介绍了稠油废水的来源、特点和乳化成因，综述了稠油废水破乳剂的研究进展，分析了不同破乳剂的破 乳机理和优缺点，并对破乳剂的发展方向进行了展望和建议。
国稠油储量非常丰富，稠油的开采量 与加工量巨大，在稠油开采、储存、运输和加工 处理过程中会产生大量含有稠油的废水，称之 为稠油废水。稠油废水的矿物油含量高，且以浮 油、乳化油为主，回收利用价值高，因此稠油废 水的破乳处理既要提高出水水质，又要兼顾资源 的回收。
目前含油废水破乳常采用的方法有热法、 电 化 学 法、 化 学 法、 微 生 物 法、 物 化 法，或几种方法联合使用。加入化学药剂是 使用现有的沉降和过滤装置相当容易且相当有效的破 乳方法。可用破乳剂有4类，即电解质、低分 子醇、表面活性剂和聚合物，其中聚合物因 具有电中和、絮凝和吸附架桥等功能而成为工艺 优先。
本文介绍了稠油废水的来源、稠油废水破乳 剂的研究进展及破乳机理，并对破乳剂的发展方向 进行了展望和建议。
1 稠油废水特征
1.1 来源复杂、种类繁多
随着稠油开采进入中后期及各种增产措施的
实施，稠油废水种类和数量大幅增加，稠油废水乳 液的稳定性越来越强，分离难度大幅增加。稠 油废水的来源主要有采出液分离水、蒸汽辅助 重力驱油（sagd）废水、稠油废水深度处理回 用排放的尾水（如浮渣脱水、过滤浓水、离子交换 酸碱废水等）、洗油管废水及其他杂排水，水 质日趋复杂。
1.2 乳化严重、稳定性强
稠油废水中含有的污染物主要是矿物油、无机黏土矿物和稠油开采、储运和处理中加入的破乳剂、降黏剂、杀菌剂、阻垢缓蚀剂等有机表面活性 剂；稠油中含有的胶质、沥青质和有机酸等带 有极性基团，具有一定的表面活性，其结构黏稠， 是一种天然的乳化剂，可使稠油形成乳液。环烷酸
盐，特别是环烷酸钠是高亲水化合物，容易导致形 成水包油型乳化液。乳液的稳定性和破乳的有 效性与芳烃的含量也有很强的相关性。人工合 成的表面活性剂降低了油水界面膜的强度，使污水 的稳定性增强。管道输送中加入以利于输送的 降黏剂、乳化剂等表面活性剂以及泵和管道机械外 力的搅拌作用，使稠油乳液更加稳定，增加了废水 处理的难度。
1.3 油水密度差小、乳化油含量高、破乳难度大 稠油废水是典型的水包油型乳液，属于高含油、高乳化、高cod、高悬浮物、有机组成复杂 的废水。所含污油黏度高，密度接近于水（辽河油田杜84稠油密度高达0.997 g/cm3）［1］，凝点 高，胶质和沥青质含量超过原油总质量的30%以 上。稠油废水中乳化油含量高、粒径小、稳定性 强，因此破乳难度大。
2 稠油废水破乳剂的研究进展
中国是世界上稠油的主要产地，稠油开采与 加工技术国际领先，稠油废水的处理研究也在国际 上处于领先地位。
2.1 环氧氯丙烷-二甲胺系列聚合物
环氧氯丙烷与二甲胺系列聚合物是水溶性阳
离子高分子聚合物，具有正电荷密度高、水溶性 好、相对分子质量易于控制、有效无害、造价低廉 等优点，可广泛应用于水处理领域，受到了国内外 水处理界的高度关注。该类聚合物既可作为 废水处理的主絮凝剂、助凝剂，也可作为含油废水 破乳剂。
赵林等采用环氧氯丙烷、二甲胺和交联剂 乙二胺合成聚阳离子季铵盐型破乳剂hey-m，处 理辽河油田欢四联稠油废水，除油效率大于96%。
sagd是超稠油提高采收率的有效方法，但采 出水含油量高、乳化严重、稳定性强，传统的破乳 剂很难达到要求。中国石油勘探开发研究院的张 锁兵等采用多元醇、环氧氯丙烷合成了氯代 聚醚，再用二甲胺进行季铵盐化，得到有效含量 约60%的gbed-08、gbede-08、gbedl-08的聚 醚季铵盐系列破乳剂。应用该药剂处理辽河油田
sagd超稠油废水，除油率达99%以上。该药剂带 有很强的正电荷和较高的相对分子质量，有较强的 中和电荷、吸附桥联和絮凝聚结等功能，处理超稠 油 sagd 采出水效果好、除油速率快，且该药 剂热稳定性强。
与其他类型聚合物相比，该类药剂在含氯分 散相的水分散体中使用时不与氯化物起作用，不会 降低絮凝效果，并且污泥体积小、剂量少，可 节省成本25%~30%。
2.2 二甲基二烯丙基氯化铵系列聚合物
二甲基二烯丙基氯化铵的聚合物是一种具有
特殊功能的水溶性阳离子型高分子材料，已普遍用 于石油开采、造纸、水处理、医药、纺织及食品等 工业。20世纪60年代起，美国、西德、波兰、日本 等国就开始了对该产品的研究，到80~90年代逐 渐形成热点，国内外很多学者对此进行了深入 研究。
chen等采用丙烯酰胺和二烯丙基二甲基氯 化铵合成相对分子质量（6~7）×106、阳离子度为 40%、60%和80%的破乳剂。处理辽河石化分公司 超稠油废水的试验表明：在剂量相同的情况下，
阳离子度越低，去除率越高，在阳离子度40%、相当 佳加入量15 mg/l的条件下，破乳后油含量低于600 mg/l，悬浮物去除率大于65%。
二甲基二烯丙基氯化铵的聚合物是一种线型 结构的水溶性聚季铵盐，具有正电荷密度高、水溶 性好、有效无害、造价低廉、相对分子质量易于控 制、ph 适用范围广、阳离子单元结构稳定等诸多 优点。
2.3 pamam树形分子型破乳剂
清华大学周贵忠等通过保护与反保护的
方法，合成了pamam树形分子有效破乳剂用于 辽河油田稠油废水的处理。在温度为20 ℃、ph 为4.8~10.57、加入量为20 mg/l的条件下，除油 率达96.9%。
2.4 复配型
类型不同的破乳剂的破乳机理不同，因此一
般趋向于复配使用。 2.4.1 两种材料复配
张振华等用聚丙烯酰胺与甲醛及二甲胺反 应，然后用硫酸二甲酯季铵化，得到阳离子絮凝 剂，再与优选出的多元醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚破乳 剂进行复配，处理辽河油田曙一区超稠油废水。结果表明，该絮凝剂与破乳剂二者之间有协同作用， 能有效地提高破乳剂的破乳效果，降低机杂中的油 含量，并减少药剂的加入量。
宋建平等研制的高分子复合絮凝剂tc-2由 a剂和b剂在一定压力、温度下共聚而成，高分子 成分主要为阴离子、非离子、阳离子共聚物和一 种含有多种功能基团的水溶性高聚物。tc-2 高分 子复合絮凝剂易溶于水，在水中产生多种阳离子、
多种高价多羟基络合物及亲油性基团，具有强化破 乳和有效絮凝作用，同时兼有缓蚀、杀菌和除硫功 效，对油田开采后期复杂水质废水和稠油废水具有 良好处理效果，可达到污水回注要求。
2.4.2 3种及3种以上材料复配
张万东等开发的有效破乳剂hl-005包含
a、b、c3组分，组分a是丙烯酰胺及其衍生物的 共聚物与聚季铵、聚醚科学复配而成，组分b与c 是性能各异的助凝剂。该破乳剂处理辽河油田曙 一区杜84超稠油废水的结果表明：在原工艺条件 下，使用该药剂a与c两组分复合先对废水进行预处 理，然后再用a与b两组分复合对废水进行净化，
出水达到生产要求。
2.5 其他
长江大学赵林等发明了一种水溶性丙烯酸 改性高分子破乳剂，在65 ℃、ph6.5~7.0、加入量 80 mg/l的条件下，可将稠油废水的含油量从100 mg/l降至20 mg/l，悬浮物质量浓度降至15 mg/l 以下。
朱剑钊以甲醛、丙酮、多胺及其他助剂为 原料，合成破乳剂kw-04，处理新疆红浅和九区 稠油废水。试验结果表明，在加入量10~30 mg/l、 温度80 ℃、处理时间10~30 min的条件下，除油率 大于90%，产品原料易购、合成工艺简单。
王临红等合成的聚醚类高分子破乳剂，密 度为1.8 g/cm3，固含量为98%。用该破乳剂处理辽 河油田曙一区杜84稠油废水，适宜加入量为20~40 mg/l，与同类产品相比，用量少，除油好。
王业等开发了阳离子型聚合物破乳剂tj-1， 处理辽河油田欢四联稠油废水，对于不同水质的废 水，当破乳剂加入量达到30 ml/l以上时，破乳后 废水中的油含量可稳定在300~350 mg/l。
3 破乳机理及发展趋势
稠油废水电荷为负，而破乳剂一般为高分子阳离子聚电解质，加入后发生电荷中和，压缩破坏 双电层，减弱界面膜强度，使得乳化液滴相互碰撞 聚结破乳。然后是通过桥联和絮凝作用，形成 粒径大的油珠，在水的浮力作用下逐渐从水中分离 出来，从而达到破乳的目的。
有机高分子阳离子聚合物的优点是有效、速 度快、成本低，但会在出水中残留，影响后续工艺 的处理，特别是生物处理。破乳剂一般趋向复配使 用，可增强破乳效果，发挥协同作用，以提高处理 效果和降低成本。应大力发展过滤、旋流分离 等物理处理工艺，减少化学药剂的使用。
4 结语
稠油废水来源普遍、成分复杂、油水密度差 小且含天然和人工加入的乳化剂，乳液稳定性强，难以分离。目前应用的破乳剂主要有环氧氯丙烷-二甲胺系列高分子阳离子聚合物、二甲基二烯丙 基氯化铵系列高分子阳离子聚合物、pamam及 复配等类型。稠油废水的破乳机理首先是电荷中 和，然后通过桥联和絮凝作用实现油水分离。有 机破乳剂易在废水中残留，对后续工艺特别是生 化处理产生不利影响，因此应加强环保型破乳剂 的开发与使用，并大力发展过滤、旋流分离等物 理处理工艺。