管式超滤膜处理油田污水试验

试验·硼穷，Testing&Research管式超滤膜处理油田污水试验王强(大庆油田有限责任公司第二采油厂规划设计研究所)摘要为满足油田注水“5、1、1”水质指标的要求，在聚南2-2降低含油污水矿化度处理站开展管式超滤膜处理工艺试验。试验表明：采用的聚偏氟乙烯改性有机管式超滤膜出水水质达到了“5、1、1”指标，在节水、节电及工艺升级方面取得了良好的经济效益。通过试验，对降低含油污水矿化度处理工艺的运行可靠性、处理水质稳定性、运行成本做了工业化评价，为油田低渗透油层注入“5、1、1”水质提供了新思路。关键词低渗透油田注水含油污水超滤膜深度处理D0I：10．3969／i．issn．2095-1493．2014．006．002低渗透油层油田开发需要注入“5、1、1”水质(含油小于或等于5mg／l，悬浮固体含量小于或等于lmg／L，颗粒中值小于或等于1m)。目前常规污水处理工艺只能达到“8、3、2”水质指标，为达到“5、l、l”水质指标，采油二厂结合降低含油污水矿化度项目，开展了含油污水膜处理试验研究。膜处理技术原理：在常温下以膜两侧的压力差为动力，实现一定分子量的溶质和溶剂的分离、浓缩。膜处理技术可以通过选用不同孑L径膜对污水中的乳化油及溶解油进行分离，同时膜分离技术具有占地面积小、不产生新的污泥、自动化程度高等优点。1工艺筛选2004年对三种膜——巾空纤维超滤膜⋯、微滤膜以及管式超滤膜·，进行了对比研究，所使用的污水为两级过滤的滤后水。现场试验结果表明：i种膜处理滤后水的性能和效果差异很大。中空纤维超滤膜运行l5min后，通量就开始明显降低，运行25rain，清水通量就降低到初始值的2％，在运行10天之后失去截留悬浮物的功能，说明该种膜的抗污染性差，故本研究没有选择中空纤维膜。在对1m微滤膜的试验中，发现其通量衰减依然很快，运行30min后就需要进行反冲洗，并且作者简介：王强，2009年毕业于东北枇世大学(计算机科学与技术专业)从事油田地面：I：艺研究，E-mail：y2wangqiang@petr0china．com．cn，地址黑龙江省大庆油田有限责任公司第二采油厂规划设汁研究所，163414。运行3个周期后，即使采用化学清洗，其通量也很难再恢复，此时，微滤膜基本丧失了处理水的能力。用3m微滤膜进行试验，发现这种膜对油及悬浮物的去除效果很差，处理后的水质与处理前水质基本相同，因此也不适用于含油污水深度处理。使用的管式超滤膜的材质为聚偏氟乙烯，操作压力0．18MPa。管式超滤膜相对传统的中空纤维膜采取了有效的防止膜污染措施，诸如：加大错流流速、膜径增大、膜壁厚度减小等，这样油、悬浮粒子等不容易对其产生污染。另外，管式超滤膜的材质为聚偏氟乙烯，此材料耐高温，在7O℃条件下可以长时间工作，耐酸碱，抗氧化性强，各种化学清洗对其损伤小，适合用于含油污水的处理。管式超滤膜连续运行了一年，试验结果表明，出水含油、悬浮物均小于或等于1mg／L，粒径中值不能检出，因此选择管式超滤膜作为含油污水深度处理的工艺。2膜材质选择2004-2009年，分别采用聚偏氟乙烯膜(PVDF)、氧化锆膜、聚偏氟乙烯膜改性膜开展试验研究，通过对比膜过滤性能、抗污染性能及污染恢复性能、膜的分离效果、投资和运行费用，推荐采用聚偏氟乙烯膜改性膜，该膜具有以下主要特点：◇亲水性好，耐污染能力强，比非改性膜吸附的污染物(烃类污染物)减少30％；◇水通量增加了1．5-2倍；口lu年第6期石油石化节能』5试验·硼究，Testing＆Research8口lO'2，3¨，5lO洼水时闻／d图4三次加密注水井投产初期平均注水压力对比曲线产水设备：管式超滤膜设备维护保养等。停产检修内容包括：1)管式超滤膜来水管道中DN250UPVC三通出现裂纹，加药间3mPE醋酸储罐泄露，3罐、4罐浮球液位计滑竿结垢，液位计出现误差，需停机一并检修。_力的降低具有一定的节能效果，按照平均注水压力降低1．44MPa计算，按该站设计规模，年可节电86．7×10kWh。采用管式超滤膜除油、悬浮物，离子分离器降矿化度后，可代替清水作为聚合物配聚水源回注油层，年可节约清水约110×10m。维修主管路4结论维修维护，控制系统；更换相关配件。一一3)各缓冲罐排污、冲洗，配合站里检修外输泵房及各水池。3．4成本与投资超滤膜清洗药剂包括盐酸、醋酸等，成本为0．2200元／m。日常维修费包括泵类、电控、仪表、阀门等易损件更换，折算成本为0．0656元／m。循环超滤膜系统使用寿命6年，更换一次费用为648万元左右，折合每年费用为54万元，吨水成本0．203元。目前该站的直接运行成本为1．676元，m(表1)。表1管式超滤膜单位(m。)运行成本耗电量，电费／药剂费／维护费，膜更换费／人工费，(kWh·m。)元元元元元聚南2—2低