污水处理技术工艺

油田含油污水处理中膜分离技术的应用探讨

发布日期:2019-03-13 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

在油田中,水驱过程中产生的大量污水难以通过以前的污水处理过程获得理想的水质。随着膜分离技术的不断进步,膜分离技术处理含油废水可以达到更好的处理效果。本文讨论了废水处理的膜分离技术。

目前,国内大部分油田已进入高含水期,注水仍是提高原油产量的主要手段。随着产水量的增加,采出水中会有大量含油污水返回地表。为了实现生态环境保护和资源循环利用的目标,如何少投入资金,实现油田高效油污染?水处理是石油工人面临的一个难题。

近年来,随着膜分离相关技术的逐渐成熟,一些专家学者利用该技术对油田污水的处理进行了研究。由于这一技术与以往的油分离方法相比,配套处理设施相对简单。它易于实现高效运行,分离效率高,能耗低,是油田污水处理的重要研究和发展方向。

膜分离技术在油田含油废水处理中存在的问题

油田开发过程中含油废水中含油的比例为1.2mg/L,废水中溶解固体的总量为1500 mg/L,有机污染物含量为20 mg/L~12250 mg/L。面对上述污染物,采用膜分离技术是很难处理的,特别是对有机污染物而言,例如污水含油量为每升200毫克时,有机污染物的含量会超过5000毫克/升,而总悬浮固体含量则会超过每升4000毫克。在此条件下,采用膜分离技术去除杂质有可能堵塞滤膜的孔径。降低了滤膜的使用寿命。滤膜油田污水处理技术若要在实际应用中取得更好的效果,就必须与其他污水处理工艺相结合。

2膜分离技术处理含油废水过程中的影响因素

2.1用于分离膜的材料和孔径

为处理油田含油废水,应参照含油废水的化学特性确定分离膜。如果含油废水的原油成分主要由分散的油滴和浮油组成,则应在10-100微米范围内的微过滤膜中确定过滤膜的孔径。当污水中的油是由乳化油和溶解油在稳定状态下组成时,应选择具有油性的超滤膜。

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2.2工作温度和压力差

分离膜将受温度条件的影响。在大多数情况下,30℃50℃是废水处理的最佳温度。当使用滤膜处理含油废水时,应在膜两侧施加临界工作压力差。如果压差不大于临界值,则渗透率随压力差的增加而增加。如果所施加的压力差小于临界值,则渗透率将随着压力差的增加而减小。

2.3液体浓度和流量

当进料和液体的浓度不高时,膜的通量与施加的压差成正比。当进料浓度高于某一特定值时,渗透量与压力条件没有直接关系,只与膜表面流速有关。由于改变进料流量可以提高废水的膜分离效率,因此应根据过滤膜分离系统进料液的实际情况,科学合理地选择进料液的流动状态,进一步提高含油废水的处理效率。通过过滤膜。

2.4膜污染

所谓对滤膜的污染,是指各种物质的物理、化学或机械形式在滤膜体表面的油性污水中形成的物质沉积。膜分离技术的污染问题是不能广泛应用的限制因素。因此,有必要利用膜分离技术来处理含油废水,选择合理的滤膜和适当的操作方法。

膜分离技术处理含油废水的工艺设计

在油田注水过程中,采用滤膜技术分离回地含油水,对污水中的有机物和污水油组分进行一次缓冲消毒和催化氧化预处理。为实现处理后含油废水再注入地层的目的,采用不同孔径级滤膜对废水中较大粒径物质进行二级分离处理。

3.1含油污水性质分析

油田注水含油废水是一种成分复杂、矿化度好、有机物种类多的特殊工业废水。这些特性为微生物的存在和增殖提供了温床。化学耗氧量(COD)是含油污水处理过程中的一个关键参数。在含油污水处理过程中,膜过滤分离技术的应用越来越受到重视。

3.2选择膜材料和孔径参数

滤膜的组成材料是影响含油废水处理效果的主要因素。为了确定含油废水的化学特性,有必要对含油废水的组成进行仔细的研究和分析,例如在应用微滤膜处理废水时,应选择中空纤维材料的滤膜,其主要材料成分为无机陶瓷。如果采用超滤膜和纳滤膜过滤技术,则应选择由高分子材料组成的滤膜。在含油废水的过滤处理过程中,出水的检测指标有固体悬浮物、pH值、有机物含量、硫化物和石油类物质含量等。在滤膜处理中,应根据物料颗粒的大小来确定滤膜孔径的大小,使处理后的水质达到排放或注入地层的要求。

3.3处理含油水中各种有害物质的程序

有几种过滤和消除含油污水中存在的各种物质的程序:

1)含油污水的初次处理采用缓冲消毒程序。臭氧发生器用于产生臭氧气体,而不产生再污染。然后将臭氧气体注入含油污水中。臭氧可以杀死微生物来处理有机物,还具有从后续处理设备中分离可燃气体的功能。

悬浮的油滴跟随所产生的臭氧气体一起上升产生油膜或油层。油滴直径不小于100nm。当污水的液体处理仍然存在时,分散的油滴会悬浮在污水中分布。经过一段时间的静态处理后,它们会被收集到较大的油块中,并漂浮在污水上。这时,油滴就可以到达。10-100微米。

2)采用微滤膜实现废水的一级分离。这种滤膜具有处理效率高、膜表面吸附物质少、介质不易脱落等特点,具有很好的推广应用价值。微滤膜可过滤出0.0 2≤10µm的有机物和较小的离子,处理过程中还可分离出大通量的乳化油滴,可用于超滤膜和纳滤膜前的处理过程。超滤膜可通过直径约2≤~2 0 nm的超滤膜,可有效分离胶体、蛋白质和病毒等大分子物质。

(3)第二次处理含油废水时,采用纳米滤膜浓缩污水中的盐,然后将其去除,只有在处理前排放的污水不符合相应的水质标准时,处理过程才是前处理过程的辅助程序,含油水质差、含油水质中杂质多的情况是预处理过程的辅助工序。纳米膜的孔径为1.2 nm,过滤分离功能介于超滤和反渗透之间。可实现对小分子有机物、抗生素和无机盐的处理。

4结束语

膜分离技术可用于处理油田注水过程中产生的含油污水,既可达到绿色生态保护和节能的目的,又可将处理后的污水重新注入地层,具有良好的效果。应用前景。但是,当采用膜分离技术处理污水时,应结合各种水处理技术,以达到更好的效果。

油田含油污水处理中膜分离技术的应用探讨

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