CN1332889C - 采油污水的膜精密过滤方法 - Google Patents

Abstract

一种采油污水的膜精密过滤方法，先进行三次除油、化学絮凝沉降、粗过滤等前期工序，待杂质的粒径≤5μm、细菌数≤10⁴-10⁶个/毫升，再进行膜精密过滤，该过滤采用生物制药等行业通用的水处理装置，作了如下三方面的改进：一是改卧式为立式；二是采油污水总进水管与注水总出水管上均安装有增压泵，自动控制两增压泵轮番工作；三是浓缩水经二级过滤后接粗过滤池。本发明设增压泵，又将膜过滤器竖置，共同加压提高膜的通透能力，还在注水总出水管中设增压泵，用水管中的注水反冲洗膜中堵塞物。有效解决了采油污水的膜过滤易堵的难题，加快了污水处理速度，使回注水达到粒径≤0.5μm，细菌数≤10³-10⁵个/毫升的水平，满足对回注水相关指标的标准要求。

Description

采油污水的膜精密过滤方法

技术领域

本发明涉及油田采油污水的水处理技术，特别是采用过滤膜进行污水精密过滤的方法。

背景技术

众所周知，采油业的采出液中含有大量水份，水占总量的45-95％，经油水分离后的废水含有油性悬浮物、固体杂质、细菌等，如直接排放既浪费水，又造成生态污染；如直接作回注水灌注井下，又会严重影响石油开采的产量。因而众多有志者关注着采油污水的处理和回注利用的问题，CN03112720.7公开了王娅娜的“油田回注用采出水的处理方法”，用生物处理与膜分离技术结合的方法来解决；CN02111402.1公开了凯能高科技工程公司的“利用膜分离技术进行油田采油废水深度处理及循环利用的方法”用微滤或超滤、纳滤或反渗透各工序层层过滤来实现。两专利都提到了膜过滤的问题，但均未交待膜过滤的完整的技术方案和相关的装置，特别是后一专利的十项实施例中都是“准确计量油田采油废水200升”的量进行操作，并将如此少量的“滤出液送至加压站作为回注或聚含物配置水利用”，似有不甚符合生产实践需要之虑。

经检索，尚未发现用膜过滤技术处理采油污水的成熟方法和相关设备的报导。

在电子工业、生物制药工业中用过滤膜处理水质已成为成熟技术，它们均以自然界符合生活用水标准的水作为处理对象，与采油污水相比，“杂质”的成份、含量、理化性能差异极大，若将生物制药工业的膜过滤方法直接移用于采油污水处理，将严重堵塞膜孔，无法进展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够克服上述缺陷的采油污水的膜精密过滤方法，作为一种完整的膜过滤技术方案能直接在油田生产实践中应用。

本发明的技术解决方案是：先进行常规的三次除油、化学絮凝沉降、粗过滤前期工序后，待杂质的粒径≤5μm、细菌数≤10⁴-10⁶个/毫升，才能进行膜精密过滤，该过滤采用生物制药等行业通用的水处理装置，作了如下三方面的改进：

(1)改卧式为立式；

(2)采油污水总进水管与注水总出水管上均安装有增压泵，自动控制器设置有使两增压泵轮番工作的机构；

(3)浓缩水总出水管再接下一级膜精密过滤器，进行二级过滤，提高过滤获得的注水总量。然后将二级过滤而得的浓缩水输入粗过滤池。

如上所述的膜精密过滤方法，所述的粗过滤等前期工序后，还可再进行吸油棉的除油过滤、砂过滤、活性炭过滤工序，待杂质的粒径≤5μm、细菌数≤10⁴-10⁶个/毫升，才能进行膜精密过滤。

采用上述方法对采油污水进行膜精密过滤后，其注水中杂质粒径≤0.5μm，细菌数≤10³-10⁵个/毫升，符合注入水的标准要求。

附图说明

附图为本膜精密过滤器结构示意图。

具体实施方式

本发明下面将结合实施例并参照附图予以详述：从油井中采出原油后，经过三次除油、化学絮凝沉降及粗过滤后，仍含有大量大粒径杂质及菌群，一般情况下还需吸油棉除掉残留油污，以防堵塞过滤膜的孔，如若再用砂过滤，活性炭过滤，除去100μm以上粒径的胶体、悬浮物，吸附部分有机物及色素，则更有利于对过滤膜的保护，也更有利于水处理的质量和数量的提高。前期工序需做几道，则应考虑过滤的水质、处理的成本、效率等因素，一般说，杂质粒径≤5μm，细菌数≤10⁴-10⁶个/毫升，即可进入膜精密过滤工序了。

本发明采用卷式超密过滤器，即生物制药等行业通用的水处理装置，将原来卧式的改为立式，过滤膜4选用聚偏二氟乙烯膜，孔径≤0.2μm，该膜为多层的层状结构，呈筒卷装，称为卷膜，其中心为工程塑料制作的有纵、横通水孔6的圆柱状卷膜芯2，最外是带盖的外壳5，外壳上方有污水进水管1，下方有浓缩水出水管7和注水出水管9，卷膜芯的上下端分别撑在污水进水管与注水出水管的管口，卷膜4上部的外周与相应位置的外壳5的内壁之间有上密封圈3，卷膜芯下部与相应位置的注水出水管9内壁之间有下密封圈8。

工作时，采油污水从污水进水管1经卷膜芯2上端通水孔流到上密封圈3上部的空室内，经层层卷膜过滤，通过≤0.2μm孔径的水经纵、横通水孔6到下方的注水出水管9作回注水用。不能通过膜孔的带杂质的成为浓缩水，阻挡在各膜层的缝隙中，逐渐下流，最后由下方的浓缩水出水管7流出，到浓缩水总出水管，然后再进入到下一级膜精密过滤器中根据需要进行二级过滤，以增加回注水量。二级过滤后的高度浓缩水返接到粗过滤池。如回注水量已满足要求，也可省去二级过滤，直接将首级过滤的浓缩水接粗过滤池。

应该说明的是，实际应用时是用多个如上的膜精密过滤器并联在污水总进水管与浓缩水总出水管、注水总出水管之间，以提高单位时间内的采油污水处理量。

本发明在污水总进水管中设增压泵，又将膜过滤器竖置，利用水的自重加压共同提高膜的通透能力，还在注水总水管中设增压泵，当过滤膜被堵塞时，开启该增压泵，关闭注水总进水管中的增压泵，使在注水总出水管中的水逆向返回冲洗膜中堵塞物。有效解决了采油污水的膜过滤易堵的难题，加快了污水处理速度，使回注水达到粒径≤0.5μm，细菌数≤10³-10⁵个/毫升的水平，满足对回注水相关指标的标准要求。

Claims (2)

1、一种采油污水的膜精密过滤方法，其特征是，先进行常规的三次除油、化学絮凝沉降、粗过滤前期工序后，待杂质的粒径≤5μm、细菌数≤10⁴-10⁶个/毫升，才能进行膜精密过滤，该过滤采用生物制药行业通用的水处理装置即卷式超密过滤器，作了如下三方面的改进：

(1)改卧式为立式，利用水的自重加压提高膜的通透能力；

(2)采油污水总进水管与注水总出水管上均安装有增压泵，当过滤膜被堵塞时，开启后一增压泵，关闭前一增压泵，使在注水总出水管中的水逆向返回冲洗膜中的堵塞物，自动控制器设置有使两增压泵轮番工作的机构；

(3)浓缩水总出水管接下一级膜精密过滤器中，按需进行二级过滤，再将二级浓缩水出水管接粗过滤池。

2、如权利要求1所述的膜精密过滤方法，其特征是经三次除油、化学絮凝沉降、粗过滤前期工序后，再进行吸油棉的除油过滤、砂过滤、活性炭过滤工序，待杂质的粒径≤5μm、细菌数≤10⁴-10⁶个/毫升，才能进行膜精密过滤。