膜分離處理含油污水的研究進展

來 洋

(西南石油大學 化學化工學院，四川 成都 610500)

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膜分離處理含油污水的研究進展

來 洋

(西南石油大學 化學化工學院，四川 成都 610500)

指出了工業過程中產生的大量含油污水的處理是一大難題，膜分離技術對乳化油的分離具有分離效率高、消耗能耗低、裝置簡單等優點，具備較好的應用前景。闡述了膜分離技術在油水分離方面的研究進展，并對膜技術的未來發展方向進行了展望。

膜技術；油水分離；抗污染

1　引言

膜分離技術對乳化油的分離具有較好的效果。相較于傳統方法，膜分離技術能耗低、裝置簡單。然而，其在處理復雜的油田采出水時，抗污染性能較差，極易造成膜通量下降、處理效果變差。因此，高抗污染性能復合膜的研發是目前膜技術研究的重點。

2　油水分離膜研究進展

2.1疏水膜研究進展

早期研究較多的是疏水膜。膜表面對油滴起著聚結粗化，有利于實現油水分離[1,2]。

Daiminger等[3]以異十二烷作為油相，通過膜聚結器對油/水乳液進行聚結處理。結果表明：疏水膜能使乳液在通過膜聚結器后粒徑變大，從而使后續的截留效果更佳。Kong等[4]利用孔徑不同的疏水PVDF膜，促進疏水膜表面上油滴的吸附與聚結，實現對油滴的截留作用。

由于疏水膜對油較好的滲透性能，極易造成膜水通量下降。因此，疏水膜越來越多地被用于油包水型乳液分離的研究。

2.2親水膜研究進展

2.2.1無機膜

無機膜具有良好親水性和較好的機械強度，是進行油水分離的良好材料。

Cui等人[5]制備了孔徑大小不同的NaA/α-Al2O3微濾膜。8 h含油廢水過濾，經清洗后，純水通量恢復率最高達到86.6%。Zhang等人[6]對改性的TiO2+Al2O3復合陶瓷膜進行大豆油乳液評價實驗，改性后的陶瓷膜水通量更加穩定，抗污染性能明顯增加。Zhou等人[7]將ZrO2摻雜在了Al2O3陶瓷膜上，使陶瓷膜的抗污染性能進一步得到提升。Abadi等人[8]將陶瓷膜用于某煉廠的含油污水處理。通過對操作壓力、錯流速度、處理溫度等條件的優化其純水通量恢復率最高可達95%。

2.2.2有機膜

由于親水性有機膜材料的溶脹作用等原因，其使用范圍不及疏水膜材料廣泛，對疏水性膜材料進行親水改性是目前研究的主要方向。

Yang等人[9]通過采用PSF/TiO2復合膜對煤油/水乳液進行處理，純水通量較改性前高出約50%，抗污染性能明顯提升。

3　目前存在的問題及展望

目前的研究主要采用模擬含油污水，而對于真實污水，往往存在更多問題。如在采油時加入的水溶性聚合物，會使處理更加困難。通過采用含有陽離子的聚丙烯酰胺的模擬采出水對納米TiO2、Al2O3改性的PVDF膜進行研究。結果發現，對操作條件優化后，過濾污水60 min后，其通量僅為初始通量的21.51%，表明復合膜受到了聚丙烯酰胺的嚴重污染。

Zhang等[10]通過向模擬采出水當中加入鹽溶液及聚丙烯酰胺，系統地研究了鹽類及聚合物濃度對陶瓷膜污染的影響。結果表明，低于聚合物臨界膠束濃度時，聚合物在膜的表面及孔道內發生強烈的吸附。

綜上所述，大部分膜材料在處理真實的油田采出水時，其使用壽命仍然非常有限。因此，單純改善表面親水性尚不能滿足要求。對文獻分析結果表明，尋找一種新型改性劑，使其在膜表面具有較高的覆蓋率，可能是一種有效的方法。

[1]蔣學彬. 膜分離技術在石油工業含油污水處理中的應用研究進展[J]. 油氣田環境保護,2015,(05):77～80，94.

[2]吳淑平. 含油污水處理中膜分離技術的應用[J]. 科技傳播,2011,(08):167，169.

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[6] Q. Zhang, Y. Fan, N. Xu. Effect of the surface properties on filtration performance of Al 2 O 3 -TiO 2 composite membrane[J]. Separation & Purification Technology, 2009, 66(2):306～312

[7] J. Zhou, Q. Chang, Y. Wang, J. Wang, G. Meng. Separation of stable oil-water emulsion by the hydrophilic nano-sized ZrO 2 modified Al 2O 3 microfiltration membrane[J]. Separation & Purification Technology, 2010, 75(3):243～248

[8] S. R. H. Abadi, M. R. Sebzari, M. Hemati, F. Rekabdar, T. Mohammadi. Ceramic membrane performance in microfiltration of oily wastewater[J]. Desalination, 2011, 265(1-3):222～228.

[9] Y. Yang, H. Zhang, P. Wang, Q. Zheng, J. Li. The influence of nano-sized TiO 2 fillers on the morphologies and properties of PSF UF membrane[J]. Journal of Membrane Science, 2007, 288(1-2):231～238.

[10]H. Zhang, Z. Zhong, W. Xing. Application of ceramic membranes in the treatment of oilfield-produced water: Effects of polyacrylamide and inorganic salts[J]. Desalination, 2013, 309(2):84～90.

Research Progress on Membrane Technology in Separation of Oily Wastewater

Lai Yang

(ChemicalInstituteofChemicalIndustry,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu,Sichuan610500,China)

The separation of large amount of oily wastewater produced in industrial process is a worldwide challenge. As for its high separation efficiency, low energy consumption and relatively simple operational process, membrane technology is considered the most promising method. In this short review, the recent development of advanced filtration membranes for emulsified oil/water mixture separation was presented and the future development of membrane technology was prospected.

membrane technology; oil-water separation; anti-pollution

2016-06-08

來洋(1991—)，男，西南石油大學碩士研究生。

TU992.3

A

1674-9944(2016)16-0099-02