中空纖維微孔膜在油田注水水處理中的應(yīng)用

鐘華(大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163712)

中空纖維微孔膜在油田注水水處理中的應(yīng)用

鐘華(大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163712)

使用聚偏氟乙烯中所存在的中空纖維，來對于油田之中的注水進行相應(yīng)的水質(zhì)處理，其處理的目的是為了能夠使得水中懸浮粒徑超過＜0.8gym得以過濾，并且將懸浮固體量控制在＜0.5mg/L，其單支膜組件過濾能力能夠達到＞1.St/h。在使用該技術(shù)之后，其污水的含油量能夠降低到＜3mg/L。本篇文章主要針對中空纖維微孔膜在油田注水凈化處理過程中的實際應(yīng)用進行了全面詳細的探討。

中空纖維膜；含油污水油田；注水凈化處理

自從2011年之后，我國的開始對低滲透油田進行大力開發(fā)，由于其中個別工序?qū)τ趦艋^濾設(shè)備需求較大，這直接促使該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到了其中。下文主要針對聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜在油田注水凈化處理過程中的應(yīng)用進行了探討。

1 聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜的特點及其過濾原理

聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜是過濾效果極為良好的產(chǎn)品，該技術(shù)是我國紡織行業(yè)之中所生產(chǎn)出來尖端成果，聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜自身所具有的膜性能已經(jīng)處在了目前國際行業(yè)水準(zhǔn)中的前列，其自身具有著精度高、過濾效果好的特性，而也正是由于其自身性能的優(yōu)越性，促使其被廣泛的應(yīng)用到了化工、制藥、醫(yī)療、環(huán)保、電子等領(lǐng)域之中。而就目前在油田注水水質(zhì)深層處理過程中所應(yīng)用的聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜裝置主要有著幾下幾個方面的特性：

(1)聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜所具有材料化學(xué)穩(wěn)定性較強，能夠長久的承受來自Y射線以及紫外線所帶來的老化現(xiàn)象，同時，自身由于材料性能強，不僅耐熱性能好，其機械程度也比其他形式的膜性能更好。

(2)中空纖維微孔膜自身組件的體積密度較大，這直接促使組件所帶來的產(chǎn)水性能極為良好。

(3)中空纖維微孔膜所具有的孔徑僅僅只有0.05一0.22μm，在如此低的孔徑之下，所產(chǎn)生的過濾精度極高，完全能夠符合油田深層水處理的需求。

(4)膜組件自身所應(yīng)用的是動態(tài)過濾形式，在實際應(yīng)用的過程中，所產(chǎn)生的抗阻塞性能極為優(yōu)秀。

(5)膜在應(yīng)用過程所產(chǎn)生的分離過程中，并不需要針對水來添加相應(yīng)的絮凝劑，而在不添加任何物質(zhì)的情況下，其過濾體系并不會帶來任何形式的污染現(xiàn)象。

事實上，中空纖維微孔膜在運用過程中的具體原理為：在壓力因素自身的驅(qū)動影響之下，過濾體系之中所存在的水分子在穿過纖維膜之上所存在的微孔，從而進入到過濾膜的另外一側(cè)，而在過濾體系之中所存在的膠體物質(zhì)、懸浮固體、細菌等多種雜質(zhì)則直接在過程的過程中，被微孔膜所擋住，最后將其作為濃縮液被排出到其他部分。

在膜過濾組件之中，其整體裝置主要是由水泵、膜組件、管道、閥門等幾個主要的結(jié)構(gòu)體系所構(gòu)成的裝置，同時，還必須要加裝相應(yīng)的自控儀表系統(tǒng)、空氣壓縮機，在這幾個部分運行之后，便能夠切實有效的完成過濾工作。

2 實驗工藝流程及實驗過程

2.1 某河流河水和地下水過濾實驗

2.1.1過濾實驗

從2011年6月16日至26日，針對某個河流的河水澄清池進行了相應(yīng)的精細過濾試驗，該實驗過程中，使用了完全同一規(guī)格的有機玻璃筒，其玻璃筒的規(guī)格為89mm×1080mm，玻璃筒之內(nèi)放置了：填裝纖維絲、聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜、PVC微濾管模，其所使用的管路材質(zhì)一般使用鋼管，不同部分并聯(lián)在一起來起到相應(yīng)的過濾效果。

其污水的處理流量和膜孔直接、膜壓力、水溫、水質(zhì)等方面都有著直接的聯(lián)系，其具體規(guī)律為：膜孔徑越大，那么其膜壓力也就越大；要使得處理流量提升，就需要水溫以及水質(zhì)都保持較高的狀態(tài)。

2.1.2處理水質(zhì)分析

(1)懸浮固體含量

采用自動裝置時，來水懸浮固體＜4mg/L，平均1.88-3mg/L，凈水懸浮固體＜0.5mg/L，平均0.125-0.19mg/L，平均去除率93.35%93.66%，而手動操作平均懸浮固體去除率只有76.88%，說明自動裝置處理水質(zhì)優(yōu)于手動裝置.

(2)細菌

當(dāng)處理加速澄清池后水(經(jīng)加氯殺菌)，進水細菌總數(shù)1一25加mL，膜凈水細菌均為0.5)還對Ca2+,Mga+,Cl-,S03,HC03、總礦化度、總硬度、總堿度進行了分析，進水與凈水含量相差甚微。

某污水站在2012年5月開始，便開始進行了相應(yīng)的工業(yè)級實驗進程，所使用的膜裝置為自動化的控制類型，其中裝有3組工業(yè)級的膜構(gòu)件。依據(jù)實驗的結(jié)果來看，其濾水的水質(zhì)要比小試的水質(zhì)更好，但是其膜由于處理了大量的污染物，導(dǎo)致其自身的濾通量在使用的過程中持續(xù)下滑，從一開始的每支3t/h流量下滑到了1t/h的流量，其衰減的速度要大于小試所產(chǎn)生的結(jié)果。在進行清洗的過程中，能夠明顯的看到有大量原油在膜中被洗出，并且再次安裝之后，發(fā)現(xiàn)可以繼續(xù)使用，恢復(fù)到正常的狀態(tài)下。目前，該實驗工作正在持續(xù)應(yīng)用中，并且已經(jīng)得到了較為明顯的執(zhí)行效果。

3 結(jié)語

綜上所述，從實驗的結(jié)果能夠明顯的看出，聚偏氟乙烯中空纖維微孔膜分離技術(shù)所產(chǎn)生的實際效果，是目前世界上極為先進的一種高效率、高精度的分級技術(shù)，和以往傳統(tǒng)的PVC、PE等方面的技術(shù)相比較而言，有著極大的優(yōu)勢。但是必須要加以重視的是，在使用聚偏氟乙烯中空微孔膜分離技術(shù)在油田中進行注水凈化處理的過程中，雖然說其產(chǎn)生的水質(zhì)過濾效果能夠完全達到相應(yīng)的要求，但是其膜組件自身在這一過程中所呈現(xiàn)出來的衰減現(xiàn)象較為嚴(yán)重，這方面務(wù)必要加以研究，使得耐久度能夠得到強化。

[1]董石磊,孫立良.超濾膜油田注水處理機電一體化裝置[J].油氣田地面工程.2011(07).

[2]胡保安,呂曉龍,馬世虎,闞彬.聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜的化學(xué)清洗研究[J].膜科學(xué)與技術(shù).2007(01).

[3]王海濤,呂曉龍,郭振友.中空纖維膜雙向流(TWF)分離技術(shù)的研究[J].膜科學(xué)與技術(shù).2007(01).