推廣成果之24：膜材料在含油污水處理中的應用

 　　陜西省石油化工研究設計院：膜材料在含油污水處理中的應用

　　技術背景

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

　　針對有機、陶瓷和金屬膜存在的問題和應用需求，本項目開發出一種新型無機膜及其成套處理設備。膜材料為復合炭材料，除具有一般無機膜的優點外，項目無機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。膜芯結構突破了傳統的中空纖維或管式結構設計，采用了新穎的載體式結構，這種結構使膜芯整體強度高，膜組件裝配和維護簡單，密封性好。項目產品在性能、成本和應用方面可以取得更好的平衡。

　　應用前景

　　在油田回注水處理方面，項目產品可以替代現行工藝中采用的金屬膜精細過濾系統，以解決產水水質不達標和來水水質沖擊影響大這一油田急需解決的問題。這項技術應用的驅動力是采油生產而非環保要求，產品應用將對油田實現保產穩產具有積極的促進作用。在石油石化等含油污水資源化處理方面，項目產品克服了有機膜在耐污染、抗氧化、強度、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，為這項技術的推廣應用奠定了基礎。在生物醫藥領域，項目產品可以應用于菌種分離等過程，也可以應用在植物提取液分離。這些應用的驅動力是產品生產要求，而非環保要求。

　　創新性

　　1.集成出適于延長油田采油污水特點的回注處理工藝技術，針對采油污水的水質特征，進行水質調整、絮凝、防腐、防垢、殺菌、油氣儲層保護的技術集成，實現污水回注處理與防腐、防垢、油氣儲層保護與環境保護的有機統一，使采油污水處理后100%回注。

　　2.研發多功能有機吸附劑及大通量聚結除油濾芯，將其應用于膜法預處理工藝，高效吸附劑對油類污染物具有選擇性，吸附容量大，聚結除油濾芯保證了膜法進水水質要求，填補了國內對于含油污水深度處理的技術和產品空白。

　　3.開發一種新型無機炭膜材料，通過高溫融合處理、獨特的涂覆技術以及集成化模塊設計制備了具有親水性好、過濾通量高、抗污染能力強、穩定性好和技術經濟合理等優點的無機炭膜，可替代現行的膜材料應用于油田采出水回注及膜法回用等處理工藝的精細過濾單元，提升油田采出水處理系統的效率及現行膜材料的性能。

　　經濟效益

　　以延長油礦杏子川采油廠為例，新項目上馬后，預期注水區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13年79萬噸產量計算，可新增產值1.2億元。同時可解決部分污水處理回注，實現了水資源循環利用、節能減排的目標，累計節約水2.4×106m3，節約水費達2880萬元，節省排污費用共計6000萬元，節約運輸費用達2.4億元，總體社會效益達4.5億元/年。陜西延長石油(集團)下屬23個采油廠，預計效益可達100億元/年。同時污水達標回注還保護油氣儲層，減少環境污染，降低或根除安全生產隱患，通過污水回注可節約大量的地下水資源，對石油開采工作具有很好的環境效益和社會效益。