北极星环保网讯：油田注水过程中产生大量污水。 采用以往的污水处理工艺很难达到理想的水质。 随着膜分离技术的不断进步，利用膜分离技术处理含油污水可以取得更好的处理效果。 本文探讨膜分离技术在污水处理中的应用。
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，从油田返回地面的采出水中会存在大量含油污水。 为了实现生态环境保护和资源循环利用的目标，如何以较少的投资高效处理油田含油废水，是摆在广大石油工作者面前的难题。
近年来，随着分离膜相关技术逐渐成熟，一些专家学者开展了利用该技术处理油田废水的研究。 与以往的废油分离方法相比，该技术的配套处理设施相对简单、方便。 ，相对容易有效操作，分离效率好，消耗能源少。 是油田废水处理技术的重要研发方向。
1 膜分离技术在油田含油废水处理中应用存在的问题
油田开采过程中返回地面的含油废水中脏油的比例为每升1.2-100毫克，而每升废水中总溶解固体的比例为1000-1500毫克，有机污染物含量是每升20毫克。 -12250 毫克。 面对上述污染物，采用膜分离技术处理将存在一定难度，尤其是有机污染。 例如，当污油含量为每升200毫克时，有机污染物的含量将大于每升。 5000毫克，总悬浮固体含量将超过每升4000毫克。 在这些条件下，采用膜分离技术去除污水中的杂质很可能会堵塞过滤膜的孔径，降低过滤膜的使用寿命。 如果膜过滤油田废水处理技术在实际应用中取得更大效果，则应与其他废水处理工艺相结合。
2 膜分离技术处理含油废水过程中的影响因素
2.1 分离膜所用材料及孔径大小
在处理油田排出的含油污水时，为了使分离膜技术发挥其作用，应参考含油污水的化学特性来确定分离膜的材质。 如果含油污水的原油成分主要由分散的油滴和漂浮的油组成，那么过滤膜的孔径应确定为10-100微米范围内的微滤膜。 当污水中的油由稳定的乳化油和溶解油组成时，应选择具有亲脂性的超滤膜。
2.2 工作温度和压差
分离膜对污水处理的效果会受到温度条件的影响。 大多数情况下，30-50摄氏度是最佳的污水处理温度。 使用滤膜处理含油污水时，应在膜两侧施加临界操作压差。 如果压差不大于临界值，则渗透率会随着压差逐渐增大而增大。 如果施加的压差小于临界值，则穿透量会因压差的增加而减少。
2.3 料液浓度及流量条件
分离膜处理含油废水时，如果料液浓度不大，过滤膜的通量与施加的压差成正比。 当料液浓度大于某一特定值时，能透过的量与压力条件没有直接关系，而仅与过滤膜表面的流速有关。 由于改变料液的流动情况有助于提高污水物质膜分离的效率，因此应参考过滤膜分离系统中料液的实际情况来选择科学合理的物料流动状态，从而以改善过滤膜。 含油废水处理效率进一步提高。
2.4 膜污染
所谓过滤膜的污染是指含油污水中的各种物质对膜体表面的物理、化学或机械作用，造成物质的沉积。 过滤膜的污染问题是阻碍膜分离技术大规模推广应用的制约因素。 因此，在采用过滤膜分离技术处理含油污水时，必须选择更合理的过滤膜和合适的操作方法。
3 膜分离技术含油废水处理工艺设计
采用滤膜技术对油田注水过程中吐回地面的含油污水进行分离，利用初级缓冲消毒和催化氧化对污水中存在的有机物和污油成分进行预处理，去除较大颗粒。污水中存在的尺寸经过预处理。 材料利用不同孔径的滤膜实现二次分离处理，使处理后的含油污水再次注入地层。
3.1 含油废水性质分析
油田注水形成的含油污水是一种特殊类型的工业废水。 具体成分比较复杂，矿化程度很好，含有多种类型的有机物质。 上述这些特征为微生物的存在和大量繁殖提供了温床。 处理有机物所需的化学耗氧量性能指标处于不稳定状态。 化学耗氧量是含油废水处理过程中的一个关键参数。 滤膜分离技术在含油废水处理过程中的价值已经成为关注的焦点。
3.2 膜材料及孔径参数的选择
滤膜的材质是影响含油污水处理效果的主要因素。 必须仔细研究和分析含油污水中的成分，以确定其化学性质。 例如，采用微滤膜进行污水处理时，应选择中空纤维材料。 过滤膜的主要材料成分是无机陶瓷。 如果采用超滤膜和纳滤膜过滤技术，则应采用高分子材料构成的过滤膜。 含油污水过滤过程中，排放水的检测指标有固体悬浮物、pH、有机物含量、硫化物和石油类物质含量等。处理时，滤膜孔径应根据物料颗粒的大小，使处理后的水质能够满足排放或注入地层的要求。
3.3 含油污水中各类有害物质的处理程序
过滤和消除含油污水中存在的各种物质主要有以下程序：
1）采用缓冲消毒工艺对含油污水进行首次处理，利用臭氧发生器产生不再次污染的臭氧气体，然后输入含油污水中，利用臭氧的微生物杀灭作用，破坏有机物处理，同时还具有隔离可燃气体进入后续处理设备的功能。
悬浮状态的油滴与产生的臭氧气体一起上升，形成油膜或油层，油滴颗粒的直径不会小于100纳米。 当污水液体在静止状态下进行处理时，分散的油滴将呈悬浮状态分布在污水中。 经过一定时间的静置处理后，它们会聚集成较大的油粒，漂浮在污水上。 此时的油滴可达10-100微米。
2）利用微滤膜实现污水的一级分离。 此类过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，具有良好的推广应用价值。 微滤膜可以过滤污水中0.02-10微米的有机生物和更小的离子。 在此处理过程中还可以分离出乳化的油滴。 由于其通量大，可用于超滤。 在膜前处理过程中还有纳滤膜。 超滤膜可以通过直径约2-20纳米的物质，可以有效分离胶体、蛋白质、病毒等分子量较大的物质。
3）含油污水二次处理采用纳米级滤膜浓缩去除污水中的盐分。 只有在该工艺之前排放的污水不符合相应的水质标准时才这样做。 可以使用。 此处理程序是前一处理程序的辅助程序。 适用于含油废水水质较差、杂质较多的工况。 纳米膜的孔径为1-2纳米，其过滤分离功能介于超滤和反渗透之间，能够处理小分子量有机物、抗生素和无机盐。
4。结论
利用膜分离技术处理油田注水过程中产生的含油污水，可以达到绿色生态、环保节能的目标，而且处理后的污水还可以再次回注入地层，具有良好的应用前景前景。 但在采用膜分离技术处理污水时，还应与多种水处理技术高效结合，才能达到更加理想的效果。