中空纖維微孔膜在油田注水水處理中的應(yīng)用

鐘華(大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163712)

中空纖維微孔膜在油田注水水處理中的應(yīng)用

鐘華(大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163712)

使用聚偏氟乙烯中所存在的中空纖維，來(lái)對(duì)于油田之中的注水進(jìn)行相應(yīng)的水質(zhì)處理，其處理的目的是為了能夠使得水中懸浮粒徑超過(guò)＜0.8gym得以過(guò)濾，并且將懸浮固體量控制在＜0.5mg/L，其單支膜組件過(guò)濾能力能夠達(dá)到＞1.St/h。在使用該技術(shù)之后，其污水的含油量能夠降低到＜3mg/L。本篇文章主要針對(duì)中空纖維微孔膜在油田注水凈化處理過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

中空纖維膜；含油污水油田；注水凈化處理

自從2011年之后，我國(guó)的開(kāi)始對(duì)低滲透油田進(jìn)行大力開(kāi)發(fā)，由于其中個(gè)別工序?qū)τ趦艋^(guò)濾設(shè)備需求較大，這直接促使該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到了其中。下文主要針對(duì)聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜在油田注水凈化處理過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜的特點(diǎn)及其過(guò)濾原理

聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜是過(guò)濾效果極為良好的產(chǎn)品，該技術(shù)是我國(guó)紡織行業(yè)之中所生產(chǎn)出來(lái)尖端成果，聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜自身所具有的膜性能已經(jīng)處在了目前國(guó)際行業(yè)水準(zhǔn)中的前列，其自身具有著精度高、過(guò)濾效果好的特性，而也正是由于其自身性能的優(yōu)越性，促使其被廣泛的應(yīng)用到了化工、制藥、醫(yī)療、環(huán)保、電子等領(lǐng)域之中。而就目前在油田注水水質(zhì)深層處理過(guò)程中所應(yīng)用的聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜裝置主要有著幾下幾個(gè)方面的特性：

(1)聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜所具有材料化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng)，能夠長(zhǎng)久的承受來(lái)自Y射線以及紫外線所帶來(lái)的老化現(xiàn)象，同時(shí)，自身由于材料性能強(qiáng)，不僅耐熱性能好，其機(jī)械程度也比其他形式的膜性能更好。

(2)中空纖維微孔膜自身組件的體積密度較大，這直接促使組件所帶來(lái)的產(chǎn)水性能極為良好。

(3)中空纖維微孔膜所具有的孔徑僅僅只有0.05一0.22μm，在如此低的孔徑之下，所產(chǎn)生的過(guò)濾精度極高，完全能夠符合油田深層水處理的需求。

(4)膜組件自身所應(yīng)用的是動(dòng)態(tài)過(guò)濾形式，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，所產(chǎn)生的抗阻塞性能極為優(yōu)秀。

(5)膜在應(yīng)用過(guò)程所產(chǎn)生的分離過(guò)程中，并不需要針對(duì)水來(lái)添加相應(yīng)的絮凝劑，而在不添加任何物質(zhì)的情況下，其過(guò)濾體系并不會(huì)帶來(lái)任何形式的污染現(xiàn)象。

事實(shí)上，中空纖維微孔膜在運(yùn)用過(guò)程中的具體原理為：在壓力因素自身的驅(qū)動(dòng)影響之下，過(guò)濾體系之中所存在的水分子在穿過(guò)纖維膜之上所存在的微孔，從而進(jìn)入到過(guò)濾膜的另外一側(cè)，而在過(guò)濾體系之中所存在的膠體物質(zhì)、懸浮固體、細(xì)菌等多種雜質(zhì)則直接在過(guò)程的過(guò)程中，被微孔膜所擋住，最后將其作為濃縮液被排出到其他部分。

在膜過(guò)濾組件之中，其整體裝置主要是由水泵、膜組件、管道、閥門(mén)等幾個(gè)主要的結(jié)構(gòu)體系所構(gòu)成的裝置，同時(shí)，還必須要加裝相應(yīng)的自控儀表系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)，在這幾個(gè)部分運(yùn)行之后，便能夠切實(shí)有效的完成過(guò)濾工作。

2 實(shí)驗(yàn)工藝流程及實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1 某河流河水和地下水過(guò)濾實(shí)驗(yàn)

2.1.1過(guò)濾實(shí)驗(yàn)

從2011年6月16日至26日，針對(duì)某個(gè)河流的河水澄清池進(jìn)行了相應(yīng)的精細(xì)過(guò)濾試驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使用了完全同一規(guī)格的有機(jī)玻璃筒，其玻璃筒的規(guī)格為89mm×1080mm，玻璃筒之內(nèi)放置了：填裝纖維絲、聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜、PVC微濾管模，其所使用的管路材質(zhì)一般使用鋼管，不同部分并聯(lián)在一起來(lái)起到相應(yīng)的過(guò)濾效果。

其污水的處理流量和膜孔直接、膜壓力、水溫、水質(zhì)等方面都有著直接的聯(lián)系，其具體規(guī)律為：膜孔徑越大，那么其膜壓力也就越大；要使得處理流量提升，就需要水溫以及水質(zhì)都保持較高的狀態(tài)。

2.1.2處理水質(zhì)分析

(1)懸浮固體含量

采用自動(dòng)裝置時(shí)，來(lái)水懸浮固體＜4mg/L，平均1.88-3mg/L，凈水懸浮固體＜0.5mg/L，平均0.125-0.19mg/L，平均去除率93.35%93.66%，而手動(dòng)操作平均懸浮固體去除率只有76.88%，說(shuō)明自動(dòng)裝置處理水質(zhì)優(yōu)于手動(dòng)裝置.

(2)細(xì)菌

當(dāng)處理加速澄清池后水(經(jīng)加氯殺菌)，進(jìn)水細(xì)菌總數(shù)1一25加mL，膜凈水細(xì)菌均為0.5)還對(duì)Ca2+,Mga+,Cl-,S03,HC03、總礦化度、總硬度、總堿度進(jìn)行了分析，進(jìn)水與凈水含量相差甚微。

某污水站在2012年5月開(kāi)始，便開(kāi)始進(jìn)行了相應(yīng)的工業(yè)級(jí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，所使用的膜裝置為自動(dòng)化的控制類(lèi)型，其中裝有3組工業(yè)級(jí)的膜構(gòu)件。依據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，其濾水的水質(zhì)要比小試的水質(zhì)更好，但是其膜由于處理了大量的污染物，導(dǎo)致其自身的濾通量在使用的過(guò)程中持續(xù)下滑，從一開(kāi)始的每支3t/h流量下滑到了1t/h的流量，其衰減的速度要大于小試所產(chǎn)生的結(jié)果。在進(jìn)行清洗的過(guò)程中，能夠明顯的看到有大量原油在膜中被洗出，并且再次安裝之后，發(fā)現(xiàn)可以繼續(xù)使用，恢復(fù)到正常的狀態(tài)下。目前，該實(shí)驗(yàn)工作正在持續(xù)應(yīng)用中，并且已經(jīng)得到了較為明顯的執(zhí)行效果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能夠明顯的看出，聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜分離技術(shù)所產(chǎn)生的實(shí)際效果，是目前世界上極為先進(jìn)的一種高效率、高精度的分級(jí)技術(shù)，和以往傳統(tǒng)的PVC、PE等方面的技術(shù)相比較而言，有著極大的優(yōu)勢(shì)。但是必須要加以重視的是，在使用聚偏氟乙烯中空微孔膜分離技術(shù)在油田中進(jìn)行注水凈化處理的過(guò)程中，雖然說(shuō)其產(chǎn)生的水質(zhì)過(guò)濾效果能夠完全達(dá)到相應(yīng)的要求，但是其膜組件自身在這一過(guò)程中所呈現(xiàn)出來(lái)的衰減現(xiàn)象較為嚴(yán)重，這方面務(wù)必要加以研究，使得耐久度能夠得到強(qiáng)化。

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