超濾水處理裝置在某聯(lián)合站的應用

蘇崢（大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163000）

超濾水處理裝置在某聯(lián)合站的應用

蘇崢（大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163000）

本文通過分析超濾水處理系統(tǒng)的特點及原理，總結(jié)出該系統(tǒng)應用在某聯(lián)合站的必要性。不僅其過濾效果不受水源來水水質(zhì)的影響，能夠去除細菌，同時超濾的濃縮液中只含有水源來水中含有的物質(zhì)，沉淀物的量明顯較少，提高了某聯(lián)合站的注入水水質(zhì)，并且該超濾系統(tǒng)可以實現(xiàn)全自動化工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)，實現(xiàn)了“百年油田”降本增效的管理運行模式。

超濾；水處理

1 超濾膜的種類及特點

濾膜技術(shù)從精度劃分，一般分為微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）。

超濾精度是0.002-0.1微米之間的蛋白質(zhì)和大分子物質(zhì)。超濾膜有效阻止蛋白質(zhì)、大分子物質(zhì)、膠體及微生物，運行壓力一般為1-7bar。

超濾膜按結(jié)構(gòu)分為四種：板式膜，卷式膜，管式膜，中空纖維膜。

(1)板式膜。是最早出現(xiàn)的濾膜，在實際應用中，因為對膜表面的流蘇和密封程度難以控制，所以這類膜的應用受到限制。

(2)卷式膜。從板式膜發(fā)展而來，同樣在實際應用過程中，由于膜的格網(wǎng)工藝問題，無法進行反洗，從而無法進行工業(yè)原水處理，僅適用于高溫、高壓分離等。

(3)管式膜。解決了以上兩種膜的問題，但因為經(jīng)濟性不強，只適用于普通水的處理。

(4)中空纖維膜。徹底解決了以上三種膜的弊端，同時具有過濾通量大、抗氧化性及耐污染及強酸、堿等特性，經(jīng)濟性適中，在水處理中應用最為廣泛。

2 應用于某聯(lián)合站的以聚偏氟乙烯（PVDF）材質(zhì)制作的中空纖維膜的特點

(1)過濾通量大。對膜材料采用了改性技術(shù)，使之具備了更強的親水性，保證了運行過程中較大的過濾通水量。

(2)抗氧化性。PVDF中空纖維膜絲的耐余氯性能很高，處理工藝中次氯酸鈉的投加，不會對膜組件造成任何影響。用聚偏氟乙烯材質(zhì)制作的過濾膜，在其系統(tǒng)內(nèi)可以長期保持一定量的游離氯的存在，達到同時抑制并殺滅系統(tǒng)中存在的細菌，從而確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

(3)耐污染及強酸、堿。由于材質(zhì)的化學穩(wěn)定性強，對較強酸、堿的耐受能力就強，使其具備了大強度化學清洗的特性。相比其他材質(zhì)的過濾膜，具有可過濾通量大，性能衰減小的特點，使得清洗次數(shù)得以減少，反洗即可，從而降低了清洗費用，保證了在實際使用中系統(tǒng)的運行時間，并且延長了膜的使用壽命。

3 應用于某聯(lián)合站的連續(xù)膜過濾（CMF）系統(tǒng)工藝及組成

（1）系統(tǒng)的基本工藝

三級過濾：用循環(huán)進水泵將經(jīng)過錳砂過濾和精濾過濾的原水加壓送入超濾設(shè)備，由于以聚偏氟乙烯為材質(zhì)制作的過濾膜的特點，可有效去除其中的細菌、藻類、SS，降低濁度、懸浮物含量及濾掉微小（大于0.2微米）的顆粒物質(zhì)等能力，從而滿足地層對注入水所要求達到的指標。在設(shè)備的運行過程中，完全實現(xiàn)全自動運行，全得益于恒流控制技術(shù)和PLC控制技術(shù)。每臺膜過濾設(shè)備通過采集器得到單臺設(shè)備的通水量，控制單臺機泵的開口大小，保證設(shè)備通水量為設(shè)定數(shù)值。PLC自動控制濾水和反洗的切換操作，達到對各個機泵設(shè)備的實時監(jiān)測和自動、遠程控制，使系統(tǒng)實現(xiàn)全天無人值守，自動過濾、反洗的目的。

物理反洗：在反洗過程中，應用的是外壓中空纖維膜反洗技術(shù)，首先超濾濾后液由膜出口反向進入到膜體內(nèi)，和濾出液呈反向注入進行反沖洗。并且在膜的來水打入壓縮空氣，使得膜的外壁和膜體之間的空隙進行氣泡擦洗，最后污水從膜的排污口排出。

化學清洗：化學清洗是在殺菌液中加入鹽酸(HCl 0.5～1%)、氫氧化鈉(NaOH 0.1～0.5%)和次氯酸鈉（NaOCl 200～

300ppm）。加酸是分解無機鹽產(chǎn)生的結(jié)垢污染物。加次氯酸鈉是去除膜表面的有機污染物和相應細菌。

（2）系統(tǒng)的組成

超濾系統(tǒng)是由供水系統(tǒng)、CMF設(shè)備系統(tǒng)、電氣自動化系統(tǒng)、反清洗系統(tǒng)、及供氣系統(tǒng)組成。

供水系統(tǒng)包括儲水罐、循環(huán)泵、自清洗過濾器及配套管路等組成。

CMF設(shè)備系統(tǒng)即連續(xù)膜過濾設(shè)備包括膜及膜組。

電氣自動化系統(tǒng)包括供配電設(shè)備、機泵設(shè)備及采集設(shè)備等。

反洗、化學清洗系統(tǒng)包括反洗泵、加藥泵、流量變送器及自動開關(guān)閥門等。

供氣系統(tǒng)包括壓縮空氣泵及儲氣罐等。

4 結(jié)語

超濾系統(tǒng)在某合站的應用，是滿足油田開發(fā)的需要的，符合當前區(qū)塊對注入水質(zhì)的指標要求，某聯(lián)合站超濾系統(tǒng)的第三級應用，去除了原水中的雜質(zhì)及細菌，提高了注入水水質(zhì)，符合地層對注入水的指標要求，比起傳統(tǒng)錳砂過濾加精濾過濾兩級過濾方式，第三級超濾過濾的增加，使得注入水中的沉淀物的量明顯減少，保證了注入水的水量，同時超濾系統(tǒng)還實現(xiàn)了全自動化運行，降低設(shè)備維護成本和職工工作量的同時，確保了油田高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)運行。

[1]顏翠平，王成端，張明星.超濾膜在水處理中的應用.貴州化工，2006.2.

[2]卞曉鍇，陸曉峰，施柳青.蛋白質(zhì)超濾過程及超濾膜的表面改性研究現(xiàn)狀.膜科學與技術(shù)，2001.4.

[3]賈永志，呂錫武，周海峰.超濾技術(shù)及其在水處理領(lǐng)域研究進展.凈水技術(shù)，2007.4.