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亿发娱乐:膜分离技术在油田含油废水处理中的

发布时间:2019/06/04

六溴环十二烷含量简介:油田传统污水处理方法效率低,有些处理精度不够,有些添加化学品造成二次污染,污水处理后难以满足要求。。 这就要求我们开发或采用更新的技术来改进含油废水处理技术,膜分离技术就是在此基础上发展起来的该膜具有良好的抗污染能力和稳定性,适用于油田含油废水分离的超滤膜王兰娟等实验研究发现,当料液浓度较小时,膜通量与压力成正比 目前,我国大部分油田已经进入开发的中后期阶段,含油污水日产量非常大此外,随着流速的增加和剪切力的增加,油滴被研究方向和发展前景 由于含油污水化学耗氧量高、含油量大、环境污染严重,为了满足低渗透油田污水回注的要求,水质必须在常规污水处理技术的基础上进行深度处理 然而,由于含油废水中的乳化油含有功能相同的表面活性剂和有机物,所以油以微米级颗粒存在,这使得分离困难。传统的油田污水处理方法效率低,处理精度低,添加化学品造成二次污染,污水处理后难以满足要求。这就要求我们开发或采用更新的技术来改进含油废水处理技术,膜分离技术就是在此基础上发展起来的。 1。膜分离技术简介 膜分离技术是。Sourirajan是近王怀林等人0年来发展迅速的高新技术。它是一种利用膜的选择性渗透性进行分离纯化的技术。该过程的驱动力主要是膜上的压差。膜从溶液中的分离和溶解取决于溶质和膜表面之间的尺寸、电荷、形状和分子相互作用。用于油水分离的膜包括反渗透膜、超滤膜、微滤膜和电渗析膜等。[Sforca等人制备的复合膜]。它们的功能是拦截乳化油和溶解油。简单的情况是乳化油根据油滴的大小被膜堵塞,而溶解的油根据膜和溶质之间的分子相互作用被堵塞。膜的亲水性越强,阻止游离油通过的能力越强,水通量越高,[这可能是由于油滴的可压缩性]。膜分离技术一般用于无相变含油废水的处理。 不产生含油污泥,浓缩液可焚烧;渗透流量和水质相对稳定,不随进水中油浓度的波动而变化。 一般情况下,常温下只需运行一台压力循环水泵,具有节能、投资少、污染少等优点,[当进料液体的浓度超过一定值时,渗透通量仅与膜表面上的流速有关,而与操作压力[当料液浓度较小时,膜表面不易形成覆盖层3无关]];该分离装置具有简单、易于自控、易于维护的特点,具有良好的应用前景。其中,横流超滤、横流微滤和纤维过滤是有前途的除油和悬浮固体技术[综上所述,膜分离技术作为一种有效的分离方法,其试验和应用结果能够满足油田的各种特殊要求]。 2。油水分离膜的类型及其应用研究现状 油田含油废水处理中膜应用的多样性与含油废水水质的复杂性和可变性以及处理目的的多样性密切相关。可用于油田含油废水处理的膜按其材料可分为三类:有机膜、无机膜和复合膜。 2。有机膜 有机膜包括由聚烯烃聚合物制成的疏水膜和由具有亲水基团的高分子聚合物制成的亲水膜。 常用的疏水膜由聚烯烃聚合物如聚乙烯、聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯组成,机械强度高,受表面活性剂影响小。当孔径足够小时,它们可以产生良好的破乳效果[]。然而,当膜用于处理含油废水时,油和其他杂质会留在膜表面,导致浓度极化,造成膜的严重污染。此外,油分子倾向于在膜中聚结,阻止水通过,导致膜通量急剧下降。西姆斯等人用聚合物超滤膜处理加拿大西部稠油废水时。渗透液基本达到低渗透油田注水标准[12]。小果等人。用管式磺化聚砜超滤膜处理辽河油田曙光采油厂低渗透储层处理站含油废水。结果表明,超滤进水流速为6m3/h时,进水温度约为50℃,运行压力为0。 在一般来说,孔径分布窄的膜具有更好的过滤性能5兆帕时,7230克分光光度计无法检测出水的含油量和悬浮物浓度,粒径≤0。文献[马加拉和伊藤的研究表明,温度上升1度可以使膜通量增加2%[姚立群等人指出,改变料液的流动状态有助于提高膜分离效率,扩大膜分离技术的应用范围0]6]指出,对于一些溶质和膜,溶质的保留率在很宽的温度范围内大致恒定5μm,符合低渗透油藏回注水质标准,但也存在膜通量低、膜污染容易等问题。 2。无机膜。由于有机膜通量低、易污染、易受表面活性剂影响,无机金属膜和陶瓷膜目前发展非常迅速。其优点是:不易变形,耐高温高压,耐化学性强,机械强度高,受酸碱度影响小,抗污染,使用寿命长,[1表面活性剂常被用来增强破乳效果以提高分离效率,但Ueyama的研究指出,当表面活性剂的浓度达到一定值时,渗透率反而会急剧下降[2]]。Chen等人。使用0。 2~0。用(1)选择热稳定性、强度、化学稳定性、耐污染性、产水性能好、使用寿命长、孔径适中(一般比待分离污染物小一个数量级)的膜材料,并考虑膜成本等经济评价指标来确定μm陶瓷膜处理油田采出水时,经适当预处理后,油质量分数可由27× 10-6 ~ 583× 10-6降至5× 10-6以下,悬浮物可由73× 10-6 ~ 350× 10-6降至1× 10-6以下。通过反冲洗和快速冲洗,膜通量可长时间达到3000 /(m2·h)[15]。ChenASC和其他人使用0。2~0。在美国墨西哥湾采油平台上对8μm陶瓷微滤膜进行测试时,发现在膜表面流速保持在2 ~ 3m/s,进口含油量为28 ~ 583 mg/L的条件下,出口含油量降低到分析方法可以确定的极限值;悬浮固体含量从73 ~ 290毫克/升降至1毫克/升[16]。 2。分别采用南京化工大学生产的陶瓷微滤膜和美国过滤公司生产的陶瓷微滤膜处理江苏油田镇二站三相分离器出水 处理后的水质指标达到SY/T5329-9膜污染一般是指污水中的污染物与膜表面之间的物理、化学或机械作用导致的膜表面上的沉淀和积累,以及膜孔中的吸附导致的孔径减小或堵塞,这增加了膜的透水性阻力,阻碍了膜表面上的溶解和扩散,从而导致膜通量和分离特性的不可逆变化标准。针对膜处理中的关键清洗问题,设计了脉冲和预处理工艺,有效延长了过滤周期[17]。范双思[18]等人用自制膜分离器研究了自制陶瓷膜的乳化油分离特性,发现陶瓷膜具有较好的分离效率和0。11×10-详情如下: ~ 1。 1×10-清洁应在固定的时间内进行 m3/(m2·s ),废品率95%以上。然而,由于无机膜再生困难,成本高,离大规模推广还有一定的距离。。。2.3复合膜。传统的有机薄膜具有柔韧性好、透气性高、密度低的优点,但耐溶剂性、耐腐蚀性和耐温性较差。然而,尽管纯无机膜具有高强度、耐腐蚀性、耐溶剂性和耐高温性,但它易碎且难以加工。因此,制备兼具两种优点的薄膜是目前的研究热点。复合膜将无机粒子引入有机网络,改善网络结构,增强膜的机械性能,提高热稳定性,改善和修饰膜的孔结构和分布,调节孔隙率和亲疏水平衡,提高膜的渗透性和分离选择性。Hyun等人。采用自制Al2O3和氧化锆复合膜从质量浓度为600 ~ 11000 mg/l的乳液中分离油水,两种膜的初始渗透通量分别为280和40l/(m2·h),除油率接近100%[20]。张雨晴等人用聚砜Al2O3复合膜超滤处理含油废水,过滤后的水含油量小于0。5毫克/升,除油率在99%以上,清洗复合膜后水通量回收率较高。蒋彭云等人将纳米二氧化硅与聚乙烯醇共混,加入聚乙二醇作为成孔剂,制备了复合超滤膜。 2。由于亲水聚酯基团的存在,通过溶胶-凝胶法具有良好的透水性[21] 3。 含油污水膜分离过程的影响因素。4。膜的选择。膜分离技术处理含油废水的关键在于膜的选择,含油废水中油的存在是膜选择的主要依据。如果油水系统中的油主要是浮油和分散油,一般选用孔径为10 ~ 100μ m的微滤膜。如果油是稳定的乳化油和溶解油,必须使用亲水或亲油超滤膜进行分离。一是超滤膜孔径远小于10μm,二是超细膜孔有利于油滴的破乳或聚结[3]。4。2工作压差。膜分离技术处理含油废水过程中,存在临界操作压差。在达到临界操作压差之前,渗透通量随着压差的增大而增大,超过临界操作压差之后,渗透通量减小。 3。当压差增加到一定程度时,油滴被挤压和变形进入膜孔,从而导致膜孔被堵塞,膜通量降低[40] 4。3运行时间。随着时间的增加,膜通量逐渐减小,这可以用膜表面被污染或膜表面出现浓溶液层或胶体层[41,42]来解释。 4。 4进料浓度。 4。范帅石[18],王春梅[44]等人认为,膜过滤过程是一个料液浓缩过程,有浓度限制 4。随着浓度的增加,膜表面电阻增加,膜的稳定通量显著降低 当料液浓度较高时,油滴的粒径变大,在膜表面形成薄层覆盖层,阻止细小颗粒进入膜孔,减缓膜堵塞,膜的稳定通量基本不变。。。4。5膜孔径。 4。当膜孔径增大时,膜通量将大大增加 孔隙率越大,膜通量越大;膜孔的弯曲度越小,膜通量越大。然而,当选择较大的膜孔径时,因为具有较大孔径的膜的内部吸附大于具有较小孔径的膜的内部吸附,渗透通量由于较高的污染率而降低,[45]。4。6温度。 4。张国胜等人的研究 发现温度的升高、渗透物粘度的降低和扩散系数的增加减小了浓度极化的影响,这有利于提高膜通量[47]。 4。然而,温度的升高将改变进料液体的一些性质,例如,进料液体中一些组分的溶解度将降低,吸附污染将增加 此外,温度的变化也会影响膜表面、膜孔和进料液体中污染物的作用力,这将降低膜的渗透通量。 4。7膜表面速度。膜表面速度的影响与料液浓度和流体力学性质有关。一般认为,增加速度可以提高通量,因为膜表面速度的增加有利于减小凝胶极化的影响,降低凝胶层的减薄阻力。 然而,当流速太高时,流量反而会减少,这可能是由于不均匀的操作压差或进料液体在膜过滤器中的停留时间短造成的。 4。。如果能根据膜分离系统中料液的具体情况,并考虑经济性原则,适当选择料液的合适流动状态,膜分离系统的抗浓差极化和抗污染性能将得到非常有效的提高,整个膜分离过程的效率和膜的使用寿命将得到提高[46] 4。 9其他影响因素。 关于电解质对膜分离性能的影响。汗·[47]检查了各种电解质,发现多价阴离子电解质可以提高丙酸纤维素膜的选择性渗透性。 4。由于化学清洗很复杂,需要停止,所以应该尽可能减少化学清洗的频率 。。蒂尔米兹·[48]研究认为,即使在没有表面活性剂的情况下使用疏水膜,石油渗透性和有机物回收率也不会受到很大影响。。。5。膜污染。在应用膜分离技术处理油田含油废水时,虽然选择了更合适的膜和合适的操作条件,但在长期操作过程中,随着操作时间的延长,膜的渗透通量将不可避免地降低,这就是膜污染[49]。 4。广义的膜污染还包括由浓度极化引起的凝胶层形成的可逆变化 迄今为止,膜污染的机理仍在进一步研究中,[50]。L。 Defrance等人认为悬浮固体和胶体是膜污染的主要影响因素。膜污染是膜分离技术的一个重要限制因素。对此已经做了大量的研究。据信,在控制膜污染时,应注意膜材料、膜孔径或分子量截止值和膜组件结构选择、溶液中盐浓度和温度的影响、溶液酸碱度、溶质浓度、进亿发娱乐料液体流速和压力的控制[51]。 4。8。⑵在运行条件方面,保持低水通量过滤和合理的间歇运行方式,可以降低膜污染率,加快沉积污染物在膜表面的脱落速度,增加膜表面的湍流,从而防止膜污染,延长清洗周期 虽然以这种方式控制膜污染是有效和容易实现的,但它将增加运行成本,并使膜技术无法大规模应用于污水处理[52]。(3)膜清洗是污染后膜处理的常规方法,通常包括:空气反洗、水反洗、空气曝气清洗、化学清洗和超声波清洗,近年来研究较多。 4。为便于操作,应尽可能采用在线清洗 水反冲、空气反冲或超声波清洗应自动控制。必要时,也可以进行化学清洗。此时,应根据不同的污染物类型选择合适的清洗剂。N。P。6。 5。 。。。。L。。 。。。 。 。。 。。。。 。。 。 6。 。。。 。。。。