推廣成果之24：膜材料在含油污水處理中的應(yīng)用

 　　陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院：膜材料在含油污水處理中的應(yīng)用

　　技術(shù)背景

　　膜技術(shù)是目前最先進(jìn)的一種分離技術(shù)，微濾/超濾膜是技術(shù)和應(yīng)用方面發(fā)展最快的技術(shù)之一。微濾/超濾膜以所用材料分類包括有機(jī)高分子膜、陶瓷膜、金屬膜和無機(jī)高分子復(fù)合材料膜等，以膜形態(tài)劃分有中空纖維式、管式和平板式膜，普遍應(yīng)用的是有機(jī)高分子中空纖維式膜。

　　針對有機(jī)、陶瓷和金屬膜存在的問題和應(yīng)用需求，本項(xiàng)目開發(fā)出一種新型無機(jī)膜及其成套處理設(shè)備。膜材料為復(fù)合炭材料，除具有一般無機(jī)膜的優(yōu)點(diǎn)外，項(xiàng)目無機(jī)膜還具有孔徑分布窄、孔隙率高、水通量大和集成性高的特性。膜芯結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的中空纖維或管式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用了新穎的載體式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使膜芯整體強(qiáng)度高，膜組件裝配和維護(hù)簡單，密封性好。項(xiàng)目產(chǎn)品在性能、成本和應(yīng)用方面可以取得更好的平衡。

　　應(yīng)用前景

　　在油田回注水處理方面，項(xiàng)目產(chǎn)品可以替代現(xiàn)行工藝中采用的金屬膜精細(xì)過濾系統(tǒng)，以解決產(chǎn)水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)和來水水質(zhì)沖擊影響大這一油田急需解決的問題。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)力是采油生產(chǎn)而非環(huán)保要求，產(chǎn)品應(yīng)用將對油田實(shí)現(xiàn)保產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有積極的促進(jìn)作用。在石油石化等含油污水資源化處理方面，項(xiàng)目產(chǎn)品克服了有機(jī)膜在耐污染、抗氧化、強(qiáng)度、耐溫性等方面的不足，解決了含油污水膜法回用工藝的瓶頸問題，為這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，項(xiàng)目產(chǎn)品可以應(yīng)用于菌種分離等過程，也可以應(yīng)用在植物提取液分離。這些應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)力是產(chǎn)品生產(chǎn)要求，而非環(huán)保要求。

　　創(chuàng)新性

　　1.集成出適于延長油田采油污水特點(diǎn)的回注處理工藝技術(shù)，針對采油污水的水質(zhì)特征，進(jìn)行水質(zhì)調(diào)整、絮凝、防腐、防垢、殺菌、油氣儲(chǔ)層保護(hù)的技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)污水回注處理與防腐、防垢、油氣儲(chǔ)層保護(hù)與環(huán)境保護(hù)的有機(jī)統(tǒng)一，使采油污水處理后100%回注。

　　2.研發(fā)多功能有機(jī)吸附劑及大通量聚結(jié)除油濾芯，將其應(yīng)用于膜法預(yù)處理工藝，高效吸附劑對油類污染物具有選擇性，吸附容量大，聚結(jié)除油濾芯保證了膜法進(jìn)水水質(zhì)要求，填補(bǔ)了國內(nèi)對于含油污水深度處理的技術(shù)和產(chǎn)品空白。

　　3.開發(fā)一種新型無機(jī)炭膜材料，通過高溫融合處理、獨(dú)特的涂覆技術(shù)以及集成化模塊設(shè)計(jì)制備了具有親水性好、過濾通量高、抗污染能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)的無機(jī)炭膜，可替代現(xiàn)行的膜材料應(yīng)用于油田采出水回注及膜法回用等處理工藝的精細(xì)過濾單元，提升油田采出水處理系統(tǒng)的效率及現(xiàn)行膜材料的性能。

　　經(jīng)濟(jì)效益

　　以延長油礦杏子川采油廠為例，新項(xiàng)目上馬后，預(yù)期注水區(qū)老井自然遞減率可由目前的7.2%降為3.9%，全廠平均遞減率可由原來的11%降至7%，增油效果明顯，以集團(tuán)13年79萬噸產(chǎn)量計(jì)算，可新增產(chǎn)值1.2億元。同時(shí)可解決部分污水處理回注，實(shí)現(xiàn)了水資源循環(huán)利用、節(jié)能減排的目標(biāo)，累計(jì)節(jié)約水2.4×106m3，節(jié)約水費(fèi)達(dá)2880萬元，節(jié)省排污費(fèi)用共計(jì)6000萬元，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用達(dá)2.4億元，總體社會(huì)效益達(dá)4.5億元/年。陜西延長石油(集團(tuán))下屬23個(gè)采油廠，預(yù)計(jì)效益可達(dá)100億元/年。同時(shí)污水達(dá)標(biāo)回注還保護(hù)油氣儲(chǔ)層，減少環(huán)境污染，降低或根除安全生產(chǎn)隱患，通過污水回注可節(jié)約大量的地下水資源，對石油開采工作具有很好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。