陶瓷膜过滤技术在油田含油污水中的应用研究进展

油田含油污水的高效处理是油田可持续开发的关键,陶瓷膜过滤技术由于具有分离效果好、无二次污染等优点已成为目前的研究热点。本文分析了陶瓷膜的油水分离机理,调研了国内外陶瓷膜过滤技术处理油田含油污水的研究现状,同时介绍了陶瓷膜过滤技术在海上油田含油污水处理中的应用,重点分析了膜分离效果的影响因素,主要包括膜本身的性能、原料液的性质、过程的操作参数以及其他影响因素。其中膜本身的性能主要体现在膜孔径和膜材料上;原料液的性质主要取决于含油量、p H、浓度和温度;而过程的操作参数主要包括跨膜压差和膜面流速;其他因素主要有反冲洗、吸附剂和混凝剂。然后分析了膜污染的机理,介绍了目前膜清洗的方法。最后分析了膜技术应用中存在的问题,对未来研究的方向提出了几点建议。     

含油废水的膜处理技术

膜分离法处理含油污水简单、高效且能耗低 ,合理选择膜和设计膜组件可以提高油脱除率 ,减小膜污染 ,增加处理量 ;油水分离的膜过程机理研究尚不成熟 ,岌待建立相关理论 ;分析了传统的膜分离技术及组件 ,指出双极旋转膜组件能够较好地强化膜过程 ,是一种极具发展潜力的含油污水处理方式。     

膜分离技术在油田含油污水处理中的应用分析

现阶段我国油田开发主要采用的是注水开发的方式,该方式当油田进入高含水期之后,采出水量会增长,但是同时含油污水也会增多。所以在油田开采的过程当中,如何用最少的经济成本处理含油污水是现阶段油田开采节约成本的方式之一。膜分离技术是近十几年油田处理含油污水主要的方法之一,专家通过对该方法原理的研究,提高了膜分离技术处理油田含油污水的效率。本文将指出膜分离技术当中膜的种类,说明膜污染的原理以及预防和清洗的方式,最后分析利用膜分离技术在处理油田含油污水时的影响因素。     

改性聚四氟乙烯膜精细过滤器处理含油污水的工业性试验研究

根据改性聚四氟乙烯膜精细过滤技术处理油田含油污水的前期试验,进行工业性放大试验,验证了其处理含油污水的可行性,确定了过滤器的设计和运行参数.结果表明,作为油田含油污水处理工艺中的二级过滤设备,改性聚四氟乙烯膜精细过滤器处理后的水质能够达到大庆油田低渗透率油层回注水水质控制指标,实现了膜滤技术在油田含油污水处理上的应用,...     

膜生物反应器在污水处理中膜污染及其防治

膜生物反应器在污水处理中的应用范围和规模虽然不断增加,然而,膜污染严重阻碍了膜生物反应器技术的推广应用。作者从膜的性质、料液性质以及膜分离的操作条件三个方面分析了膜污染的成因和膜污染过程,系统论述了膜污染在国内外的研究进展;另外还从改善膜本身的抗污染能力,变化混合液的特性,优化膜分离的操作条件和膜清洗四个方面介绍了膜污染的防治方法。     

陶瓷基动态膜技术及其在污水处理中的研究进展

介绍了动态膜分离技术,影响动态膜成膜及其分离性能的主要因素,重点综述了陶瓷膜为基膜形成的动态膜在污水处理中的研究和应用实例,提出陶瓷基动态膜技术今后的研究和热点方向。     

膜技术在医药生产中的应用

通过膜过程分类及其分离机理的介绍,论述了膜技术在医药生产中的应用及膜分离系统选用应注意的问题。阐述了膜分离技术在医药生产中的重要性及未来的发展前景。     

动态膜分离技术及其在污水处理中的应用

介绍了动态膜分离技术成膜机理及影响动态膜性能的主要因素,重点综述了管式陶瓷膜支撑体上形成的动态膜及动态膜膜生物反应器在污水处理中的应用实例,并指出了动态膜技术今后研究和发展的方向。     

单细胞蛋白纯化中超滤膜清洗研究

膜分离技术在应用过程中,膜污染清洗是一个重要的环节。在单细胞蛋白分离纯化工艺研究中,重点试验研究了膜污染清洗工艺,试验结果表明,采用组合清洗剂清洗效果较为理想,清洗后的膜通量可恢复到99％。     

反渗透膜污染及其清洗的研究

反渗透膜分离技术在水处理中的应用越来越广泛,膜污染也日益受到重视。就常见的膜污染情况进行研究,针对不同的污染情况提出了几种常用的清洗方式,并比较了几种清洗方式的优劣,重点揭示了化学清洗机理,为反渗透膜的清洗提供建议。     

Treatment of Oily Wastewaters Using the Microfiltration Process: Effect of Operating Parameters and Membrane Fouling Study

This work focuses on the treatment of oily wastewater using the cross-flow microfiltration (MF) process to determine the effect of different operating parameters such as transmembrane pressure (TMP) and cross-flow velocity on the separation performance and to study the mechanism of membrane fouling during microfiltration of oil in water emulsions. In this regard, the permeation flux and oil rejection of a polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane in a flat-frame MF module for separation of 3000 ppm oil/water emulsions were measured. The results indicated that the permeate flux increased by an enhancement in both TMP and cross-flow velocity, while the oil rejection decreased. The analysis of variance (ANOVA) showed that the individual effect of TMP and cross-flow velocity is more important than the interactional effect of these operating parameters on the permeate flux and oil rejection. The results of fouling modeling revealed that the membrane fouling mechanism was affected by the applied TMP. The cake filtration model dominates the fouling mechanism at lower operating pressures. The fouling mechanism was changed from the cake formation to intermediate pore blocking and then to standard pore blocking as the TMP varied from 1 to 3 bar. Finally, a five-step procedure was used for cleaning the oil/water fouled membranes.     

用于油水分离的非化学计量掺杂Ce纳米SiO_2聚砜复合膜的研究

为提高膜分离法对油水分离的效果,减小油质对膜的污染,采用非化学计量掺杂Ce纳米SiO2聚砜(PSF)复合膜对油田回注水进行处理.通过对复合膜的拉伸强度、亲水性和ESEM性能测试并将其应用于油水分离试验可知,纳米SiO2复合粒子添加量为PSF质量的10%时,复合膜的机械强度最大,接触角为最小值41.7°.以此含量制得的复合膜的渗透通量最大,且随着操作时间的进行该复合膜的渗透通量下降的最慢,表明复合膜的耐污染能力得到增强;同时此复合膜对油的截留率高于98%,处理后的水样符合国家水质排放标准.     

面向油水分离的无机膜制备及应用进展

膜技术是处理含油污水及含水油液的有效分离方法。无机膜材料由于可调变的表面性质和良好的稳定性,即使在苛刻的条件下,在分离油水方面表现出优异的分离性能。本文首先阐述了设计与制备油水分离膜的理论基础,包括分离过程中压力驱动力和膜表面特性对膜通量和选择性的影响;然后综述了当前国内外用于油水分离的无机膜的制备及其应用进展,重点介绍分子筛膜、金属氧化物/金属氢氧化物膜和氧化石墨烯膜等的研究,分析了在不同油水混合物中研究者们调控无机膜表面性能的策略,提出膜表面润湿性和膜结构是提高膜分离效率和抗污染性的关键;最后指出抵制含大量表面活性剂、碱液及有机聚合物种的乳化油对膜造成污染,是无机膜亟需解决的问题,并展望了无机膜在分离油水方面的发展方向。     

Evaluation of the fouling potential of ceramic membrane configurations designed for the treatment of oilfield produced water

During the treatment of oilfield produced water (PW) with ceramic membranes, process efficiency is primarily characterized by the specific permeate flux and the oil separation performance. In addition to membrane properties, the increase in total filtration resistance (fouling) and the decline in permeate flux are strongly dependent on the constituents of the PW as well as process conditions such as trans-membrane pressure and cross-flow velocity. The extensive study presented herein describes the characterization, application and performance of various ceramic membrane filtration technologies designed and developed for the efficient treatment of PW generated from tank dewatering and several oily model systems.     

陶瓷膜澄清厚朴水提液膜污染机理的研究

采用一个经典模型描述了厚朴水提液过滤过程中的通量衰减,通过模型参数分析了膜的污染机理。分析结果表明孔径为50,200,500 nm的陶瓷膜主要由"完全孔堵塞"机理、"滤饼过滤"机理和"部分孔堵塞"机理控制;通过此污染机理的分析来指导膜清洗,孔径为50,200,500 nm的陶瓷膜清洗后分别恢复了84.5%,89.4%和90.0%左右;实验表明孔径为200 nm的陶瓷膜较适合厚朴水提液体系。     

Influence of deposited amine-functionalized Si-MCM-41 in polyacrylonitrile electrospun membranes applied for separation of water in oil emulsions

Among several oil/water emulsion separation technologies, the utilization of nanoparticle-decorated membranes with diverse functionalities has received considerable attention in recent years, particularly if the antifouling capacity can be improved. In this article, we propose a new membrane based on surface-hydrolyzed polyacrylonitrile electrospun membranes and/or decorated with amine-functionalized Si-MCM-41 nanoparticles to be used as oil/water emulsion separation treatment and to determine their antifouling ability. X-Ray photoelectron spectrometry, attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy, and toluidine blue O assay, scanning electron microscopy, contact angle measurements for oil under water and thermogravimetry were used for characterizing the membranes and an assay of permeability was developed to quantify the diffusion of oil molecules across the electrospun membrane. The electrospun and/or decorated membranes showed an underwater oleophobic wettability, which can separate oil-in-water emulsions with 87% separation efficiency, results of fouling experiments, evaluated in terms of rejection and flux recovery ratio, exhibited good antifouling ability, but the membrane decoration process did not lead to superior outcomes compared with undecorated membranes.     

疏水性油水分离膜及其过程研究进展

油水分离是治理含油废水和含水油液的重要工业过程。本文概括了疏水性油水分离膜的类型与制备方法,包括常规分离膜和高度疏水/超亲油分离膜。前者为常规微滤、超滤及纳滤过程用膜;后者由构筑高度疏水（水滴接触角≥120°）表面方法得到,形式有金属网膜、纤维膜、滤纸、复合膜及不对称膜,其为制备耐污染的疏水性油水分离膜提供了新思路。指出了疏水性膜用于油水分离的过程原理及应用现状：含油废水除油中,疏水性膜可实现O/W乳液的破乳、粗粒化油滴、滤除油滴及吸附油分子几方面的功能;含水油液除水中,膜被用来截留水滴,可直接得到净化的油品。最后,指出了其过程规模化应用前尚需解决的重要问题,特别是高度疏水/超亲油分离膜的制备、相关过程研究的深入及其规模化试验等方面需着力加强。     

催化臭氧分离膜制备及去除腐殖酸机理分析

以微污染水为处理对象,考察了新型催化膜的过滤性能及抗污染行为。实验过程中采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2粉体,将不同焙烧温度的纳米TiO2颗粒加入铸膜液中,利用相转换法制备催化膜。采用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对膜进行表征,对膜的纯水通量、孔隙率、接触角、膜的催化性能及分离特性进行了系统地测定。实验结果表明,金红石型TiO2催化膜对腐殖酸（humic acid,HA）及总有机碳（total organic carbon,TOC）的去除效率分别为70%及65%以上,说明金红石型TiO2催化膜具有较高的污染物去除及抗污染特性。实验结果证实新型多功能膜对于水处理的实际应用具有较大的发展潜力。     

抗污染芳香聚酰胺反渗透膜研究进展

聚酰胺反渗透膜具有选择透过性高、化学稳定性好等优点,在水处理领域应用广泛。但膜污染导致的通量下降、寿命降低等问题严重制约了其发展与应用,开发抗污染反渗透膜是缓解膜污染的重要手段。本文根据抗污染膜作用机理将抗污染反渗透膜分为抗黏附型、污染驱除型和杀菌型,综述了近年来相关方面的研究成果,并对合理组合多种机制制备抗污染反渗透膜的进展进行简要概括,最后对抗污染反渗透膜的发展前景进行了展望。