1、    油田含油污水處理中納米平板陶瓷膜技術的研究與應用    劉林摘 要：隨著石油化工行業的快速發展，傳統方法在含油污水處理中已經難以滿足當前需求。所以，在對含有污水處理方面需要對新技術工藝進行應用，在這一背景下，膜分離技術逐漸發展，并且得到廣泛應用。本文針對影響含油污水膜分離過程的因素進行介紹，對納米平板陶瓷膜分離技術處理的工藝設計進行詳細論述。關鍵詞：含油污水；納米平板陶瓷膜分離技術；處理；應用在石油工業的發展中，排入水體中的含油污水也增多，對環境帶來嚴重危害，為了降低對環境的污染，并且對含油污水中的有效物質進行回收利用，因此在含油污水排入水體之前

2、， 要進行凈化處理。傳統處理方法包含物理分離法、生化降解法、化學淤漿法等，在處理效率方面相對較低，而納米平板陶瓷膜分離技術作為新型污水處理工藝，處理效率明顯優于傳統方法，當前，納米平板陶瓷膜分離技術已經在工業、生活及石油化工等污水處理中得到廣泛應用。1、影響含油污水膜分離過程的因素1.1膜的材料與孔徑膜分離技術在含油污水處理中的應用，為了使分離效率滿足使用需求，分離膜的性能必須穩定可靠，對膜材料的選擇時，要與含油污水的化學性質相結合，選擇適合的材料。污水中的油如果以浮油和分散油為主，最好選擇納米平板陶瓷膜，即納米平板陶瓷膜的孔徑保持在1.0 -10m之間，污水中的有如果以穩定的乳化油或溶解油為

3、主，則選擇納米平板陶瓷膜的孔徑保持在0.1 -1.0m之間。1.2操作壓差及溫度在工作過程中，納米平板陶瓷膜的孔徑保持在1.0 -10m之間膜的溫度對膜分離效率會產生影響，通常情況下，認為膜分離最佳工作溫度在20-40。對含油污水采用膜分離技術進行處理中，存在一個臨界操作壓差，如果操作過程中的壓差比臨界壓差小，那么隨著壓差的增加滲透量也會增加；如果操作過程中壓差比臨界壓差大，則隨著壓差的增加滲透量降低。1.3料液流動狀態及濃度在納米平板陶瓷膜工作過程中，如果料液的濃度比較小，壓力與膜通量成正比；料液濃度在超過一定值以后，則操作壓力與滲透量無關，膜面流速與滲透量有關。對料液的流動狀態進行改變對膜

4、分離效率的提升具有促進作用，所以，按照膜分離體系中進料液的實際情況，對進料液流動狀態合理選擇，能夠使膜分離的效率得到提升。1.4膜污染所謂膜污染，是膜表面與污水中的污染物發生化學、物理及機械作用，導致膜表面出現沉淀、積累等。在納米平板陶瓷膜分離技術應用中，面對的最主要的問題就是膜污染問題，所以，對含油污水采用納米平板陶瓷膜分離技術進行處理中，對納米平板陶瓷膜及操作條件都要合理選擇。2、納米平板陶瓷膜分離技術在含油污水處理中的工藝設計針對油田開采過程中產生的含油污水進行處理，采用納米平板陶瓷膜分離技術工藝。該工藝設計目標為對含油污水進行處理，采用催化氧化及初級緩沖消毒對污水中管道石油類物質及有機

5、物進行處理，采用不同孔徑等級的納米平板陶瓷膜對污水中的大顆粒進行一次與二次分離，處理后的污水最終達到排放標準或回收標準。2.1含油污水性質分析油田含油污水屬于特殊的工業廢水，礦化程度比較高，具有復雜的離子組分，同時有機物質也比較多樣。而含油污水的這些性質都適合微生物的繁殖，所以水體化學需氧量波動比較大。作為污水排放的主要指標之一，化學需氧量值的大小，是含油污水采用納米平板陶瓷膜分離技術處理的重點和難點。2.2選擇膜孔徑對納米平板陶瓷膜分離技術應用效果產生影響的諸多因素之一， 膜材料屬于關鍵因素，納米平板陶瓷膜支撐層以無機陶瓷材料為主，表面鍍有各種無機材質的膜層，所以必須要結合含油污水的化學性質

6、對膜材料進行合理選擇。采用納米平板陶瓷膜分離技術對含油污水進行處理中，出水以ph值、化學需氧量、石油類、硫化物及懸浮物作為評定指標。該納米平板陶瓷膜分離系統對膜孔徑的選擇時，按照不同處理進程中污染物顆粒的大小而定，確保濾過液達到排放標準。2.3含油污水中污染物的濾除過程采用納米平板陶瓷膜分離技術對含油污水中污染物進行濾除時，主要包含以下過程：（1）緩沖消毒含油污水預處理。采用緩沖消毒方法對含油污水進行預處理，利用臭氧發生器生成臭氧，臭氧無二次污染，然后將生成的臭氧直接通入到含油污水中，含油污水中的微生物可被臭氧滅殺，同時臭氧對可燃氣體具有隔絕作用，能防止此類氣體進入到后續工藝設備中。（2）含油

7、污水一次分離。納米平板陶瓷膜對含油污水中的微粒子及微生物（0.1-10m）可較好的分離，一次分離過程中對乳化油也能分離出來。由于納米平板陶瓷膜的通量比較大，一般用于納濾膜與超濾膜之前的預處理。超濾膜能夠對膠體、病毒及蛋白質（0.1-20nm）等大分子物質較好的分離，以溶解油濾除為主。（3）催化氧化。采用臭氧進行高強度氧化，污水中的碳氫化合物與臭氧充分反應以后，含油污水內的小分子化學需氧量物質可生成水與二氧化碳，均不會出現二次污染。（4）二次分離。采用納米平板陶瓷膜進行二次分離，目的是將污水中的鹽分濃縮去除。該步驟是在之前步驟處理后的污水達不到排放標準時應用，因此該流程為附加流程，針對雜質含量較

8、多及污染嚴重的污水處理。（5）定期排除油泥，納米平板陶瓷膜分離技術在含油污水處理中的應用，整個處理工藝流程中產生的油泥量非常少，所以不需要經常性清理油泥，一般3個月清理一次即可，能夠有效降低清理油泥的工作量。3、納米平板陶瓷膜技術在含油污水處理中的實際應用現階段在諸多實際工程中得到廣泛應用，康麗曼等人采用0.1um納米平板陶瓷膜對二級沉降污水進行處理，結果顯示，含油污水在經過納米平板陶瓷膜處理以后，出水中的懸浮物從進水的236.4mg/l下降到2.35mg/l，最低可達1.35mg/l；在不同孔徑納米平板陶瓷膜處理效果研究中，膜孔徑為0.1um時，出水懸浮物含量均值為1.68mg/l，當膜孔徑

9、為0.2m時，出水懸浮物含量均值與0.1m孔徑膜相比增加了0.153 mg/l，懸浮物粒徑增加0.1m左右。表明納米平板陶瓷膜的組合不同，對含油污水的處理效果也不同。在40、流速0.4-1.2m/s、過渡速度100-200l/m2？h條件下，采用納米平板陶瓷微濾膜與納米平板陶瓷納濾膜兩級膜組合對含油污水進行處理，結果顯示，原油去除率達99%，出水toc去除率也在42%以上；在兩級濾膜基礎上增加超濾膜，原油去除率達到99.5%以上，出水toc去除率達到53%以上。4、結語通過本文分析可知，在含油污水處理中，納米平板陶瓷膜分離技術作為一種有效的分離方法，處理后的含油污水能夠達到排放或回收利用標準，有效的節約了能源，降低了污染物排放，具有廣闊的應用前景。當然，在納米平板陶瓷膜分離技術應用過程中，也發現了單一納米平板陶瓷膜分離技術對含油污水中各種各樣的污染物質無法徹底清除，所以在對含油污水進行處理中，需要將納米平板陶瓷膜分離技術與其它處理技術結合應用，將不同技術的優勢充分發揮出來，才能達到最佳的處理效果。參考文獻：1杜維君.過濾與分離技術在油田含油污水處理中的應用現狀與發展趨勢j.河南科技，2013，12（14）：185-188.2