含油污水處理膜分離技術(shù)

　　當(dāng)前，我國油田的開采主要還是通過注水開采的方式，而隨著油田的不斷開采，含水量不斷增加，采出的水量也在不斷的增加，而油田出水中必定是含有油污的，而在石油加工過程中，也不可避免的會產(chǎn)生含油污水，直接排放會對環(huán)境造成污染。因此如何對其進(jìn)行有效的處理，對于保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，以及促進(jìn)油田的可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義。隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，其已經(jīng)被應(yīng)用于含油污水的處理之中，這種技術(shù)相較于傳統(tǒng)的含油污水處理技術(shù)，不僅設(shè)備更加簡單，而且操作也方便，節(jié)能效果好，而且分離效率也更高，因此當(dāng)前膜分離技術(shù)已經(jīng)成為含油污水處理的重要發(fā)展方向。

　　一、膜分離技術(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)廢水處理

　　石油工業(yè)中最早應(yīng)用膜分離技術(shù)是在20世紀(jì)初期，隨后1950年。膜分離技術(shù)還被應(yīng)用于氣體分離。1993年，膜分離技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于全球各大煉油廠中，目前，隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，取得了很多突破性的進(jìn)展，應(yīng)用也愈加廣泛。在含油工業(yè)廢水的處理中，膜分離技術(shù)的研究也取了很多進(jìn)展，如MF膜、UF膜、RO膜和NF膜等。

　　(1)MF膜。

　　MF膜技術(shù)在含油廢水中應(yīng)用的研究已經(jīng)取得了很多進(jìn)展，2010年，Ebrahimi等通過使用0.1mm的三氧化二鋁MF膜進(jìn)行污水處理，實現(xiàn)結(jié)果顯示，這一膜能夠?qū)U水中的油含量降低61.4%。我國科學(xué)家在MF膜上也做了很多研究，王生春等使用用聚丙烯中空纖維MF膜，對油田的含油廢水進(jìn)行了處理，使水中的油含量降至了1mg/L以下，處理后的水能夠達(dá)到油田注水的標(biāo)準(zhǔn)，但是存在一些問題，就是膜容易污染，導(dǎo)致需要頻繁的進(jìn)行膜清洗?？偟膩碚f，MF膜分離技術(shù)在石油工業(yè)廢水中，具有較大的應(yīng)用潛力。

　　(2)UF膜。

　　當(dāng)前研究人員對不同類型的UF膜在工業(yè)含有廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行研究。Salahi等利用聚丙烯材質(zhì)的親水20kDaUF膜-PAN350，來對工業(yè)含油廢水經(jīng)處理，結(jié)果表明其對油和TSS的去除率能夠達(dá)到99%。李發(fā)永使用外壓管式聚砜UF膜，對進(jìn)過預(yù)處理過的含油污水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)其對于去除含有污水中的石油、腐生菌和其它雜質(zhì)都有良好的效果，能夠達(dá)到97%的截留率。研究人員還通過化學(xué)修飾的方式，來提升UF膜的性能，從而提高其污水處理的能力。

　　(3)RO膜。

　　RO膜已經(jīng)被應(yīng)用于含油污水的處理之中。早在2004年，合成沸石RO膜就獲得了應(yīng)用，其被用于石油開采生產(chǎn)的污水鹽分去除。Mondal等采用RO膜-BW30對含油污水進(jìn)行處理，取得了不錯的效果，污水中原本含油136.4mg/LTOC和2090mg/LTDS，在處理完成之后，二者的值分別下降為45.2mg/L和1090mg/L。

　　(4)NF膜。

　　NF膜在石油化工行業(yè)中，主要用于含有較高濃度鹽的廢水，以及酸性廢水的處理。石油工業(yè)產(chǎn)生的廢水中，含酚的廢水具有加到的毒性，因此必須在進(jìn)行脫酚處理之后，才能夠進(jìn)行排放，通過應(yīng)用納濾技術(shù)進(jìn)行含酚污水的處理，酚的去除率可以超過95%。Ebrahimi等的研究顯示，通過應(yīng)用TiO2/TiO2(1000Da)和TiO2/Al2O3(750Da)的陶瓷NF膜，在低溫下對于含油工業(yè)廢水進(jìn)行處理，能夠完全去除掉污水中的油污，同時TOC的含量也可以顯著降低。

　　二、膜分離技術(shù)在石油工業(yè)含油污水處理中的應(yīng)用潛力

　　膜分離技術(shù)在石油工業(yè)的廢水處理中具有很大的應(yīng)用潛力，但是同樣也面臨著一些問題，如通過膜分離技術(shù)進(jìn)行含油污水的處理時，如果污水中的油濃度達(dá)到200mg/L，或者是COD含量超過5000mg/L，那么膜就非常容易被污染物堵塞，從而造成膜的壽命被縮短，因此為了進(jìn)一步發(fā)揮膜分離技術(shù)在工業(yè)含油廢水中的應(yīng)用，一方面可以通過對膜材料進(jìn)行研究，提高其性能，另一方面則可以通過和其它工藝進(jìn)行配合，先通過其它工藝來將污水中油濃度降低，然后再由膜分離技術(shù)進(jìn)行完全的分離。

　　膜分離技術(shù)可以被應(yīng)用于采油過程中，相關(guān)實驗結(jié)果表明，在電泵上組裝疏水性的MF膜，能夠?qū)崿F(xiàn)井底的油和水的分離，如果這一技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，那么能夠?qū)崿F(xiàn)殘油的分離，這種方式具有可觀的經(jīng)濟價值，而且不需要使用化學(xué)添加劑，不僅經(jīng)濟而且環(huán)保，因此膜分離技術(shù)有望取代傳統(tǒng)的處理方式，來進(jìn)行才有廢水中溶解性污染物的處理。

　　膜分離技術(shù)在煉油廠中也有很大的應(yīng)用潛力，煉油廠的廢水處理包括場內(nèi)水源控制、預(yù)處理和終端處理等步驟，而膜分離技術(shù)在前兩個步驟中可以發(fā)揮出較大的作用，可以實現(xiàn)煉油過程中產(chǎn)生的廢水的高效處理，在處理完成之后，廢水和可以再次進(jìn)行應(yīng)用，提高了水資源的利用效率。

　　膜技術(shù)應(yīng)用過程中最主要的問題就是膜污染，雖然在使用該過程中可以選擇最佳的運行條件，以及最適合的膜，但是經(jīng)過長時間運行之后，膜的透水通量還是會下降，出現(xiàn)膜污染問題。研究表明，對膜污染進(jìn)行有效控制應(yīng)注意保證溫度、pH、溶質(zhì)濃度、壓力以及物料流速處于最適條件，并且膜材料、孔徑和模組件的選用也應(yīng)適宜，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)膜污染的有效控制，從而使膜分離技術(shù)在工業(yè)含油污水中有更廣泛的應(yīng)用。（來源：中海石油環(huán)保服務(wù)（天津）有限公司）