1、陶瓷膜现状
陶瓷膜也称GT膜,是以无机陶瓷原料经特殊工艺制备而成的非对称膜,呈管状或多通道状。陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜管外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体颗粒、液体液滴)被膜截留从而达到固液分离、浓缩纯化的目的。
2、应用概况
A联合站污水处理流程为:游离水脱除器、电脱水器防水,经污水沉降罐沉降,沉降后由气浮选微泡气浮出油,升压进入一次、二次石英砂磁铁矿双层滤料滤罐,出水即为“8.3.2”深度污水,经缓冲罐后去往陶瓷膜,陶瓷膜将由污水滤罐处理后的污水进一步进行处理,最终达到油田规定的“5.1.1”水质要求,高一联深度水处理工艺采用陶瓷膜过滤装置,多孔陶瓷膜由4根H=1178mm、Φ=350mm的不锈钢陶瓷膜筒构成,每根陶瓷膜筒内有99根相同管径的陶瓷膜管,膜罐内径为15mm,膜的平均孔径为40nm。
2.1工艺流程
深处理污水先经过多孔陶瓷颗粒滤罐,通过陶瓷颗粒滤料将深处理污水中的相对大粒径颗粒过滤出去,通过供水水泵将原水压力从0.02MPa~0.03MPa提高到0.35MPa,再经过兰式过滤器将杂质截留后,进入循环装置,深处理污水从膜管内壁渗透到膜管外壁,杂质被截留在膜管内,与循环水一同循环,滤后水分别从高压端、低压端出口流出,输送到储罐;另外,为了降低循环水的污染程度,在循环的尾部设置排污水管线,将其排入回收水罐循环回收。
2.2运行情况
(1)连续运行阶段从投产以来,平均运行碱清洗周期为5.5天,平均出水量为22m3/h,每8次碱洗后进行1次酸洗,酸洗周期约为45天。我们发现,每次碱洗后出水量相对上次碱洗后都有一定程度衰减,在4-6m3/h区间范围内,而当清洗后出水量低于30m3/h时,膜的污染程度已经很严重,需要连续清洗来使膜通量恢复到40m3/h以上。(2)间歇运行阶段根据运行情况可以看出,运行碱洗周期为15天~20天,平均出水量约为25m3/h,运行周期的延长主要原因有以下两点,一、日运行时间缩短,使得膜孔连续污染强度降低,从停机到重新起机膜通量略有回升;二、每次停机时均将膜筒内、管线内污水排净,这样既能减轻膜停运时间内污水内细菌的滋生堵塞膜孔,又能将来水的冲击力转化为对膜管的一次清洗,膜通量有一定的恢复。
3、膜污染控制方法
3.1污水预处理
A联合站预处理方式为,向游离水脱除器、脱水器脱除的含油污水中加入净水剂,经过污水沉降罐沉降,再通过气浮选后加入絮凝剂、杀菌剂等药剂,进入双层滤料滤罐,为含油污水的基本处理方式,即为陶瓷膜的原水。
3.2气动脉冲反冲洗
无反冲洗出水量从43m3/h降至27m3/h仅用约20h。而有反冲洗系统后经过128h。
3.3药剂清洗
在由于油田采出水的成分复杂,经过试验,化学方法分为碱清洗法和酸清洗法,碱清洗能出去膜管壁的层状结构,酸清洗是为了出去膜孔内的铁离子,并与碱清洗后残留的碱垢中和。碱洗方式:清洗时,碱液由50℃升至80℃,循环清洗后自然冷却,冷却到40℃正常生产;采用无渗透与渗透交替进行,间隔为10min,清洗时间90min。
4、结论
每次碱洗后膜的出水量相比上次清洗都会有一定程度的衰减,清洗后膜通量从40m3/h降到清洗后膜通量30m3/h,平均周期在2-3个月,之后需要用酸和综合药剂频繁清洗,直到膜通量恢复到40m3/h以上。在周期内用碱液清洗来维持膜的再生;运行时适当停机排空机体内污水。
作者:何炎武 单位:大庆油田采油五厂