都安装有1个气体分布管，油田污水经过浮选罐处理后下层为清水，上层的油被收集到储油箱中，达到油水分离的效果。该设备具有污水处理效果好、维护成本低等特点。
(2)水力旋流设备。水力旋流设备是当前油田污水处理中的一种重要设备，用水力旋流装置对油田污水进行处理后，可以使污水中固体悬浮物含量小于8g/L，油含量降低到3g/L以下，水箱中的处理水可以直接进入过滤环节。
(3)油水分离设备。在使用水力旋流设备除油的基础上，许多油田使用一些特殊的设备对油水进行分离，这些设备采用油水分离动力学聚结、粗粒化技术能够更好地分离乳化油、高密度含油污水等。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
(4)精细过滤设备。过滤是污水处理中最关键的步骤，通过两次过滤可以将油田污水中的颗粒、固体、稠油滴、结垢物等进行清除，精细过滤设备能够清除98%以上的≤2μm颗粒。油田污水处理中还包括其他许多常用的设备，如沉降罐、增压泵、膜装置、气泡产生器等。我国油田污水处理技术方法较多且使用较为广泛，这些传统的方法在处理污水的同时不可避免地存在许多缺点和不足。在对比分析油田污水处理方法的基础上，提出发展新型处理药剂、研究新设备与新技术、尝试处理工艺耦合、改进膜分离技术等四个方面的发展趋势。油田污水处理将会有更多的新技术和新设备，以提高污水的处理效率、降低处理成本。
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