二氧化氯本身屬于強(qiáng)氧化劑，適用于油田的污水處理。二氧化氯可以通過自身強(qiáng)氧化性的化學(xué)性質(zhì)，對油井內(nèi)的水進(jìn)行殺菌處理，有效的抑制油井內(nèi)的微生物繁殖與生長，避免微生物的繁殖而腐蝕或堵塞油井管道?；诖耍芯颗c分析二氧化氯在油田水處理中的應(yīng)用，對進(jìn)一步解決油田污水問題，避免污水腐蝕油井管道等方面有積極作用。

1 二氧化氯制備方法

二氧化氯本身具有不穩(wěn)定、見光分解等特性，常溫狀態(tài)下，沸點(diǎn)為11℃，在-11℃以下，會液化變成紅棕色液體，在-59℃下，則會形成結(jié)晶。此外，在有機(jī)蒸汽環(huán)境下，極容易出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。二氧化氯在工業(yè)中的應(yīng)用不適合長途運(yùn)輸，而且，還需要進(jìn)行避光保存。在現(xiàn)有的二氧化氯制備方法中，以化學(xué)法、電解法等多種手段為主。一方面，化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)的方式進(jìn)行制備，技術(shù)相對比較成熟。原料不同，化學(xué)制備手段方面也存在一定的差異，現(xiàn)有比較常見的是以鹽酸-氯酸鈉法為主。

其生產(chǎn)工藝相對比較簡單，而且，容易操作，生產(chǎn)成本相對較低，產(chǎn)生的二氧化氯具有較強(qiáng)的氧化性。

另一方面，電解法以電解飽和食鹽水為主，電解液的變化會對電解效果產(chǎn)生顯著的影響。這種方法的成本相對較低，但對于設(shè)備和電解液中的離子膜以及電極陽極的材料要求較為嚴(yán)格，另外需要注意電解制備過程控制。

2 二氧化氯對細(xì)菌的作用機(jī)理

二氧化氯是以單體游離原子團(tuán)的形態(tài)存在，極容易溶于水，可以作為溶解的氣體保存在溶液中，二氧化氯在見光或受熱等狀態(tài)下，會分解成氧氣與氯氣。二氧化氯在油田水處理中，可以抑制油田井管內(nèi)的微生物繁殖，避免管道堵塞以及腐蝕等情況的出現(xiàn)。二氧化氯溶解到水中，與細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。二氧化氯對細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附以及穿透能力，細(xì)胞壁是控制物質(zhì)進(jìn)出的關(guān)鍵，而二氧化氯會利用其本身的氧化性與細(xì)胞壁上的酶之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，細(xì)菌的細(xì)胞壁失去活性后，二氧化氯會進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)部，并通過與蛋白質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而破壞細(xì)菌的活性。二氧化氯在溶于水后，分解生成的氯氣以及次氯酸具有較強(qiáng)的氧化性，其與S2等細(xì)菌產(chǎn)物之間會產(chǎn)生劇烈的氧化反應(yīng)，也可以將游離于水中的二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，從而實(shí)現(xiàn)對油井管壁污垢的快速處理，緩解因管道腐蝕以及地層堵塞等問題對油井質(zhì)量產(chǎn)生的負(fù)面影響。

3 二氧化氯對油田水處理的抑制作用

3.1油田水處理需求及難度

油田水處理過程中，會產(chǎn)生硫酸還原菌、鐵細(xì)菌等，這對油井管壁質(zhì)量會產(chǎn)生直接的影響。硫酸還原菌屬于厭氧菌，其適合在pH為6.5~7.5的環(huán)境下生長，而且，在無氧的環(huán)境下，可以將硫酸鹽等物質(zhì)還原為硫化物。硫化物會以固體的形態(tài)附著在油井管壁位置，長期積累的狀態(tài)下，會造成管道堵塞，而且，所產(chǎn)生的硫化物對管道壁會產(chǎn)生一定的腐蝕，極容易造成管道泄漏的情況出現(xiàn)。腐生菌屬于有氧呼吸的菌種，在低礦化度的環(huán)境中容易生存，適應(yīng)的溫度在25~35℃之間，在有氧條件下，可以將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為粘膜，對油井開采會產(chǎn)生直接的影響。鐵細(xì)菌并不是與鐵或含鐵化合物反應(yīng)而產(chǎn)生的細(xì)菌，其本身是在氧化亞鐵的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化為高價(jià)鐵化合物，會加快鐵質(zhì)管道的腐蝕速率。其本身依靠吸收鐵元素進(jìn)行繁殖。鐵細(xì)菌本身屬于好氧菌，在堿性環(huán)境下不適合生存，但是，重組氧氣以及偏酸性環(huán)境下，鐵細(xì)菌極容易大量繁殖，所以，在油田水處理過程中，仍然需要對其進(jìn)行控制，這有助于油田生態(tài)化建設(shè)與發(fā)展。

傳統(tǒng)油田水處理過程中，污染性比較大，而且，腐生菌的處理難度相對比較大，在重復(fù)用藥處理下，腐生菌的抗藥性提升，影響油氣資源的開采與綜合發(fā)展。此外，油田水處理過程中，會產(chǎn)生廢渣物質(zhì)，這對區(qū)域生態(tài)環(huán)境方面也會產(chǎn)生直接的影響。

3.2二氧化氯在油田水處理中的應(yīng)用

在油田水處理的過程中，會出現(xiàn)大量的污泥。這些污泥由三部分組成，首先是原油開采過程中所產(chǎn)生的泥沙，這部分污泥大多以細(xì)小的砂石顆粒為主，其本身的附著能力相對比較差，處理相對比較容易。其次是細(xì)菌繁殖所產(chǎn)生的生成物，以硫化物、油狀物、藻類生物等為主。最后一部分是調(diào)節(jié)油田的污水pH過程產(chǎn)生的 Ca(OH)?，其溶解度相對較低，因而會產(chǎn)生大量的沉淀。在對砂石顆粒進(jìn)行處理后，細(xì)菌的產(chǎn)生物以及有害離子產(chǎn)生的污泥占比在15%左右, 而不溶性的 Ca(OH)?占比為85%。

二氧化氯對油田水中的不同污泥會產(chǎn)生直接的影響，在不同的pH下，二氧化氯的反應(yīng)與氧化效果等方面存在一定的差異，當(dāng)污水的pH在6.5~7.5之間時(shí)，二氧化氯反應(yīng)的物質(zhì)與細(xì)菌產(chǎn)生的硫化物、乳化物為主，會生成溶于水的氯化物，強(qiáng)化物質(zhì)的溶解度，以此達(dá)到降低污水污泥量的目的。在污水的pH高于8.0時(shí)，污水中會出現(xiàn)(  以及不易溶于水的沉淀，所以，可以對污水pH起到調(diào)節(jié)作用，在中和OH?的狀態(tài)下，降低污水中的結(jié)垢量。

4 結(jié)語

綜上所述，二氧化氯可以作為氧化劑對污水中的微生物進(jìn)行有效抑制，其制備工藝、操作方法等相對簡單，所以研究二氧化氯在油田水處理中的應(yīng)用，對于油田水處理效果提升方面有積極作用。此外，細(xì)菌等微生物并不會對二氧化氯產(chǎn)生抗藥性。所以，二氧化氯在油田水處理中的實(shí)際應(yīng)用，更多的需要從安全操作的角度出發(fā)，提高二氧化氯的實(shí)際應(yīng)用效果，促進(jìn)油田生態(tài)環(huán)境的創(chuàng)新發(fā)展。