本發(fā)明涉及一種采油廢水回收再利用方法。

背景技術(shù)：

含油廢水可以分為浮油、分散油(約為90wt.％)、乳化油(約為10wt.％)和溶解油(<0.5wt.％)。浮油和分散油由于具有較大的顆粒尺寸(>10μm)，相對(duì)較容易進(jìn)行分離。乳化油相對(duì)穩(wěn)定，顆粒尺寸小(<10μm)，傳統(tǒng)的處理方式(如重力分離，聚結(jié)分離)很難去除乳化油，處理后水質(zhì)很難達(dá)到排放或回注標(biāo)準(zhǔn)，因此采油廢水具有污染范圍廣，危害大，難于降解處理的特點(diǎn)。超濾膜技術(shù)是處理含油廢水的最有效的分離方法之一。其分離過程中不需添加化學(xué)試劑，分離效率高、裝置簡(jiǎn)單、操作方便、占地面積小，可以同時(shí)處理浮油、分散油和乳化油，既能回收濃縮油又使排放水回用，在含油廢水處理領(lǐng)域中優(yōu)勢(shì)顯著。相對(duì)于有機(jī)超濾膜，無機(jī)膜具有的耐化學(xué)腐蝕性、耐微生物侵蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長等突出優(yōu)點(diǎn)，使其能在一些使用條件極為惡劣的環(huán)境下長期穩(wěn)定的運(yùn)行，因此在含油廢水的處理中更具優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決采油廢水的污染范圍廣、危害大、難于降解處理的技術(shù)問題，提供了一種基于組合膜工藝的高溫高鹽采油廢水回收再利用方法。

基于組合膜工藝的高溫高鹽采油廢水回收再利用方法按照以下步驟進(jìn)行：

一、采油廢水經(jīng)過加壓設(shè)備加壓后，在壓力為0.05MPa-0.3MPa的條件下，進(jìn)入陶瓷超濾膜組件，濾后水進(jìn)入集水槽，達(dá)到水槽容積的50～70％，超濾系統(tǒng)停止運(yùn)行，將濾餅層的油回收，并且清洗陶瓷超濾膜組件；

二、在超濾系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，正滲透和膜蒸餾系統(tǒng)開始運(yùn)行，在集水槽內(nèi)的濾水，通過第一水泵進(jìn)入膜蒸餾組件的原料液側(cè)，經(jīng)由冷卻設(shè)備冷卻的蒸餾液通過第二水泵從集水槽進(jìn)入膜蒸餾組件的蒸餾液側(cè)進(jìn)行循環(huán)；

三、從原料液側(cè)的出水進(jìn)入正滲透組件的汲取液側(cè)，同時(shí)，正滲透原料液槽內(nèi)的低滲透壓待濃縮溶液經(jīng)過第三水泵進(jìn)入正滲透組件的原料液側(cè)進(jìn)行濃縮循環(huán)；

四、經(jīng)過步驟二和步驟三過濾的濾水溫度為30℃～35℃時(shí)，停止運(yùn)行，將集水槽、膜蒸餾組件和正滲透組件進(jìn)行放空，并進(jìn)行采油，將油進(jìn)行地下回灌；

五、集水槽排空后，對(duì)膜蒸餾組件和正滲透組件進(jìn)行清洗，同時(shí)，重復(fù)步驟一，待膜蒸餾組件和正滲透組件進(jìn)行放空和清洗后，重復(fù)步驟二至步驟四，即完成基于組合膜工藝的高溫高鹽采油廢水回收再利用。

步驟一中所述陶瓷超濾膜組件的孔徑為5KDa-0.1μm。步驟一中所述陶瓷超濾膜組件材料為氧化鋁、氧化鈦或氧化鋯。步驟一中所述的集水槽帶有保溫措施。

正滲透和膜蒸餾是新型的膜工藝形式，與超濾過程不同，二者均無需額外操作壓力，對(duì)膜污染具有較高的抗性。正滲透是以膜兩側(cè)溶液的滲透壓差為驅(qū)動(dòng)力，使水由低滲透壓側(cè)(原料液)透過膜孔進(jìn)入高滲透壓側(cè)(汲取液)，而膜蒸餾是非等溫膜分離過程，以膜兩側(cè)溶液的蒸汽壓差為驅(qū)動(dòng)力，水在較高溫度側(cè)(原料液)在膜表面汽化并透過膜孔，到達(dá)低溫側(cè)(蒸餾液)后液化。采油廢水經(jīng)過超濾處理后，同時(shí)具有低油量、高鹽度(高滲透壓)和高溫的特點(diǎn)，可以同時(shí)作為正滲透的汲取液和膜蒸餾的原料液，通過對(duì)其中鹽度和溫度的利用，實(shí)現(xiàn)采油廢水的進(jìn)一步綜合利用。

采油廢水具有污染范圍廣，危害大，難于降解處理的特點(diǎn)，本發(fā)明提出一種綜合利用采油廢水的組合膜工藝，針對(duì)采油廢水的具體特點(diǎn)，分別對(duì)其中的油、高熱量和高鹽度進(jìn)行利用。組合膜工藝包括三個(gè)膜系統(tǒng)：超濾系統(tǒng)、正滲透系統(tǒng)和膜蒸餾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)可以利用無機(jī)陶瓷膜對(duì)含有廢水中絕大多數(shù)油份進(jìn)行截留回收，濾后水含油量大幅降低，但仍具有較高的溫度和鹽度，其較高的鹽度可以使其成為正滲透工藝的汲取液，對(duì)低滲透壓的原料液(如生活污水)進(jìn)行濃縮，而其較高的溫度可以實(shí)現(xiàn)膜蒸餾的產(chǎn)水過程，將兩個(gè)過程結(jié)合起來，可同步實(shí)現(xiàn)原料液的濃縮和產(chǎn)水。

經(jīng)過陶瓷超濾膜的預(yù)處理，濾后水的含油量很低，同時(shí)，正滲透和膜蒸餾都是無壓膜分離過程，對(duì)膜污染具有較強(qiáng)的抗性，因此濾后水不會(huì)對(duì)二者造成明顯污染，同時(shí)，正滲透的汲取液可以同時(shí)作為膜蒸餾的原料液，實(shí)現(xiàn)鹽度和熱量的同時(shí)利用，兩組膜工藝同步運(yùn)行。超濾采用無機(jī)陶瓷膜，膜材料可以為氧化鋁、氧化鈦或氧化鋯，膜材料應(yīng)避免采用有機(jī)材料以提高超濾運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)考慮濾餅層油的回收以及處采油廢水的高效利用，采用死端過濾的運(yùn)行方式，操作壓力0.05MPa-0.3MPa。采油廢水一般具有較高溫度，經(jīng)過超濾處理進(jìn)入濾后水集水槽后，其溫度范圍為40-60℃，適宜作為膜蒸餾的原料液，膜蒸餾循環(huán)管路系統(tǒng)應(yīng)采用耐熱性材料。膜蒸餾采用的疏水膜一般為聚丙烯，聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯等，聚四氟乙烯在成品膜中疏水性和抗污性最好。膜蒸餾系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，膜兩側(cè)溶液可以采用同向流，也可以采用異向流。蒸餾液溫度一般可以直接采用環(huán)境溫度(15～25℃)，由于膜蒸餾運(yùn)行時(shí)伴隨著熱傳遞，蒸餾液溫度會(huì)不斷提高，因此蒸餾液部分需要配備冷卻設(shè)備，用于維持蒸餾液的較低溫狀態(tài)，從而維持膜蒸餾過程的驅(qū)動(dòng)力，冷卻設(shè)備可以在蒸餾液進(jìn)入膜組件前進(jìn)行冷卻，也可以直接對(duì)蒸餾液集水槽直接冷卻，冷卻系統(tǒng)可以利用市政供水管網(wǎng)的低溫進(jìn)行熱傳遞，從而節(jié)約能量消耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于組合膜工藝的高溫高鹽采油廢水回收再利用方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式基于組合膜工藝的高溫高鹽采油廢水回收再利用方法按照以下步驟進(jìn)行：

一、采油廢水經(jīng)過加壓設(shè)備1加壓后，在壓力為0.05MPa-0.3MPa的條件下，進(jìn)入陶瓷超濾膜組件2，濾后水進(jìn)入集水槽3，達(dá)到水槽容積的50～70％，超濾系統(tǒng)停止運(yùn)行，將濾餅層的油回收，并且清洗陶瓷超濾膜組件2；

二、在超濾系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，正滲透和膜蒸餾系統(tǒng)開始運(yùn)行，在集水槽3內(nèi)的濾水，通過第一水泵4-1進(jìn)入膜蒸餾組件5的原料液側(cè)5-1，經(jīng)由冷卻設(shè)備7冷卻的蒸餾液通過第二水泵4-2從集水槽6進(jìn)入膜蒸餾組件5的蒸餾液側(cè)5-2進(jìn)行循環(huán)；

三、從原料液側(cè)5-1的出水進(jìn)入正滲透組件8的汲取液側(cè)8-1，同時(shí)，正滲透原料液槽9內(nèi)的低滲透壓待濃縮溶液經(jīng)過第三水泵4-3進(jìn)入正滲透組件8的原料液側(cè)8-2進(jìn)行濃縮循環(huán)；

四、經(jīng)過步驟二和步驟三過濾的濾水溫度為30℃～35℃時(shí)，停止運(yùn)行，將集水槽3、膜蒸餾組件5和正滲透組件8進(jìn)行放空，并進(jìn)行采油，將油進(jìn)行地下回灌；

五、集水槽3排空后，對(duì)膜蒸餾組件5和正滲透組件8進(jìn)行清洗，同時(shí)，重復(fù)步驟一，待膜蒸餾組件5和正滲透組件8進(jìn)行放空和清洗后，重復(fù)步驟二至步驟四，即完成基于組合膜工藝的高溫高鹽采油廢水回收再利用。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是步驟一中所述陶瓷超濾膜組件2的孔徑為5KDa-0.1μm。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二之一不同的是步驟一中所述陶瓷超濾膜組件2材料為氧化鋁、氧化鈦或氧化鋯。其它與具體實(shí)施方式一或二之一相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是步驟一中所述的集水槽(3)帶有保溫措施。其它與具體實(shí)施方式一至三之一相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是步驟一中所述壓力為0.1MPa。其它與具體實(shí)施方式一至四之一相同。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是步驟一中所述壓力為0.15MPa。其它與具體實(shí)施方式一至五之一相同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是步驟一中所述壓力為0.2MPa。其它與具體實(shí)施方式一至六之一相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同的是步驟三中所述的低滲透壓待濃縮溶液為生活污水。其它與具體實(shí)施方式一至七之一相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是步驟五中采用濃度為0.1mol/L的氫氧化鈉溶液對(duì)膜蒸餾組件5進(jìn)行清洗。其它與具體實(shí)施方式一至八之一相同。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同的是步驟五中采用高速去離子水清洗正滲透組件8。其它與具體實(shí)施方式一至九之一相同。