Какие УФ-мембраны используются для очистки нефтесодержащих сточных вод?

В процессе добычи и переработки нефти и газа образуется большое количество нефтесодержащих сточных вод. Существующие технологии очистки нефтесодержащих сточных вод в основном включают гравитационное разделение, флотацию, коалесценцию, адсорбцию, фильтрацию, химическую деэмульгацию, биотехнологии и комбинированное использование вышеуказанных технологий. Поскольку эти технологии, как правило, сопряжены с такими проблемами, как высокие затраты на переработку и низкая эффективность эксплуатации, существует настоятельная необходимость в разработке высокоэффективных, энергосберегающих и экологически чистых технологий очистки промысловой воды.

Мембранная технология ультрафильтрациидля очистки нефтесодержащих сточных вод обладает такими преимуществами, как низкое энергопотребление, высокая эффективность разделения и хорошее качество сточных вод. В настоящее время ультрафильтрационные мембраны, используемые для очистки нефтесодержащих сточных вод с нефтяных месторождений в стране и за рубежом, в основном включают ультрафильтрационные мембраны из полисульфона (PSF), ультрафильтрационные мембраны из полиэфирсульфона (PES), ультрафильтрационные мембраны из поливинилиденфторида (PVDF) и композитные мембраны.

1. Ультрафильтрационная мембрана PSF

Ультрафильтрационная мембрана PSF в основном использует полисульфон в качестве материала мембраны, N-метилпирролидон в качестве растворителя и воду в качестве нерастворителя. Компания Chakrabarty подготовила 4 различных типа ультрафильтрационных мембран PSF и использовала эти 4 типа ультрафильтрационных мембран для очистки водонефтяных эмульсий и нефтесодержащих сточных вод с нефтяных месторождений. Результаты показывают, что ультрафильтрационная мембрана PSF не может снизить содержание нефтепродуктов в сточных водах ниже 10 мг/л и не может соответствовать стандарту сброса нефтесодержащих сточных вод. После ультрафильтрации сточные воды должны быть подвергнуты дальнейшей обработке, например нанофильтрации или обратноосмотической фильтрации, чтобы сточные воды соответствовали стандарту сброса.

2. Ультрафильтрационная мембрана PVDF

Мембрана PVDF обладает такими характеристиками, как коррозионная стойкость, большой мембранный поток, высокая механическая прочность, хорошие гидрофильные свойства и хорошая химическая стабильность. При условии, что перепад трансмембранного давления составляет 0,30-0,35 МПа, поверхностная скорость мембраны составляет 3,0-3,5 м/с, а температура составляет 35-40 ℃, для обработки пластовой воды нефтяного месторождения используется мембрана PVDF с молекулярной массой 100 Ку. Содержание нефтепродуктов и взвешенных веществ в сточных водах составляет менее 1 мг/л, а качество сточных вод соответствует стандарту по повторной закачке на нефтепромыслах.

3. Ультрафильтрационная мембрана PES

В качестве материала мембраны для ультрафильтрации PES обычно используется полиэфирсульфон. При использовании ультрафильтрационной мембраны PES для обработки пластовой воды на нефтепромыслах, ультрафильтрация нефти в воде, взвешенных веществ и среднего размера частиц соответствует стандартам качества воды для повторного закачивания на нефтепромыслы. При использовании синтетической ультрафильтрационной мембраны PES для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов степень удаления ОС может достигать более 96,3%, а степень удаления жира достигает 99,7%. Можно видеть, что ультрафильтрационная мембрана PES хорошо очищает сточные воды нефтеперерабатывающих заводов.

4. Композитная мембрана

Недостатками одной мембраны являются сложный процесс производства мембран, плохая воспроизводимость мембран, сложность изготовления мембран с мелкими порами, низкое качество и гибкость, а также высокая стоимость. Таким образом, две отдельные мембраны объединяются вместе, чтобы обеспечить преимущества двух или более отдельных мембран одновременно. В настоящее время композитные мембраны в основном представляют собой органо-неорганические композитные мембраны. Полисульфон-Алюмосиликатные мембраны_{2Композитная}мембрана O3 очищает нефтесодержащие сточные воды с нефтепромыслов, и степень улавливания нефти может достигать 90%, что соответствует стандарту по повторной закачке воды с нефтепромыслов.

По сравнению с традиционными физическими, химическими и биологическими методами очистки нефтесодержащих сточных вод нефтяных месторождений мембранная технология ультрафильтрации не требует добавления химикатов для очистки нефтесодержащих сточных вод, не приводит к образованию нефтесодержащего осадка и отличается низким энергопотреблением, высокой эффективностью разделения и хорошим качеством сточных вод. Это открывает новые возможности для использования ресурсов нефтепромысловых сточных вод.