含油污水處理膜分離技術(shù)

目前，中國(guó)油田的開采主要靠注水。隨著油田的不斷開采，含水率越來(lái)越高，產(chǎn)水量也越來(lái)越大。油田的污水必然含有石油污染。在油脂加工過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生含油污水，直接排放會(huì)污染環(huán)境。因此，如何有效地處理它，對(duì)于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)油田的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，它已被應(yīng)用于含油污水的處理。與傳統(tǒng)的oily 污水處理技術(shù)相比，該技術(shù)不僅設(shè)備更簡(jiǎn)單，而且操作方便，節(jié)能效果好，分離效率更高。因此，當(dāng)前膜分離技術(shù)已成為含油污水處理的重要發(fā)展方向。

1.膜分離技術(shù)用于工業(yè)廢水處理。

20世紀(jì)初，膜分離技術(shù)首次應(yīng)用于石油工業(yè)，1950年開始應(yīng)用。膜分離技術(shù)也應(yīng)用于氣體分離。1993年，膜分離技術(shù)已廣泛應(yīng)用于世界各大煉油廠。目前，隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)取得了許多突破，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。在含油工業(yè)廢水的處理中，膜分離技術(shù)的研究也取得了很多進(jìn)展，如MF膜、UF膜、RO膜和NF膜。

(1)MF膜。

MF膜技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用研究取得了很大進(jìn)展。2010年易卜拉希米等人用的是0.1mm氧化鋁MF膜污水處理。結(jié)果表明，該膜可將廢水中的油含量降低61.4%。中國(guó)科學(xué)家對(duì)MF膜也做了大量的研究。王圣淳等人用聚丙烯中空纖維MF膜處理油田含油廢水，使水中含油量降至1 mg/L以下，處理后的水可以達(dá)到油田注水標(biāo)準(zhǔn)，但存在一些問題，即膜容易被污染，導(dǎo)致膜清洗頻繁?？偟膩?lái)說(shuō)，MF膜分離技術(shù)在石油工業(yè)廢水中具有很大的應(yīng)用潛力。

(2)超濾膜。

目前，研究人員正在研究不同類型的超濾膜在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。Salahi等人用聚丙烯親水性20kDaUF膜-PAN350處理工業(yè)含油廢水，結(jié)果表明油和TSS的去除率可達(dá)99%。李發(fā)勇用外壓管式聚砜超濾膜處理預(yù)處理后的含油污水，發(fā)現(xiàn)對(duì)污水中的油、腐生菌等雜質(zhì)有很好的去除效果，截留率達(dá)97%。研究人員還通過(guò)化學(xué)改性提高了超濾膜的性能，從而提高了其污水處理能力。

(3)RO膜。

反滲透膜已應(yīng)用于含油污水的處理。早在2004年就應(yīng)用了合成沸石RO膜，用于石油開采產(chǎn)生的污水除鹽。蒙達(dá)爾等人采用RO膜-BW30處理含油污水，取得了良好的效果。污水中原來(lái)的含油量為136.4毫克/LTOC和2090毫克/LTDS，經(jīng)處理后，兩者的數(shù)值分別降至45.2毫克/升和1090毫克/升。

(4)納濾膜。

納濾膜主要用于石油化工行業(yè)處理高濃度含鹽廢水和酸性廢水。在石油工業(yè)產(chǎn)生的廢水中，含酚廢水具有附加毒性，因此只有脫酚后才能排放。應(yīng)用納濾技術(shù)處理含酚廢水，苯酚去除率可達(dá)95%以上。易卜拉希米等人的研究表明，應(yīng)用TiO2/TiO2(1000Da)和TiO2/Al2O3(750Da)陶瓷納濾膜在低溫下處理含油工業(yè)廢水，可以完全去除廢水中的油污染，同時(shí)TOC含量也可以顯著降低。

二。膜分離技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用潛力

膜分離技術(shù)在石油工業(yè)廢水處理中具有巨大的應(yīng)用潛力，但也面臨一些問題。如膜分離技術(shù)在廢水中油濃度達(dá)到200mg/L或COD含量超過(guò)5000mg/L時(shí)，膜容易被污染物堵塞，縮短膜的使用壽命。因此，為了進(jìn)一步發(fā)展膜分離技術(shù)在工業(yè)含油廢水中的應(yīng)用，一方面可以研究膜材料以提高其性能，另一方面可以與其他工藝配合，通過(guò)其他工藝降低廢水中的油濃度，然后通過(guò)膜分離技術(shù)將廢水完全分離。

膜分離技術(shù)可以應(yīng)用于采油過(guò)程。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，組裝在電泵上的疏水微濾膜可以實(shí)現(xiàn)井底油水分離。如果這項(xiàng)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)渣油的分離。這種方法具有可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且不需要使用化學(xué)添加劑，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。因此，膜分離技術(shù)有望取代傳統(tǒng)的處理方法來(lái)處理廢水中的溶解性污染物。

膜分離技術(shù)在煉油廠也有很大的應(yīng)用潛力。煉油廠廢水處理包括現(xiàn)場(chǎng)水源控制、預(yù)處理和末端處理等步驟。膜分離技術(shù)在前兩步中可以發(fā)揮更大的作用，可以實(shí)現(xiàn)煉油產(chǎn)生的廢水的高效處理。處理完成后，廢水可以回用，提高了水資源的利用效率。

膜技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的主要問題是膜污染。雖然在應(yīng)用過(guò)程中可以選擇更好的操作條件和更合適的膜，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，膜的滲透通量仍然會(huì)下降，造成膜污染。研究表明，在膜污染的有效控制中，應(yīng)注意保證溫度、pH、溶質(zhì)濃度、壓力和物料流速處于合適的條件下，膜材料、孔徑和組件的選擇也要合適。只有這樣，膜污染才能得到有效控制，從而使膜分離技術(shù)在工業(yè)含油廢水中得到廣泛應(yīng)用。(來(lái)源:中海石油環(huán)保服務(wù)(天津)有限公司)

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