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聚丙烯酰胺在采油污水深度处理中对超滤的影响

聚丙烯酰胺在采油污水深度处理中对超滤的影响

随着我国部分油田步入开发中后期聚合物驱油成为三次采油的主要方式之一大量的剩余含聚采油污水需进行回灌不仅花费大量资金还浪费大量资源进行采油污水的综合利用是今后的一个发展方向在利用膜分离技术进行含聚采油污水深度处理过程中聚丙烯酰胺使油的乳化情况更加严重降低了去油效果同时使膜更易堵塞膜污染不仅会降低膜的透水通量还会缩短膜的使用寿命恶化分离性能进而导致产水率降低极大限制了膜分离技术在采油污水处理中的实际应用

1、试验

采油污水深度处理中试试验工艺流程为采油污水处理站出水预处理超滤超滤工艺段采用聚偏氟乙烯PVDF超滤膜试验装置每天连续运行24h进行连续个月的现场试验试验过程中每日跟踪监测试验参数并监测超滤出水水质利用预处理工艺段调整超滤进水中聚丙烯酰胺浓度分析不同聚丙烯酰胺浓度对超滤运行的影响

2、结果与讨论

2.1进水聚丙烯酰胺浓度为23mg左右时

控制超滤进水中聚丙烯酰胺浓度在23 mg左右连续运行约一个月超滤工艺段产水率和进水压力随运行时间变化的情况见图

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运行期间聚丙烯酰胺的监测结果显示超滤进水聚丙烯酰胺平均浓度为22.5 mg结合运行期间聚丙烯酰胺的监测结果可看出聚丙烯酰胺浓度较高超滤段对聚丙烯酰胺的截留率也较高大约为53.5%说明有大量聚丙烯酰胺被超滤膜截留发生了较严重的堵塞进水压力迅速上升产水率波动较大约为58.1%80.5%经过化学清洗后进水压力显著降低但膜堵塞的情况很快再次出现造成进水压力上升由此可见超滤进水聚丙烯酰胺浓度在23mg左右时膜堵塞的情况严重导致进水压力升高影响了超滤工艺段的有效运行需要通过频繁的清洗才能保证相对稳定的产水率

2.2进水聚丙烯酰胺浓度为19mg/L 左右时

控制超滤进水中聚丙烯酰胺浓度在19 mg左右连续运行约一个月运行情况见图如图所示当超滤进水中聚丙烯酰胺浓度控制在19mg左右时超滤段进水压力在0.115 MPa左右运行5d后进水压力出现剧烈波动进水压力最高增加至0.140 MPa 左右随着进水压力的变化超滤段产水率则呈现阶段性逐渐下降的趋势监测5d超滤段产水率在80%左右随着进水压力迅速上升产水率波动较大60.8%85.3%

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运行期间超滤工艺段进水的聚丙烯酰胺浓度在19mg左右超滤膜对聚丙烯酰胺的截留率约为74%说明大量聚丙烯酰胺被超滤膜截留由此可见当超滤进水聚丙烯酰胺浓度在19mg左右时由于浓度偏高造成了一定的膜堵塞导致进水压力升高和相应产水率的下降影响了超滤工艺段的有效运行

2.3进水聚丙烯酰胺浓度为5.8mg左右时

控制超滤进水中聚丙烯酰胺浓度在5.8 mg左右连续运行约一个月超滤工艺段产水率和进水压力随运行时间变化的情况见图

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根据运行期间的聚丙烯酰胺的监测结果超滤进水聚丙烯酰胺浓度在5.8mg左右超滤膜对聚丙烯酰胺截留率较低约为30.5%结合聚丙烯酰胺监测数据说明膜对聚丙烯酰胺的截留作用较弱通过化学清洗后能够保持稳定的产水率但膜堵塞的情况很快再次出现造成进水压力上升由此可见超滤进水聚丙烯酰胺浓度在5.8mg左右时膜堵塞的情况仍然较严重需要通过频繁清洗才能保持稳定的产水率

2.4进水聚丙烯酰胺浓度为2.4mg左右时

控制超滤进水中聚丙烯酰胺浓度在2.4 mg左右连续运行约一个月运行情况见图

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如图所示当超滤进水中聚丙烯酰胺浓度控制在2.4mg左右时超滤段对聚丙烯酰胺的截留率在13% 左右说明超滤膜对低浓度聚丙烯酰胺的去除和截留效果不明显膜堵塞现象不突出超滤段进水压力在12d后升高至0.03 MPa并在后续运行过程保持稳定而产水率在12d不稳定82%上下波动运行12d后产水率稍有波动后趋于稳定最终维持在82.78%由此可见当进水聚丙烯酰胺浓度在2.4mg超滤工艺段运行较稳定

3、总结

在含聚采油污水深度处理中试试验中通过分析不同聚丙烯酰胺浓度对超滤运行情况的影响得出当超滤进水中聚丙烯酰胺浓度在2.4mg左右时超滤运行正常产水率较稳定因此提出超滤进水中聚丙烯酰胺含量不应高于2.4mg聚丙烯酰胺是影响膜分离技术在聚合物驱采油污水处理中的重要因素之一在今后相关设计和工程应用中应关注水中聚丙烯酰胺浓度做好预处理保障超滤的正常稳定运行


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