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油田含油污水陶瓷膜处理技术研究

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油田 含油 污水 陶瓷膜 处理 技术研究
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TechnologyA Thesis SubmiRed for the Degree of MasterCandidate:XU ChaoSupervisor:Prof.An JiarongCollege of Storage&Transportation and Architectural EngineeringChina University of Petroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国石油大学(华东)或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名:猃盘 日期:础年5月如日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学(华东)有权使用本学位论文(包括但不限于其印刷版和电子版),使用方式包括但不限于:保留学位论文,按规定向国家有关部门(机构)送交学位论文,以学术交流为目的赠送和交换学位论文,允许学位论文被查阅、借阅和复印,将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签指导教师签名:日期:丑归年岁月20同日期:加矽年,月加同摘要为有效的处理油田含油污水,满足低渗透油田回注水质要求,本文采用陶瓷膜过滤装置进行膜过滤实验研究,膜孔径为50nm。首先,以蒸馏水为过滤料液,研究了跨膜压差、温度及膜面流速对膜通量的影响,研究发现:以蒸馏水为料液运行时,膜通量随时间基本恒定;随跨膜压差线性增大,线性拟合相关系数均大于0.998;随温度和膜面流速的升高而升高,但膜面流速的影响较小。然后,以模拟含油污水为料液,以跨膜压差、温度和膜面流速为因子,通过正交实验设计确定实验方案,以含油量、悬浮物含量及悬浮固体颗粒直径中值为评价标准进行实验,发现跨膜压差和温度是影响过滤效果的主要因素。通过大量实验研究表明:滤后水的含油量、悬浮物含量和悬浮固体颗粒直径中值均随跨膜压差和温度的增大而增大,在合适的操作条件下过滤可使滤后水含油量小于3mg/L,悬浮物含量小于lmg/L,悬浮固体颗粒直径中值小于lgm,达到低渗透油田注水水质Al级标准。在确定水质达标后,经实验研究确定陶瓷膜过滤最佳操作条件为:跨膜压差0.12MPa、温度40℃、进膜流量780L/h、反冲洗频率为30min每次,装置在最佳操作条件下运行,可在较长时间内保持高通量,稳定通量可达到250L/(m2·h)。根据室内实验结果及现场调研情况,提出墩也联合站含油污水处理工艺的替代方案。同时,针对膜污染情况,本文将陶瓷膜污染阻力重新划分为以下四类:固有阻力,可逆阻力,部分可逆阻力及不可逆阻力,通过实验设计并计算得出陶瓷膜固有阻力占总传质阻力的54.8%,可逆阻力占4.5%,部分可逆阻力占23%,不可逆阻力占17.7%。最后,为彻底清洗陶瓷膜,本文采用水洗.碱洗.水洗.酸洗.水洗五步化学清洗法,可有效的清除膜污染,使膜通量恢复到95%以上。关键词:陶瓷膜,含油污水,过滤效果,通量,阻力分布,化学清洗Study on Treatment of Oily Wastewater in Oil-Fieldby Ceramic Membrane TechnologyXu Chao(Oil&Gas Storage and Transportation Engineering)Directed by Associated Professor An JiarongAbstractThe membrane filtration characteristics are studied in this paper witll experimentalceramic membrane apparatus,the membrane pore size is 50nm.Firstly,the influences of transmembrane pressure,temperature and crossflow rate aretested、Ⅳitll distilled water as feed liquid.It is found that the membrane flux is constant overtime, increases linearly as transmembrane pressure increasing and all the correlationcoefficients of linear fit are more than 0.998,increases gradually as temperature and crossflowrate increasing,but the effect of crossflow rate is less.Secondly,the affecting degrees oftransmembrane pressure,temperature and crossflow rate to filtration effect while dealing withsimulative oily water are analyzed using oghogonal experiment theory,the results of whichshow that transmembrane pressure and temperature act more greatly.Through lots ofexperimental studies,it is shown that the higher transmembrane pressure and temperature are,the more oil and suspended solid content and median diameter will be.Under correctoperating conditions filtrating,the clean water will meet the water injection AI standard inlow permeability oil field when the oil content of penetrating fluid is less than 3mg/L,thesuspended solid content is less than l medL,median diameter is less than,1 pm.Running underthe optimal operating conditions which are"AP=0.12MPa,t=40。C,q=780L/h,backsurgingoperating per 30mins,the ceramic membrane apparatus Can maintain higher membrane flux,which reaches 250L/(m2.h).Based on laboratory experiments and field surveys,thealternative treatment process of oily wastewater is proposed in this paper.Meanwhile,themembrane fouling resistances are classified as:intrinsic resistance,reversible resistance,partial reversible resistance and irreversible resistance.Under the conditions studied,theintrinsic resistance contribute 54.8%of total resistance,the reversible and partial reversibleresistances play a crucial role in flux decline and contribute more than 27.5%.irreversibleresistance contribute 1 7.7%.At last,the chemical cleaning methods which are watercleaning—alkaline cleaning-water cleaning—acid cleaning—water cleaning are adopted tothorough cleaning ceramic membrane in this paper,after chemical cleaning,the membraneflux is backto 95%.Key words:Ceramic Membrane,Oily Wasterwater,Filtration Effect,Flux,ResistanceDistribution,Chemical Cleaning目 录第一章前言…………………………………………………………………………………..11.1研究目的及意义………………………………………………………………………l1.2研究内容……………………………………………………………………………一l第二章膜分离技术应用现状…………………………………………………………………32.1膜分离过程基础……………………………………………………………………..32.1.1通量及分离现象………………………………………………………………32.1.2过滤方式………………………………………………………………………42.1.3膜分离过程机理……………………………………………………………….52.2膜处理含油污水的主要影响因素…………………………………………………。62.2.1膜类型的选择…………………………………………………………………62.2.2操作条件的影响………………………………………………………………62.3膜分离国内外现状……………………………………………………………………72.3.1国内外应用现状……………………………………………………………….72.3.2存在的问题…………………………………………………………………….82.4油田污水处理工艺现状………………………………………………………………92.4.1三段常规流程…………………………………………………………………92.4.2精细过滤流程………………………………………………………………….9第三章实验装置与仪器简介………………………………………………………………1 13.1实验装置及流程简介………………………………………………………………113.2膜组件参数…………………………………………………………………………123.2.1陶瓷膜性能指标……………………………………………………………..133.2.2单芯工业膜组件参数………………………………………………………一l 33.2.3膜管件的安装………………………………………………………………一133.3实验仪器简介………………………………………………………………………143.3.1 SP.752紫外分光光度计……………………………………………………..143.3.2马尔文粒度仪………………………………………………………………..143.3.3 G10.40F耐腐蚀型玻璃转子流量计…………………………………………143.3.4测定悬浮物含量装置…………………………………………………………143.3.5恒温玻璃水浴…………………………………………………………………153.3.6空气压缩机…………………………………………………………………..153.3.7流变仪………………………………………………………………………..153.3.8电热蒸馏水器………………………………………………………………一153.3.9其他仪器………………………………………………………………………153.4实验污水特性分析…………………………………………………………………1 53.4.1污水模拟………………………………………………………………………163.4.2污水水质指标分析方法……………………………………………………一173.4.3回注要求……………………………………………………………………。1 83.5实验研究方法……………………………………………………………………….19第四章陶瓷膜处理含油污水实验研究……………………………………………………2l4.1蒸馏水陶瓷膜过滤特性研究………………………………………………………214.1.1膜通量随时间的变化………………………………………………………一214.1.2温度对膜通量的影响………………………………………………………。224.1.3膜面流速对膜通量的影响…………………………………………………。234.1.4跨膜压差对膜通量的影响…………………………………………………一244.1.5实验分析……………………………………………………………………。264.2含油污水陶瓷膜过滤效果研究……………………………………………………一264.2.1正交实验分析………………………………………………………………..274.2.2跨膜压差对过滤效果的影响…………………………………………………304.2.3温度对过滤效果的影响………………………………………………………344.2.4陶瓷膜过滤效果评价………………………………………………………一384.3陶瓷膜过滤通量影响因素研究…………………………………………………….394.3.1跨膜压差对膜通量的影响研究……………………………………………一394.3.2温度对膜通量的影响研究……………………………………………………424.3.3进膜流量对膜通量的影响研究……………………………………………一454.3.4反冲洗特性研究……………………………………………………………一474.3.5膜通量衰减情况研究…………………………………………………………494.4现场应用研究………………………………………………………………………504.4.1延长油田含油污水处理工艺现状…………………………………………一514.4.2杏子川采油厂含油污水处理流程…………………………………………。5l4.4.3替代方案………………………………………………………………………524.5 d、结…………………………………………………………………………………………………………….54第五章陶瓷膜污染阻力分析及清洗方法研究…………………………………………….565.1陶瓷膜污染阻力研究……………………………………………………………….565.1.1实验原理………………………………………………………………………565.1.2实验方法……………………………………………………………………..585.1.3实验结果及分析………………………………………………………………595.2陶瓷膜清洗方法研究………………………………………………………………6l5.2.1清洗方法………………………………………………………………………625.2.2清洗效果……………………………………………………………………一635.3小结…………………………………………………………………………………………………………….64结论及展望…………………………………………………………………………………..65参考文献……………………………………………………………………………………。67致{射……………………………………………………………………………………………………………………….70中国石油大学(华东)硕士学位论文1.1研究目的及意义第一章前言目前我国大部分油田采用注水开发方式开采,随着油田进入高含水后期,部分油田采出水量大幅增长,且采出水成分复杂,除含有悬浮乳化油滴、固体颗粒、可溶性盐类等天然物质外,还含有化学添加剂、润滑剂等各种药剂,造成采出水乳化严重,结构稳定且不易处理,当前采出水的处理问题已经成为困扰油田发展的一大难题。因此,从节约资源和环境保护的角度考虑,如何经济、有效的处理含油污水是油田可持续发展的关键【11。含油污水的传统处理工艺主要包括重力分离(如斜板、气浮等)、水力旋流器、化学处理以及颗粒填料过滤等【2】。经过这些传统分离工艺处理,出水基本可满足含油量的要求,但悬浮物含量及悬浮固体颗粒直径中值却很难达到回注标准,特别是对回注要求较高的低渗透油田。随着膜技术的快速发展以及环保政策的日益完善,为更有效的提高含油污水的处理效果,膜处理工艺己引起各油田相关部门的高度重视【3】。随着膜科学技术的发展,国内外逐渐展开利用膜分离技术处理含油污水的研究【4,5】。膜分离技术是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术,过程的推动力主要是膜两侧的压差。膜从溶液中分离溶质主要是依据膜的尺寸、荷电性、形状以及溶质和膜表面间的分子相互作用。污水经压力驱动通过亲水多微孔的膜表面时,只有水及盐类等细微颗粒可以透过,其余的较大分子杂质、油滴及悬浮物等将被截留在膜的另一侧。膜分离过程不发生相变,且可在常温下进行,适用范围广,并且由于膜分离是一种物理过滤过程,不会产生副产物,因此膜分离技术与传统的分离技术相比,具有设备简单、操作方便、便于维修、分离效率高、节能及无二次污染等优点【6’7】,是油田含油污水处理技术的重点发展趋势之一。1.2研究内容由于油田含油污水基本上全部用于回注,为能顺利的通过注水井注入地层,为地层增加能量进行驱油,故清除污水中的残余油、悬浮固体等杂质是污水处理的关键,因此本文讨论的重点是如何满足回注地层所需的水质要求及具体的污水处理方法。本文主要通过实验研究陶瓷膜处理含油污水时的分离特性,包括膜通量及过滤效果第一章前言两个方面,进行正交实验设计,考察跨膜压差、温度、膜面流速、反冲洗等操作条件对膜通量和过滤效果的影响,得出在满足油田回注用水标准的前提下,能够尽可能的提高膜通量的最佳操作条件,同时对陶瓷膜污染现象进行研究,分析实验过程中陶瓷膜的污染阻力分布情况及化学清洗的具体方法。本文还将通过现场调研,根据油田现有含油污水处理工艺流程情况,提出初步的陶瓷膜过滤装置应用方案,为进一步的工业放大设计应用提供必要的基础参考数据。2中国石油大学(华东)硕士学位论文第二章膜分离技术应用现状膜分离技术是一大类技术的总称,与水处理有关的主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。它是以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。在压力的驱动下,粒径较小的物质可通过膜过滤层上的微孔到达膜的另一侧,粒径较大的物质则不能透过膜过滤层而被截留,从而达到筛分溶液中不同粒径组分的目的,实现对不同物质的选择透过性【8】。2.1膜分离过程基础膜的分离性能主要包括渗透性和渗透选择性两个方面,前者可用渗透通量来表示,反映了流体在膜内的传输速率;而后者则以截留率来表征,反映了流体通过膜后的分离效果。2.1.1通量及分离现象2.1.1.1通量液相分离过程中可用渗透通量来表示膜的渗透性,通常简称为通量。通量(Flux)是指物料(如水)在单位时间内通过单位膜面积的量,其单位以SI制表示,为m3/(m2·s)或简化为m/s,因此也叫过滤速率网。表达式㈣如式(2.1)所示:矿J=÷(2—1)么.f 、式中:卜通量,m3/(m2·s);卜液体透过总量,m3;彳一膜的有效面积,m2;卜过滤时间,s。影响通量的主要因素有:料液温度、传质推动力、膜的阻力、膜过滤料液侧的浓度情况及膜的污染、清洗情况等因素。2.1.1.2浓差极化在膜的分离过程中,溶质被膜截留从而在膜的表面处不断地积累,使得局部浓度%高于溶液主体的浓度锡,这种浓度累积会导致膜表面处的溶质向原料液主体的反向扩散流动,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,导致膜通量下降,这种现象即为浓第一章前言差极化【lo】,如图2-1所示。A P 每图2-1浓差极化示意图Fi92-1 The sketch map Of concentration polarization2.1.1.3膜污染在膜处理含油污水过程中,经长时间的运行后,污水中被截留的油滴、颗粒、胶体微粒、大分子和盐类等杂质会在膜表面或膜孔内吸附、沉积,从而造成膜孔径变小甚至堵塞,即产生了膜污梨11】。膜污染会使膜通量下降,影响分离效果。目前,膜污染被认为是膜分离技术处理含油污水过程中最重要的限制因素。大量研究[12,13】表明,膜污染主要与膜材料和料液的性质有关。具体如下:(1)一般来说,表面光滑,膜孔分布窄的膜不易被污染。膜的表面性能,如亲水性、疏水性和荷电性也会影响膜的污染程度,通常认为亲水膜更耐污染。(2)料液的性质,包括料液的温度和pH等。温度升高,料液的粘度降低,膜通量一般会增大;pH值则会影响料液中悬浮颗粒的荷电性质,从而影响膜的污染程度。2.1.2过滤方式膜过滤有两种形式:常规过滤和错流过滤,如图2-4所示。常规过滤是让污水直接通过膜表面,水分子透过膜而杂质被截留,但是这种形式很容易形成堵塞和结垢,所以还需要采用回流以使膜恢复工作。错流过滤是一种相对更先进更适合的膜设计,污水平行于膜表面流动,水透过膜而污染物不断地在膜表面流动,这样膜表面形成污垢的可能性就会降低,横向流动的设计能够减少清洗的频率并延长膜的使用寿命‘14】。4中国石油大学(华东)硕士学位论文2.1.3膜分离过程机理愿缚◆◆凳糍枝渗逸腰鸳蛭之麓暴毫至。嘞◇口∥彦龟口%◆■笼臻被渗透磁铸滠缝滤职纛隧图2-2过流方式示意图Fi92-2 The sketch map of filtrating mode以压力差为推动力的液相膜分离一般有微滤和超滤等方法,下面具体介绍下微滤及超滤的分离机理。2.1.3.1微滤微滤的分离机理是筛分机理,膜的物理结构起到决定性作用。此外,电性能和吸附对截留也有一定的影响。微滤膜的截留分表面层截留和内部截留两种:(1)表面层截留:机械截留作用、物理作用或吸附截留作用、架桥作用;(2)膜内部截留:膜的网络内部截留作用,是指将微粒截留在内部而不是在膜的表面。微滤就是以这种筛分机理为主的薄膜过滤,在压力作用下,水、盐类及大分子物质能够透过膜,仅微细颗粒和超大分子物质被阻留下从而达到分离净化的目的,故微滤对水中的有机物的去除效果有限。2.1.3.2超滤与微滤膜类似,超滤的分离原理同样可以用筛分原理来解释,它的截留率主要取决于溶质的形状和尺寸。超滤膜与微滤膜相比,其孔径相对要小,一般孔径为2,--50nm,操作压力为2-5bar,能够截留分子量在300~500000道尔顿之间的物质【15】。超滤对水中的微粒、细菌、胶体及各种有机物有较好的去除效果,但超滤膜几乎不能截留无机离子,第二章膜分离技术应用现状使其在应用中受到一定的限制。2.2膜处理含油污水的主要影响因素在膜法处理含油污水过程中,影响膜分离效果的因素很多而且关系复杂,除了首先要选择适合的膜进行污水处理外,跨膜压差、操作温度、膜面流速及污水的成分、性质等因素对处理结果都有很大的影响。因此,本文采用陶瓷膜处理油田含油污水的关键是通过研究确定最佳的操作条件及有效的膜清洗方法,这对提高含油污水的处理量、保证污水中污染物的去除率及延长膜的使用寿命都具有相当重要的意义【16】。2.2.1膜类型的选择采用不同的表征参数、材料、孔径、膜面结构的膜处理含油废水,膜通量差异很大。一般根据出水的水质要求和含油污水中的油滴的具体存在形式来选择合适的膜:若污水中的油滴以分散油为主,则选择孔径在10~loo岬之间的微滤膜;若污水中有表面活性剂等化学药剂的存在,使得油滴乳化成为相对稳定的乳化油或溶解油,油滴之间难以产生相互聚结,则需选择亲水或亲油的超滤膜分离。对于O/W型乳状液,最好选用亲油性膜,对于W/O型乳状液,则选用亲水性膜,因为这样的膜更有利于乳状液破乳。一般来说,亲水性的膜通量较大,抗油污染性能较好【171。2.2.2操作条件的影响操作条件包括跨膜压差、膜面流速、料液浓度、温度等方面,具体影响如下所述。2.2.2.1跨膜压差跨膜压差是膜过滤过程的驱动力,当选定合适的膜以后,跨膜压差对膜过滤性能的影响较大。当跨膜压差较低时,膜通量处于压力控制区,跨膜压差的增加而增大;当跨膜压差继续升高时,膜通量增加缓慢或基本保持不变,此时过滤过程由物质传递所控制,为传质控制区,膜通量与压力无判1引。2.2.2.2温度有研究表明温度对膜通量的影响主要是表现在对料液粘度、料液中悬浮物粒径分布及料液组分与膜表面作用力的影响【171。适当的提高操作温度可使膜通量得到提高,这是由于随着料液温度的升高,粘度减小,膜过滤的传质阻力减小,从而提高膜通量【16,19,201。另一方面,温度的变化会影响料液中可污染成分与膜表面、膜孔之间的作用力,这些因素会对膜通量产生不可预测的影刊211,因此需要通过实验研究确定温度对膜过滤特性的6中国石油大学(华东)硕士学位论文具体影响。2.2.2.3料液浓度料液浓度对膜的分离性能也有较大的影响。膜分离过程就是对料液的浓缩过程,故存在一个浓缩极限。当料液的浓度较小时,膜表面在料液的冲刷作用下,不易形成污染层;随着浓度的增大,膜面吸附的污染物越来越多,使得膜通量显著降低t22】。2.2.2.4膜面流速当采用错流过滤方式进行过滤时,一般情况下增大膜面流速可提高膜通量。这是由于流速增大,剪切力增大,浓差极化的影响减小,膜通量增大。但当流速过高时,通量反而降低,这是由于过高的流速引起沿膜管压力分布不均匀,使跨膜压差下降;过高的流速使料液在膜过滤器内停留时间过短;剪切力过大使油滴受挤压堵塞膜孔,引起通量降低1231。因此在选择膜面流速时,并非越大越好,当超过临界值后,不仅不会使膜通量得到明显提高,甚至会降低膜通量。2-3膜分离国内外现状膜技术在油田含油污水处理中应用研究【24'25,26’27,28,291有很多,有不少成功的工业化应用,但由于各油田含油污水的成份差别比较大,特别是其中的含油量的不同,因而也有不成功的应用。目前膜技术在油田含油污水处理中应用最广泛的是微滤和超滤系统,而国内外研究较多的是管状陶瓷微滤、中空纤维微滤和管状聚合物超滤。微滤和超滤主要是针对含油污水中油和悬浮物的去除,特别是对控制悬浮物颗粒粒径非常有效。2.3.1国内外应用现状在国内外,陶瓷膜分离技术处理油田含油污水的研究主要是实验研究,还没有进行大规模工业应用的相关报道。王怀林等口61分别采用南京化工大学和美国Filter公司生产的陶瓷微滤膜对江苏石油勘探局真二站三相分离器出水进行了实验研究,处理后的含油量小于4mg/L,悬浮物含量小于3mg/L,探讨了不同温度、压差、膜面流速及孔径等参数对过滤特性的影响,并针对膜处理中最为关键的清洗问题,设计了脉冲及预处理工艺,有效地延长了陶瓷膜的过滤周期。樊栓狮等‘27】采用自制膜分离器研究了陶瓷膜的乳化油分离特性,考察了跨膜压差、膜面流速和料液浓度等因素对膜通量和膜截留率的影响。结果表明,陶瓷膜具有较佳的7第二章膜分离技术应用现状分离效率,截留率达95%以上,通过碱洗或重新烧结后可较好的恢复性能,这是有机膜所不能比拟的。谷玉洪等【28】进行陶瓷微孔膜处理油田采出水实验,认为陶瓷膜处理含油污水效果较好,处理后含油量小于3mgCL,悬浮物含量小于lmg/L,粒径中值小于11.un,可满足低渗透油田注水水质要求。虽然处理效果不错,但由于制造成本、运行费用及膜污染清洗等问题,在油田推广应用还需要较长的时间。袁群杰等【冽对微孔膜处理油田采出水时的膜污染清洗问题进行了研究。通过实验,认为优化清洗剂配方和强化清洗工艺可以较好的解决陶瓷微孔膜清洗中膜通量恢复率低、污染物累积的难题。张安华‘301使用陶瓷膜过滤装置对油田采出废水进行深度处理以满足中低渗透及超低渗透油田注水要求。实验结果表明,陶瓷膜微孔过滤对经初步过滤处理后的采油水处理效果良好,废水经陶瓷膜过滤装置处理后,水中油含量O.60岬2标准分级 A1 A2 A3 Bl B2 B3 Cl C2 C3悬浮固体含量/mg·L-1 温度的极差R>流量的极差R,故以滤后水悬浮物含量为评价指标进行正交实验分析时,跨膜压差对滤后水悬浮物含量的影响最大,料液温度次之,进膜流量影响最小。由表4.8可以看出,跨膜压差的极差胗温度的极差尺>流量的极差尺,故以滤后水悬浮固体颗粒直径中值为评价指标进行正交实验分析时,跨膜压差对滤后水悬浮物颗粒直径中值的影响最大,料液温度次之,进膜流量影响最小。由上述实验结果可知,依据不同的评价指标,跨膜压差和料液温度对陶瓷膜过滤各效果的影响都比较明显。因此,本文在后面的章节里将重点研究跨膜压差、温度对陶瓷膜过滤效果影响的变化规律。第四章陶瓷膜处理含油污水实验研究4.2.2跨膜压差对过滤效果的影响为了研究跨膜压差对陶瓷膜处理含油污水时过滤效果的影响,本节分别测定了不同温度和进膜流量情况下陶瓷膜滤后水样中含油量、悬浮物含量和粒径中值随跨膜压差的变化。经陶瓷膜处理,滤后水中的含油量随跨膜压差的变化曲线如图4-9"---'4.11所示。由图4—9"-'4—11可以看出,随着跨膜压差的增大,滤后水含油量逐渐增大,这是由于油滴的可压缩性,随着跨膜压差增大,料液中的油滴会逐步吸附、累积在膜表面,并在压差的作用下,使得油滴受挤压变形透过膜孔进入渗透侧,从而引起滤后水中含油量增加。但各个操作条件下滤后水含油量均小于3mg/L,表明经本文实验装置处理后出水水质可满足低渗透油田回注用水Al级标准。0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 O.16 0.18 0.20 0.22 0.24操作压差/MPa图4.9温度为30℃时,滤后水含油量随跨膜压差的变化Fi94-9 Oil content-transmembrane pressure curve at 30"(20.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0 16 O.18 0.20 0.22 0.24操作压差/MPa图4-10温度为40℃时,滤后水含油量随跨膜压差的变化Fi94—·10 Oil content--transmembrane pressure curve at 40"C30O8642O8211111O,1.兽\删裸妞642O8642O862222111t1OOl-1.3乓咖是舡中国石油大学(华东)硕士学位论文0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0 16 0,18 0.20 0.22 0.24操作压差/MPa图4-11温度为50℃时,滤后水含油量随跨膜压差的变化Fi94—11 Oil eontent-transmembrane pressure curve at 50"(2经陶瓷膜处理,滤后水中的悬浮物含量随跨膜压差的变化曲线如图4.12,--4.14所示。由图4.12"-'-'4.14可以看出,随着跨膜压差的增大,滤后水中的悬浮物含量基本上越高。这是由于在膜过滤过程中会产生浓差极化、吸附及膜孔堵塞等现象,随着跨膜压差的增大,使得原先吸附在膜表面、膜孔道中的悬浮物被挤压到膜的另一侧,从而引起滤后水中的悬浮物含量增加。还可以看出,当跨膜压差不大于0.2MPa时,滤后水中悬浮物含量基本小于lmg/L,可达到低渗透油田注水水质A1级标准,为实际运行时控制跨膜压差提供重要参考依据。下一誉\删缸霉娥哟0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0,14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24操作压差/MPa图4-12温度为30"(2时,滤后水悬浮物含量随跨膜压差的变化Fi94—12 Suspended solid content-transmembrane pressure eurve at 30"C屉42O8642O222211ttt.1.旨\删震如第四章陶瓷膜处理含油污水实验研究7一商量、、棚缸雾缝哟0.04 0,06 0.∞ 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 O.22 0.24操作压差/IlPa图4-13温度为40℃时,滤后水悬浮物含量随跨膜压差的变化Fi94-13 Suspended solid content-transmembrane pressure curve at 40"(2■●兽\蛔I如S鲢哟O.04 O.∞ 0.∞0,10 0.12 0.14 0.16 O,18 0.20 0.22 0.24操作压差/MPa图4-14温度为50℃时,滤后水悬浮物含量随跨膜压差的变化Fi94··14 Suspended solid content·-transmembrane pressure curve at 50"C经陶瓷膜处理,滤后水中的悬浮固体颗粒粒径中值随跨膜压差的变化曲线如图4.15~4.17所示。由图4.15'-'--'4.17可以看出
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