Se genera una gran cantidad de aguas residuales durante el proceso de inundación de agua en los campos petrolíferos, y es difícil lograr una calidad de agua ideal utilizando procesos previos de tratamiento de aguas residuales. Con el avance continuo de la tecnología de separación por membranas, el uso de la tecnología de separación por membranas para tratar aguas residuales aceitosas puede lograr mejores resultados de tratamiento. Este artículo analiza el uso de la tecnología de separación por membranas en el tratamiento de aguas residuales.
En la actualidad, la mayoría de los campos petroleros nacionales han entrado en un período de alto contenido de agua. Las inundaciones de agua siguen siendo el principal medio para aumentar la producción de petróleo crudo. A medida que aumenta la producción de agua, habrá algo de agua. el agua producida regresa a la superficie desde el campo petrolero. Hay una gran cantidad de aguas residuales aceitosas. Para lograr los objetivos de protección del medio ambiente ecológico y reciclaje de recursos, es difícil tratar eficientemente las aguas residuales aceitosas en los campos petroleros. problema al que se enfrenta la mayoría de los trabajadores petroleros.
En los últimos años, a medida que la tecnología relacionada con las membranas de separación ha madurado gradualmente, algunos expertos y académicos han realizado investigaciones sobre el uso de esta tecnología para tratar las aguas residuales de los campos petroleros. En comparación con los métodos anteriores de separación de aceites usados, esta tecnología. las instalaciones de tratamiento de apoyo son relativamente simples, relativamente fáciles de operar de manera efectiva, tienen buena eficiencia de separación y bajo consumo de energía, etc., y son una importante dirección de investigación y desarrollo en la tecnología de tratamiento de aguas residuales de yacimientos petrolíferos.
1 Problemas existentes en la aplicación de la tecnología de separación por membranas en el tratamiento de aguas residuales oleosas en yacimientos petrolíferos
La proporción de petróleo sucio en las aguas residuales oleosas devueltas al suelo durante la extracción del yacimiento petrolífero El proceso es de 1,2 a 100 mg por litro, mientras que la proporción de sólidos disueltos totales en las aguas residuales es de 1000 a 1500 mg por litro, y el contenido de contaminantes orgánicos es de 20 a 12250 mg por litro. Frente a los contaminantes mencionados anteriormente, será difícil utilizar la tecnología de separación por membranas para tratarlos, especialmente en el caso de la contaminación orgánica. Por ejemplo, cuando el contenido de aceite sucio es de 200 mg por litro, el contenido de contaminantes orgánicos será mayor. por litro 5000 mg y el contenido total de sólidos suspendidos excederá los 4000 mg por litro. En estas condiciones, es probable que el uso de tecnología de separación por membrana para eliminar impurezas en las aguas residuales bloquee el tamaño de los poros de la membrana del filtro y reduzca la vida útil del filtro. la membrana del filtro. Si la tecnología de tratamiento de aguas residuales de campos petroleros con filtración por membrana logra mejores resultados en aplicaciones prácticas, debería combinarse con otros procesos de tratamiento de aguas residuales.
2 Factores que influyen en el proceso de uso de la tecnología de separación por membrana para tratar aguas residuales oleosas
2.1 Los materiales utilizados en la membrana de separación y el tamaño de los poros
Flujo de retorno en campos petroleros Cuando se tratan aguas residuales oleosas, para que la tecnología de membrana de separación desempeñe su función, el material de la membrana de separación debe determinarse con referencia a las características químicas de las aguas residuales oleosas. Si el componente de petróleo crudo de las aguas residuales aceitosas se compone principalmente de gotas de petróleo dispersas y petróleo flotante, entonces se debe determinar que el tamaño de poro de la membrana del filtro es una membrana de microfiltración en el rango de 10 a 100 micrones. Cuando el aceite de las aguas residuales está compuesto de aceite emulsionado estable y aceite disuelto, se debe seleccionar una membrana de ultrafiltración con propiedades lipófilas.
2.2 Temperatura de funcionamiento y diferencia de presión
El efecto de la membrana de separación en el tratamiento de aguas residuales se verá afectado por las condiciones de temperatura. En la mayoría de los casos, 30-50 grados Celsius es el mejor tratamiento de aguas residuales. temperatura. Cuando se utiliza una membrana de filtración para tratar aguas residuales aceitosas, se debe aplicar una diferencia de presión operativa crítica a ambos lados de la membrana. Si la diferencia de presión no es mayor que el valor crítico, la permeabilidad aumentará a medida que la diferencia de presión aumente gradualmente. Si la diferencia de presión aplicada es menor que el valor crítico, la cantidad de penetración disminuirá debido al aumento en la diferencia de presión.
2.3 Concentración del material líquido y situación del flujo
Cuando la membrana de separación trata aguas residuales aceitosas, si la concentración del material líquido no es grande, el flujo de la membrana del filtro es directamente proporcional al aplicado. diferencia de presión. Cuando la concentración del líquido de alimentación es mayor que un valor específico, la cantidad que puede permear no está directamente relacionada con las condiciones de presión, sino que sólo está relacionada con el caudal de la superficie de la membrana del filtro. Debido a que cambiar la situación del flujo del líquido de alimentación puede ayudar a mejorar la eficiencia de la separación por membrana de sustancias residuales, se debe consultar la situación real del líquido de alimentación en el sistema de separación por membrana de filtración para seleccionar un estado de flujo de material científico y razonable, de modo que para mejorar la membrana de filtración. Se ha mejorado aún más la eficiencia del tratamiento de aguas residuales aceitosas.
2.4 Contaminación de la membrana
La llamada contaminación de la membrana del filtro se refiere a los efectos físicos, químicos o mecánicos de diversas sustancias en las aguas residuales aceitosas sobre la superficie del cuerpo de la membrana para formar sustancias.
El problema de la contaminación de las membranas de filtración es una limitación que impide la promoción y aplicación a gran escala de la tecnología de separación por membranas. Por lo tanto, cuando se utiliza la tecnología de separación por membranas de filtración para tratar aguas residuales aceitosas, se debe seleccionar una membrana de filtración más razonable y métodos operativos apropiados.
3 Diseño del proceso de tratamiento con tecnología de separación de membranas en aguas residuales aceitosas
Para las aguas residuales aceitosas que se escupen al suelo durante el proceso de inyección de agua del campo petrolero, se utiliza tecnología de membrana filtrante para aislar la materia orgánica presente en las aguas residuales y los componentes del aceite usado se tratan previamente utilizando desinfección tampón primaria y oxidación catalítica, y las sustancias de mayor tamaño de partículas presentes en las aguas residuales se separan usando membranas de filtro de diferentes diámetros de poro para lograr un tratamiento de separación secundaria. para que las aguas residuales oleosas tratadas puedan ser inyectadas nuevamente en la formación entre las metas.
3.1 Análisis de las propiedades de las aguas residuales oleosas
Las aguas residuales oleosas formadas por inyección de agua en campos petroleros son un tipo especial de aguas residuales industriales. La composición específica es relativamente compleja, el grado de. La mineralización es muy buena y contiene muchos tipos de materia orgánica. Estas características anteriores proporcionan un caldo de cultivo para la existencia y reproducción masiva de microorganismos. El índice de rendimiento del consumo de oxígeno químico requerido para tratar la materia orgánica se encuentra en un estado inestable. El consumo de oxígeno químico es un parámetro clave en el proceso de tratamiento de aguas residuales aceitosas. El valor del valor se ha convertido en el foco de la tecnología de separación de membranas de filtro en el proceso. del tratamiento de aguas residuales oleosas.
3.2 Selección de materiales de membrana y parámetros de tamaño de poro
El material de la membrana de filtración es el principal factor que afecta el efecto del tratamiento de las aguas residuales aceitosas. Los componentes de las aguas residuales aceitosas deben ser cuidadosamente. estudiado y analizado, determine sus propiedades químicas, por ejemplo, al aplicar membranas de microfiltración para el tratamiento de aguas residuales, se debe seleccionar una membrana de filtro hecha de material de fibra hueca, y el componente principal del material es la cerámica inorgánica. Si se utiliza tecnología de filtración con membranas de ultrafiltración y membranas de nanofiltración, se deben usar membranas de filtración compuestas de materiales poliméricos. Durante el proceso de filtración de aguas residuales aceitosas, los indicadores de detección del agua de descarga incluyen materia sólida en suspensión, pH, contenido de materia orgánica, contenido de materia de sulfuro y petróleo, etc. Al tratarlo, el tamaño de los poros de la membrana filtrante debe determinarse de acuerdo con el tamaño de las partículas del material, de modo que la calidad del agua tratada pueda cumplir con los requisitos para la descarga o inyección en la formación.
3.3 Procedimientos de tratamiento de diversas sustancias nocivas en aguas residuales oleosas
Existen principalmente los siguientes procedimientos para filtrar y eliminar diversas sustancias presentes en aguas residuales oleosas:
1) Utilice el proceso de desinfección tampón para tratar las aguas residuales aceitosas por primera vez, utilice un generador de ozono para generar gas ozono sin recontaminación y luego introdúzcalo en las aguas residuales aceitosas, utilizando el efecto de destrucción microbiana del ozono para destruir la materia orgánica para el tratamiento. y también tiene la función de aislar los gases combustibles para que no ingresen a los equipos de tratamiento posteriores.
Las gotas de aceite en estado suspendido se elevan junto con el gas ozono generado para formar una película o capa de aceite, y el diámetro de las partículas de las gotas de aceite no será inferior a 100 nanómetros. Cuando el líquido de las aguas residuales se trata en un estado estático, las gotas de aceite dispersas estarán en estado suspendido y se distribuirán en las aguas residuales. Después de un cierto período de tratamiento permanente, se reunirán en partículas de aceite más grandes y flotarán en las aguas residuales. Al mismo tiempo, las gotas de aceite pueden alcanzar entre 10 y 100 micras.
2) La membrana de microfiltración se utiliza para lograr la separación primaria de aguas residuales. Este tipo de membrana de filtración tiene las características de una alta eficiencia de tratamiento, menos sustancias adsorbidas en la superficie de la membrana y el medio no se desprende fácilmente. y tiene un buen valor de aplicación de promoción. Las membranas de microfiltración pueden filtrar organismos orgánicos de 0,02 a 10 micrones y los iones más pequeños en las aguas residuales también se pueden aislar en este proceso de tratamiento. Debido a su gran flujo, se pueden usar en el proceso de tratamiento antes de la membrana y la membrana de nanofiltración. . La membrana de ultrafiltración puede pasar sustancias con un diámetro de aproximadamente 2 a 20 nanómetros y puede aislar eficazmente sustancias con pesos moleculares más grandes, como coloides, proteínas y virus.
3) Las membranas filtrantes de nivel nano se utilizan en el segundo tratamiento de aguas residuales aceitosas para concentrar y luego eliminar la sal en las aguas residuales. Solo las aguas residuales descargadas antes de que llegue este proceso solo se pueden usar si se cumple con el correspondiente. No se cumplen los estándares de calidad del agua. Este procedimiento de tratamiento es un procedimiento auxiliar del proceso de tratamiento anterior. Es adecuado para condiciones donde la calidad de las aguas residuales aceitosas es relativamente pobre y hay muchas impurezas. El diámetro de poro de la nanomembrana es de 1 a 2 nanómetros y su función de filtración y separación se sitúa entre la ultrafiltración y la ósmosis inversa, lo que permite el tratamiento de sustancias orgánicas de pequeño peso molecular, antibióticos y sales inorgánicas.
4 Conclusión
El uso de tecnología de separación por membranas para tratar las aguas residuales aceitosas generadas durante la inyección de agua en los campos petrolíferos puede lograr los objetivos de ecología verde, protección ambiental y ahorro de energía, y las aguas residuales tratadas pueden También la reinyección en la formación tiene buenas perspectivas de aplicación. Sin embargo, cuando se utiliza tecnología de separación por membranas para tratar aguas residuales, también se debe combinar de manera eficiente con una variedad de tecnologías de tratamiento de agua para lograr resultados más ideales.
Creo que después de la introducción anterior, todos tienen una cierta comprensión de la aplicación de la tecnología de separación por membranas en el tratamiento de aguas residuales aceitosas en campos petroleros. Bienvenido a iniciar sesión en Zhongda Consulting para obtener más información relevante.
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