采油污水回用处理方法

2.1

膜法水处理技术

油田含油污水深度处理用膜过滤技术主要有：

微滤、超滤、纳滤、反渗透和电渗析等。其中微滤和
超滤主要截留污水中微米级的悬浮固体、乳化油和
溶解油等，用于低渗透油田回注水处理或作为反渗
透、纳滤、离子交换等后续深度处理工艺的预处理。
反渗透、电渗析适合于滤除污水中低分子质量的化
合物及各种离子。

2.1.1

微滤

一般来说，微滤膜是一种孔径为

0.1～1.0 μm

、

高度均匀、具有筛分过滤作用的多孔固体连续介质，
主要分为有机膜和无机膜两类。目前油田应用较多
的是陶瓷膜和中空纤维微滤膜。

1995

年，美国

Aloca

公司在墨西哥湾采油平台

进行陶瓷微滤膜试验，在进口油质量浓度为

25～

283 mg/L

的情况下，出口油质量浓度降到所用分析

方法能够测定的极限值；固体悬浮物含量从

73～

290 mg/L

降低到

1 mg/L

以下

〔

2〕

。

江汉石油机械厂联合抚顺石化研究院共同利

用

U.S. Filter

公司的陶瓷膜过滤器对油田采出水

进行了处理试验研究。试验研究所用污水为辽河油
田某采油厂注水站砂滤罐的出口水，悬浮物质量浓
度为

20～50 mg/L

。

经

0.8 μm

陶瓷膜过滤器过滤

后，水中悬浮物固体质量浓度基本

＜1 mg/L

，

颗粒直

径

＜1 μm

，

油质量浓度

<3 mg/L

，

可满足特低渗透油

田注水水质要求

〔

3〕

。

徐晓东等

〔

4〕

采用无机陶瓷膜处理设备处理宝

浪油田采出水，研究结果表明：处理后的采出水完
全能满足宝浪油田注水的水质要求。产出水中的悬
浮物质量浓度

＜1 mg/L

。

0.1 μm

膜处理后的采出水

中悬浮物质量浓度平均值为

0.417 mg/L

，

粒径中

值

＜1 μm

；

0.2 μm

膜处理后的采出水中悬浮物平均

质量浓度为

0.57 mg/L

，

粒径中值

＜1.5 μm

；

产出水

中油含量低于检测限。

王生春等

〔

5〕

用聚丙烯中空纤维微滤膜处理油田

含油污水，实验研究表明：在不考虑细菌影响的前提
下，处理后的水悬浮固体

≤1 mg/L

，

悬浮固体颗粒粒

径

≤1 μm

，

油质量浓度

≤1 mg/L

，

能满足低渗透、特

低渗透油层注水的要求。

天津纺院与大港石油管理局勘探设计院合作用

自制的、化学稳定性好、机械强度高的聚偏氟乙烯

（

PVDF

）

中空纤维膜对油田采出含油污水进行了初

步净化处理，处理后油

＜3 mg/L

，

1996

年在大港油田

马西污水站进行了工业级实验取得了满意结果。

1995

年

月对特低渗透油田回注水进行了深度处

理，净化水中悬浮物固体粒径

＜0.8 μm

，

悬浮固体

＜

0.5 mg/L

〔

6〕

。

2.1.2

超滤

超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，孔

径范围为

0.05～1 nm

，

可截留固体颗粒、生物分子、

胶体及相对分子质量为

1 000～100 000

的大分子。

加拿大西部某些油田考虑用横向流超滤处理

稠油采出水作为离子交换器的预处理而替代常规
处理流程。这样做具有简化流程、可以处理高含水、
应变性强的优点。

1987

年

B. A. Farnand

等

〔

7〕

采用超

滤膜对稠油污水进行了处理，检测了不同采出水水
样在不同操作条件下对超滤管状膜的渗透率、油含
量、过水率的影响。采用超滤膜处理采出水，在降低
水处理药剂量的同时可将油全部去除，为后续的软
化以及其他水处理工艺提供稳定和干净的水。

K. Karakulski

等

〔

8〕

用管状超滤膜处理含油废水，

出水油质量浓度

＜10 mg/L

，

COD

去除率为

80%

，

进一

步用反渗透膜处理后

COD

去除率达到

98.5%

，

悬浮

物去除率达到

95.7%

，

出水可作为工业回用水。

1995

年李发永等采用外压管式聚砜超滤膜处

理胜利油田东辛采油厂预处理过的污水，对操作条
件、清洗工艺等进行了研究。膜有效面积为

0.4 m

，

在一定的操作条件下，膜通量为

80～490 L/

（

），

处理后的水达到了低渗透油田注水水质标准。

张裕媛等

〔

9〕

用相转化法制备聚砜

-Al

微粒填

充到聚砜中，并用该复合膜对华北油田北大站外排
水砂滤后水样进行了超滤处理，原水的油质量浓度
为

640 mg/L

，

处理后的油质量浓度

＜0.5 mg/L

，

完全

符合回注水的要求。

郭晓等

〔

10〕

在用管式磺化聚砜超滤膜处理辽河油

田曙光采油厂低渗油层处理站的含油污水时发现：
经超滤膜处理过的水质中含油量、悬浮固体浓度用

7230G

分光光度计已检不出，颗粒直径

≤0.45 μm

，

可满足低渗油层回注水质相关标准。

王立国等

〔

11〕

采用核桃壳过滤器

超滤装置组合

工艺处理油田含油污水，处理后水中油的质量浓度
由

115.70 mg/L

下降为

0.33 mg/L

，

粒径

＞1.0 μm

的

颗粒平均去除率为

99.09%

，

悬浮物质量浓度由

l8.06 mg/L

下降到

0.56 mg/L

，

处理后的水质满足《碎

屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》（

SY/T

专论与综述

工业水处理

2009 － 01

，

（

）