CN103979717A

CN103979717A - 含油污水超滤膜精细处理方法

Info

Publication number: CN103979717A
Application number: CN201410220966.6A
Authority: CN
Inventors: 张晓云; 朱悦; 提阳; 崔光涛; 唐磊落
Original assignee: SHENGLI OILFIELD SINO SHENGLI ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Suno Technology Co., Ltd
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: CN103979717B

Abstract

含油污水超滤膜精细处理方法，在经过预处理的含油污水中加入氧化剂及杀菌剂，氧化剂及杀菌剂为NaClO；然后含油污水进入超滤装置通过PTFE超滤膜进行超滤处理；超滤膜运行一段时间后需要进行化学循环清洗，化学循环清洗先后进行碱洗、酸洗；化学循环清洗所选用碱液为质量分数4%～10%的NaOH溶液，并按照每升碱液加入2500mg～3500mg的NaClO,所用酸液为质量分数0.5%～3%的盐酸。本发明采用PTFE超滤膜，其具有强度高、耐高温、耐污染、耐酸碱洗、亲水性好的特点，处理后的污水经化验检测：含油量未检出(≤0.05mg/L)，悬浮物含量0.6mg/L，悬浮物粒径中值1.0μm，满足《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》SY/T5329-2012中最高水质要求，可以满足油田低渗区块的注水水质要求。

Description

含油污水超滤膜精细处理方法

技术领域

本发明涉及采油污水处理技术领域，具体是一种含油污水超滤膜精细处理方法。

背景技术

随着胜利油田对低渗油藏等难动用区块开发力度的加强，“污水回注”在油田持续高产稳产、保持生态环境等方面发挥了重要作用。“污水回注”是将采出污水处理合格后，回注到地层，从而有效补充地层能量，保证原油生产的顺利进行。若水质不合格，回注易引起管线严重腐蚀，伤害地层，影响原油的生产产量。

目前油田采用的传统精细过滤装置主要有金属膜过滤器、烧结管过滤器等，但这些过滤装置出水水质不能稳定达标，过滤器进水要求高，预处理流程过长，整套处理系统保持平稳顺利运行难度较大。膜处理技术是近几年新兴水处理技术，目前在给水、市政污水处理等领域得到了广泛的应用，随着油田开发“注好水、注足水”的精细化管理理念不断增强，膜处理技术在油田污水处理领域应用研究得到高度关注，目前尚处于研究阶段。目前大庆油田、胜利油田、延长油田等多家油田均开展超滤膜处理油田水的先导示范研究，取得了一定的进展，水处理效果得到了一定改善，但是目前常规膜在耐高温、耐污染、耐油性能、及膜丝强度等方面存在缺陷，难以适应油田污水的工况条件。膜技术在油田污水处理领域应用尚处于先导阶段，没有形成成熟的工艺路线。现阶段采用的常规超滤膜由于对进水水质要求高，耐污染性能差，配套的处理工艺流程复杂，不耐高温，未能在含油污水处理中得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的含油污水精细处理技术所存在的缺陷，探索一种耐污染能力强，能够很好地适应油田污水工况，配套处理工艺流程简单的超滤膜处理方法。

本发明的技术方案是：在含油污水中加入氧化剂及杀菌剂，所述的氧化剂及杀菌剂为NaClO，并控制其在含油污水中的质量分数为0.002%～0.004%；然后含油污水进入超滤装置通过PTFE超滤膜进行超滤处理；所述超滤膜进水压力达到100kPa时即开始进行化学循环清洗；所述化学循环清洗为先后进行碱洗、酸洗，所述碱洗流程：循环2h～4h→浸泡1h～2h→循环4h～6h，所述酸洗流程：循环2h～4h→浸泡1h～2h→循环4h～6h，循环清洗流向为超滤膜进口进水，浓水及产水口同时出水；所述循环清洗时的进水量为正常过滤进水量的1～2倍，浓水端与产水端出水量比例为1:2；所述的化学循环清洗所选用碱液为质量分数4%～10%的NaOH溶液，并按照每升碱液加入2500mg～3500mg的NaClO,所用酸液为质量分数0.5%～3%的盐酸。所述化学清洗后若是发现膜进水压力未恢复正常，需重复进行碱洗、酸洗流程。

为了进一步增强超滤装置过滤的效果，所述的超滤装置每过滤20min～30min进行一次反洗和气洗，为1个周期；所述反洗流量为过滤进水量的1.5～2倍，反洗压力120kPa～170kPa，反洗时间为20s～60s；所述气洗进气量为4m³/h～9m³/h，气洗时间为30s～90s；所述的超滤装置每过滤12～18个周期进行一次化学加强反洗，所述化学加强反洗为先后进行碱洗、酸洗，所述流程：加碱洗液20s～40s→浸泡10min～15min→顶反洗20s～40s→底反洗20s～40s→放空→加酸洗液80s～100s→浸泡10min～15min→顶反洗20s～40s→底反洗20s～40s→放空→产水流程；所述化学加强反洗所选用碱洗液为质量分数0.5%～1%的NaOH溶液，并按照每升碱液加入1000mg～3000mg的NaClO；所述化学加强反洗所选用酸洗液为质量分数0.5%～1%的盐酸。

本工艺尤其适用于为含油量≤10mg/L、悬浮物含量≤10mg/L的含油污水的处理。

为了减少了制水成本及排污量，所述超滤处理产生的超滤浓水需重新返回至超滤装置前端，再次进行超滤。

本发明的处理方法采用PTFE超滤膜，其具有强度高、耐高温(50℃水温时，长时间运行)、耐污染、耐酸碱洗、亲水性好的特点，并且超滤膜被油污、悬浮物等污染后进行酸洗及碱洗，可得到较好的再生，恢复良好的透水性。处理后的污水经化验检测：含油量未检出(≤0.05mg/L)，悬浮物含量≤0.6mg/L，悬浮物粒径中值≤1.0μm，满足《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》SY/T 5329-2012中最高水质要求：含油量≤5.0mg/L、悬浮物含量≤1.0mg/L、悬浮物粒径中值≤1.0μm，可以满足油田低渗区块的注水水质要求。

附图说明

图1是本发明一种实施例的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明做进一步的说明。

实施例1

参见图1，含油污水超滤膜精细处理方法，在含油污水（含油量≤10mg/L、悬浮物含量≤10mg/L）加入NaClO作为氧化剂及杀菌剂，并控制NaClO在含油污水中的质量分数为0.002%～0.004%；然后含油污水进入超滤装置通过PTFE超滤膜【膜通量为40L/(m²·h)）】进行超滤处理。

超滤装置每过滤20min～30min进行一次反洗和气洗（为1个周期），反洗流量为过滤进水量的1.5～2倍，反洗压力120kPa～170kPa，反洗时间为20s～60s，气洗进气量为4m³/h～9m³/h，气洗时间为30s～90s；

超滤装置每过滤12～18个周期进行一次化学加强反洗，化学加强反洗先后进行碱洗、酸洗，所述流程：加碱20s～40s→浸泡10min～15min→顶反洗20s～40s→底反洗20s～40s→放空→加酸80s～100s→浸泡10min～15min→顶反洗20s～40s→底反洗20s～40s→放空→产水流程。化学加强反洗所选用碱洗液：NaOH(浓度为0.5%～1%)＋NaClO(浓度为1000mg/L～3000mg/L)。化学加强反洗所选用酸洗液：盐酸，浓度为0.5%～1%。

超滤膜运行一段时间后需要进行化学循环清洗，化学循环清洗先后进行碱洗、酸洗，所述碱洗流程：循环2h～4h→浸泡1h～2h→循环4h～6h，所述酸洗流程：循环2h～4h→浸泡1h～2h→循环4h～6h，循环清洗流向为超滤膜进口进水，浓水及产水口同时出水；循环清洗时的进水量为正常过滤进水量的1～2倍，浓水端与产水端出水量比例为1:2；化学循环清洗所选用碱液为质量分数4%～10%的NaOH溶液，并按照每升碱液加入2500mg～3500mg的NaClO,所用酸液为质量分数0.5%～3%的盐酸。当超滤膜进水压力达到100kPa时即开始进行化学循环清洗。化学清洗后若是发现膜进水压力未恢复正常，重复进行碱洗、酸洗流程。

根据上述工艺，在现河采油厂河50注水站进行超滤膜小试试验，处理规模产品水24m³/d，浓水12m³/d。小试装置进出水水质见下表：

小试装置进出水水质表

实施例2

在实施例1的基础上，在辅助系统中考虑了超滤浓水的回用，将超滤浓水返回至前端超滤膜的进水水箱，再次进行超滤，从而提高了产水率，减少了制水成本及排污量。

在上述两个实施例的技术方案中，可以根据不同的原水水质选择不同的药剂及其投加量，组合诸多的具体实例，都能够较好的实现本发明的目的。经查新资料显示，本发明技术在国内外尚属首例，为油田采油污水资源化利用开辟了新的途径。

Claims

1.含油污水超滤膜精细处理方法，其特征在于：在含油污水加入氧化剂及杀菌剂，所述的氧化剂及杀菌剂为NaClO，并控制其在含油污水中的质量分数为0.002%～0.004%；然后含油污水进入超滤装置通过PTFE超滤膜进行超滤处理；所述超滤膜进水压力达到100kPa时即开始进行化学循环清洗，所述化学循环清洗为先后进行碱洗、酸洗；所述碱洗流程：循环2h～4h→浸泡1h～2h→循环4h～6h，所述酸洗流程：循环2h～4h→浸泡1h～2h→循环4h～6h；循环清洗流向为超滤膜进口进水，浓水及产水口同时出水；所述循环清洗时的进水量为正常过滤进水量的1～2倍，浓水端与产水端出水量比例为1:2；所述的化学循环清洗所选用碱液为质量分数4%～10%的NaOH溶液，并按照每升碱液加入2500mg～3500mg的NaClO,所用酸液为质量分数0.5%～3%的盐酸。

2.根据权利要求1所述的含油污水超滤膜精细处理方法，其特征在于：所述的超滤装置每过滤20min～30min进行一次反洗和气洗，为1个周期；所述反洗流量为过滤进水量的1.5～2倍，反洗压力120～170kPa，反洗时间为20s～60s；所述气洗进气量为4m³/h～9m³/h，气洗时间为30s～90s；所述的超滤装置每过滤12～18个周期进行一次化学加强反洗，所述化学加强反洗为先后进行碱洗、酸洗，所述流程：加碱洗液20s～40s→浸泡10min～15min→顶反洗20s～40s→底反洗20s～40s→放空→加酸洗液80s～100s→浸泡10min～15min→顶反洗20s～40s→底反洗20s～40s→放空→产水流程；所述化学加强反洗所选用碱洗液为质量分数0.5%～1%的NaOH溶液，并按照每升碱液加入1000mg～3000mg的NaClO；所述化学加强反洗所选用酸洗液为质量分数0.5%～1%的盐酸。

3.根据权利要求1或2所述的含油污水超滤膜精细处理方法，其特征在于：所述的含油污水为含油量≤10mg/L、悬浮物含量≤10mg/L的含油污水。

4.根据权利要求1或2所述的含油污水超滤膜精细处理方法，其特征在于：所述超滤处理产生的超滤浓水重新返回至超滤装置前端，再次进行超滤。