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油田在注水驅油過(guò)程中生成的大量污水，采用以往的污水處理工藝難以取得理想的水質(zhì)。隨著(zhù)膜分離技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用膜分離技術(shù)對含油污水進(jìn)行處理可以實(shí)現較好的處理效果，本文就該膜分離技術(shù)對于污水處理展開(kāi)探討。

當前，國內的大多數油田都進(jìn)入高含水時(shí)期，注水驅油仍是提高原油產(chǎn)量的主要手段，隨著(zhù)出水量的提高，在油田返回地面的采出水中會(huì )存有大量的含油污水，為了實(shí)現生態(tài)環(huán)境保護以及資源的再次回收利用的目標，如何投入較少的資金實(shí)現高效率地對油田含油污水進(jìn)行處理是擺在廣大石油工作者面前的一道難題。

最近一些年來(lái)，隨著(zhù)分離膜的相關(guān)技術(shù)逐漸成熟起來(lái)，一些專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行了采用該技術(shù)處理油田污水方面的研究，由于該技術(shù)與以往污油分離方法進(jìn)行比較來(lái)看，配套的處理設施較為簡(jiǎn)便，比較易于實(shí)現有效地操作，具有很好的分離效率以及占用的能耗少等特點(diǎn)，是對油田污水進(jìn)行處理技術(shù)中的重要研發(fā)方向。

1膜分離技術(shù)在油田含油污水處理應用過(guò)程中存在的問(wèn)題

油田開(kāi)采過(guò)程中返回地面的含油污水中污油的占比為每升1.2-100毫克，而溶解性固體總量在每升廢水中的比例為1000-1500毫克，有機污染物含量為每升20-12250毫克。面對上述的污染物，利用膜分離技術(shù)進(jìn)行處理會(huì )存在著(zhù)較大的難度，尤其對于有機物的污染，比如，當污油的含量處于每升200毫克時(shí)，有機污染物的含量會(huì )大于每升5000毫克以及總懸浮固體含量會(huì )超過(guò)每升4000毫克，污水處于該條件下，利用膜分離技術(shù)進(jìn)行雜質(zhì)的去除，很有可能對過(guò)濾膜的孔徑造成堵塞，減小了過(guò)濾膜的使用年限。過(guò)濾膜油田污水處理技術(shù)如果在實(shí)際應用中取得更大的較果，應該結合其它的污水處理工藝。

2利用膜分離技術(shù)處理含油污水過(guò)程中的影響因素

2.1分離膜所應用到的材料以及孔徑的大小

對油田返吐出來(lái)的含油污水進(jìn)行處理時(shí)，為了使分離膜技術(shù)發(fā)揮出所起的作用，應該參照含油污水具備的化學(xué)特性來(lái)確定分離膜的材料。含油污水原油成分如果以分散的油滴以及浮油為主要成分，那么過(guò)濾膜的孔徑應該確定在10-100微米區間的微濾膜。而當污水中的油是由處于穩定狀態(tài)的乳化油以及溶解性質(zhì)的油組成，應該選取具有親油性質(zhì)的超濾膜。

2.2操作溫度以及壓力差

分離膜對污水處理效果會(huì )受到所處的溫度條件影響，大多數情況下，30-50攝氏度是最佳的污水處理溫度。采用過(guò)濾膜對含油污水進(jìn)行處理時(shí)，在膜的兩側應該施加一個(gè)處于臨界狀態(tài)的操作壓力差，如果壓力差不大于臨界值，那么滲透量會(huì )跟隨著(zhù)壓力差的逐漸加大而上升。如果施加的壓力差值小于臨界值時(shí)，滲透量會(huì )由于壓力差的變大而減小。

2.3料液濃度以及流動(dòng)的情況

分離膜對含油污水處理時(shí)如果料液濃度不大時(shí)，過(guò)濾膜的通量與施加的壓力差成正比例關(guān)系。而當料液的濃度大于特定的數值以后，可以滲透的數量與壓力條件沒(méi)有直接關(guān)系，只與過(guò)濾膜面的流動(dòng)速率有關(guān)。因為對料液的流動(dòng)情況進(jìn)行改變可以有利于提升膜分離污水物質(zhì)的工作效率，所以，應該參照過(guò)濾膜分離系統中進(jìn)料液的實(shí)際情況，來(lái)選取科學(xué)合理地物料流動(dòng)狀態(tài)，從而把過(guò)濾膜對含油污水的處理效率實(shí)現進(jìn)一步的提高。

2.4膜污染

所謂的對過(guò)濾膜造成污染是指含油污水中各類(lèi)物質(zhì)在膜體的表面形成物理、化學(xué)或者機械形式的作用而形成物質(zhì)的沉積。過(guò)濾膜存在的污染問(wèn)題是膜分離技術(shù)無(wú)法得以大范圍推廣應用的制約因素，所以，在利用過(guò)濾膜分離技術(shù)對含油污水進(jìn)行處理必須要選用較為合理的過(guò)濾膜以及恰當地操作方法。

3含油污水中膜分離技術(shù)處理工藝設計

對于油田注水過(guò)程中返吐到地面的含油污水利用過(guò)濾膜技術(shù)進(jìn)行隔離，把污水中存在的有機物質(zhì)以及污油成分利用初級緩沖消毒以及催化氧化進(jìn)行預處理，把污水中存在的較大粒徑物質(zhì)利用不同孔隙直徑等級的過(guò)濾膜實(shí)現二級的分離處理，實(shí)現處理后的含油污水可以再次注入地層之中的目標。

3.1含油污水的性質(zhì)分析

油田注水所形成的含油污水是一種類(lèi)型比較特別的工業(yè)廢水，具體的成分較為復雜，礦化程度很好，含有多種類(lèi)型的有機物質(zhì)。上述的這些特征為微生物的存在以及大量繁殖提供了溫床。處理有機物質(zhì)所需的化學(xué)耗氧量的性能指標處于不穩定狀態(tài)，化學(xué)耗氧量是含油污水處理過(guò)程中關(guān)鍵的參數，數值的多少成為過(guò)濾膜分離技術(shù)在對含油污水處理過(guò)程中的重點(diǎn)。

3.2膜材料以及孔徑參數的選取

過(guò)濾膜組成材料是影響對含油污水處理效果的主要因素，必須要對含油污水中的成分進(jìn)行仔細的研究分析，確定其具有化學(xué)特性，比如，應用微濾膜進(jìn)行污水處理應該選取中空纖維材料的過(guò)濾膜，主要有材料成分為無(wú)機陶瓷。而如果采用超濾膜以及納濾膜過(guò)濾技術(shù)就應該選用由高分子材料構成的過(guò)濾膜。對含油污水進(jìn)行過(guò)濾處理過(guò)程中，排出水的檢測指標有固體懸浮物質(zhì)、酸堿度、有機物質(zhì)含量、硫化物以及石油物質(zhì)的含量等。在對其進(jìn)行處理時(shí)應該根據物質(zhì)顆粒的大小情況來(lái)確定過(guò)濾膜孔徑的尺寸，讓處理后的水質(zhì)達到可以排放或者注入到地層的要求。

3.3含油污水中各類(lèi)有害物質(zhì)處理程序

對含油污水中存在的各類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾消除主要有下面幾個(gè)程序：

1)利用緩沖消毒程序對含油污水進(jìn)行首次的處理，采用臭氧發(fā)生器來(lái)生成沒(méi)有再次污染的臭氧氣體，之后把其輸入到含油的污水之中，利用臭氧具備的殺滅微生物的作用來(lái)對有機物進(jìn)行處理，而還具有隔離可燃氣體進(jìn)入后續處理設備的功能。

處于懸浮狀態(tài)的油滴跟隨著(zhù)生成的臭氧氣體共同上升而產(chǎn)生油膜或者油層，其油滴顆粒直徑不會(huì )小于100納米。當污水液體處理靜止狀態(tài)時(shí)分散的油滴會(huì )處于懸浮狀態(tài)分布在污水當中，通過(guò)一定時(shí)間的靜置處理后會(huì )匯集成顆粒較大的油塊而漂浮于污水上面，此時(shí)的油滴顆?？蛇_到10-100微米。

2)利用微濾膜實(shí)現對污水一次分離，該類(lèi)型的過(guò)濾膜具備較高的處理效率、膜表面吸附的物質(zhì)較少以及介質(zhì)不容易脫落的特點(diǎn)，具有很好的推廣應用價(jià)值。微濾膜可以對污水中的0.02-10微米的有機生物以及較小的離子進(jìn)行濾除，乳化油滴也可以在該處理程序中實(shí)現隔離，因為具備的通量較大，可以應用在超濾膜以及納濾膜之前的處理工藝當中。超濾膜可以通過(guò)的物質(zhì)直徑約為2-20納米，對于膠體、蛋白質(zhì)以及病毒等分子量較大的物質(zhì)可以實(shí)現有效地隔離。

3)含油污水的第二次處理時(shí)應用納米級別的過(guò)濾膜，是為了把污水中的鹽份進(jìn)行濃縮然后把其去除掉，只有在該道程序之前排出的污水達不到相應的水質(zhì)標準方可采用，該處理程序是前續處理工藝的輔助程序，對于含油污水質(zhì)情況較為惡劣，存在的雜質(zhì)成分較多的條件。納米膜的孔隙直徑為1-2納米，過(guò)濾分離的功能處于超濾以及反滲透的之間，實(shí)現對小分子量的有機物質(zhì)、抗生素以及無(wú)機鹽的物質(zhì)進(jìn)行處理。

4結束語(yǔ)

利用膜分離技術(shù)對于油田注水過(guò)程中生成的含油污水進(jìn)行處理，可以實(shí)現綠色生態(tài)環(huán)保以及節能的目標，而且還可以把處理后的污水進(jìn)行再次回注到地層之中，具有很好的應用前景。但是利用膜分離技術(shù)在處理污水時(shí)，還應該與多種水處理技術(shù)進(jìn)行高效地結合，方可以達到較為理想的效果。