超滤膜污染及其预防方案比较

超滤系统的主要功能是去除水中的生物污染物、颗粒物、胶体、浊度、细菌,超滤对水中的浊度几乎可以完全去除,对细菌和大肠杆菌的去除率〉99％,对水中的有机物、氨氮、总铁、总锰也均有一定的去除。超滤膜作为东区污水回用装置超滤系统的核心,其生产稳定性对整个回用水系统至关重要。但是超滤膜的污染自膜投入使用的那一刻起就存在．超滤膜的污染主要体现在超滤膜的结垢、微生物污染、超滤膜过滤截留在膜面外固体物质的污染以及膜的损坏。而在生产实践中预防超滤膜污染的方法主要有：严格控制超滤原水浊度和SS值;投加一定量的次氯酸钠做好杀菌;通过气擦洗和反冲洗减少对超滤膜的污堵;定期对超滤膜进行清洗,减少垢类物质的生成;严格控制超滤单元的产水率。     

IGCC除盐水预处理装置问题分析与改造方案选择

分析了某炼油化工一体化工厂IGCC(整体煤气化联合循环)现有除盐水预处理装置老净化水站及高效纤维过滤器存在的问题,并提出了改进措施。对老净化水站的设备进行改造,使出水水质满足除盐水预处理装置的要求。对活性炭、超滤和反渗透3种除盐水预处理技术的特点和适用范围进行比较,根据比较结果,在高效纤维过滤器后、阳浮床前增设超滤装置。超滤装置出水浊度小于0.5 NTU,淤泥密度指数小于3,减少了浮床阳树脂的氧化降解和阴树脂的有机物污染,可以除去除盐水中70%以上的胶体硅,节省投资和运行费用,延长了化学水处理装置的运行周期,保证超高压蒸汽的二氧化硅含量符合要求,确保乙烯裂解压缩机蒸汽透平安全、高效运行。     

超滤装置化学清洗方法的研究

目前,在油田水处理中膜处理技术不断进步,应用越来越广泛。超滤装置就是膜处理技术的应用,在正常运行的过程中,超滤膜一定会被处理水中的无机物、有机物、微生物、胶体、大分子物质等污染,如果不及时清洗,出水流量将下降并影响出水品质,降低膜筒使用寿命。解决此问题最有效的方法是对膜定期进行化学清洗。所以研究一种化学清洗方法,采用柠檬酸、盐酸、碱、次氯酸钠对超滤装置进行清洗,并且根据跨膜压差的高低进行判断,制定清洗药剂的用量和浸泡时间,把跨膜压差从原来的0.3 MPa降低到0.1 MPa以内,膜通量从25 m³/h提升到80m³/h以上,保证产水率在50%~60%,对比2018年全年的电量水量,年成本节约了36.3万元,不仅满足了生产需求,还保证了出水水质的达标,同时还实现节能降耗的目的。     

十二烷基苯磺酸钠胶束在含Ni~(2+)水溶液中的超滤特性研究

采用截留相对分子质量40 k的超滤膜,研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及其胶束在含Ni2+水溶液中的超滤特性,讨论了对SDBS及Ni2+截留率和膜通量的影响因素。结果表明,SDBS胶束在水溶液中与Ni2+作用,可形成比纯SDBS胶束大得多的胶束或胶束聚集体;经过超滤膜过程处理,获得了镍离子浓度小于0.28mg/L,COD小于52的透过液,用于含镍废水处理,可达到国家废水排放标准或装置回用要求;Ni2+的回收率达98%以上,有利于浓缩液回收金属;在pH值为9.56时,可获得145.8 L/(m2.h)的通量。     

絮凝-超滤组合工艺处理油田污水研究

为了解决油田污水二级生化出水反渗透膜法资源化的预处理问题,采用絮凝-超滤组合工艺作为预处理,探讨了絮凝、超滤及絮凝-超滤联用对废水中TOC和浊度等的去除效果。结果表明,絮凝剂PAC最佳投加量为40 mg/L,PAM加量为0.5 mg/L,单独絮凝对浊度去除率虽可达90.6%,但对有机污染物TOC去除率低于20%。絮凝-超滤联用使浊度和TOC去除率分别达到98%和30%以上,不仅能提高产水水质,而且对提高产水通量和减轻膜污染效果显著。絮凝-超滤组合工艺产水的污染指数SDI小于3,满足反渗透的进水水质要求。     

基于B/S架构的超滤膜污染预测系统设计与实现

针对垃圾渗滤液处理中的超滤膜污染问题,提出评估超滤膜污染状况的方法,设计了一套超滤膜污染预测系统.该系统采用B/S架构,并结合神经网络训练出的最优算法模型预测超滤膜污染情况,从而达到膜污染预警的效果.前端展示部分采用Jquery+ Bootstrap+ Highcharts框架,后端业务部分采用SSM(Spring+ ...     

控制阀闪蒸和空化现象及阻塞流的计算

通过对管路中控制阀可能出现的闪蒸和空化的原因进行分析并阐述了闪蒸和空化造成的危害,提出了提高材质硬度、降低流体流速、选用合适的控制阀类型和流向、采用多级降压的方法控制压降,使汽蚀不发生等有效措施来防止闪蒸和空化带来的破坏,延长控制阀的使用寿命。同时分析了产生阻塞流的原因,分别介绍了产生阻塞流和不产生阻塞流的情况下流量系数的计算方法,并通过一个实例详述如何判断是否出现阻塞流以及阻塞流出现时阀门流量系数的计算方法。     

脱盐水装置运行问题分析及对策

分析了延长石油延安石油化工厂脱盐水装置存在的运行问题,包括新鲜水换热器结垢严重、机滤及超滤单元设备运行台数与进水量不关联、微生物侵蚀污染、混床运行周期短等,并采取了相应的对策。结果表明,通过采取调整新鲜水加酸位置,将机滤、超滤单元设备运行台数与进水量关联,间歇式投加非氧化性杀菌剂,优化混床再生方案等措施,使新鲜水板式换热器、超滤单元、反渗透单元及混床的运行周期明显延长,平均产水率达56.8%。     

化工污水回用装置问题分析与运行优化

针对化工污水回用装置产水量无法达标所存在问题,某石化公司对化工污水回用系统进水、超滤装置运行、反渗透膜污堵情况进行了系统梳理和原因分析,并确定优化措施。公司通过合理调配水源、优化预处理BAF装置处理效果、改进超滤清洗方案、优化反渗透化学清洗方案等方式,延长反渗透清洗周期至25天,超滤、反渗透系统回收率、脱盐率等指标接近设计值,化工回用系统日均产水量逐步上升,由日均2 958.8 t提高到3 497.6 t,运行更加稳定,达到了预期效果。     

油田采出水“微生物+超滤膜”处理工艺运行保障措施分析

为了保障"微生物+超滤膜"工艺处理油田采出水的持续效果,对杏五二含油污水精细处理站运行情况开展了跟踪分析,确定了超滤膜清洗周期和清洗方案,完善了"微生物+超滤膜"处理工艺的运行保障措施。措施包括:将缓冲隔油池液位由3 m提高到4.3～4.8 m,使原有剩余空间得到充分利用;对气浮装置回流比和进气量进行优化调整,提高了处理效果;定期补充微生物菌种及营养剂,保持微生物对有机物的分解能力;控制进水质量,将含聚污水封闭在注聚区块内回注,避免水驱见聚对膜系统的影响。实践证明,科学的管理制度、有效的保障措施、持续的优化运维,不仅提高了系统处理能力,而且延长了超滤膜的使用寿命,实现了滤后水质持续稳定达标。     

有机颗粒高温封堵体系的研制与性能评价

目前稠油油藏的开采方式主要以热采为主,针对稠油热采过程中出现的汽窜现象,研究了一种耐温耐盐蒸汽封堵体系。确定了最佳配方为:1%沥青粉颗粒+0.7%胍胶+0.05%表面活性剂复配体系(十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵质量比2∶3),研究了该体系的耐温耐盐性能、高温封堵性能、耐冲刷性能及油水选择性封堵能力。研究表明:该蒸汽封堵体系在高温高盐条件下析水率不超过20%。同时该堵剂具有较好的耐盐性能,使用矿化度为100 g/L的地层水配制堵剂的析水率小于30%。沥青粉颗粒高温堵剂对不同渗透率岩心的封堵率均能保持在90%以上,且注入蒸汽长时间冲刷后封堵率降低率低于3%,具有较好的耐冲刷性能。沥青粉颗粒高温堵剂具有较好的选择性封堵能力,对水层的封堵率可以达到85%以上,而对油层的封堵率低于20%。     

超滤膜处理埕海油田微粒径杂质的试验研究

针对大港埕海联合站2μm以下的悬浮物含量偏高导致回注水质超标的问题,提出采用中空纤维超滤膜过滤技术予以解决。对中空纤维超滤膜进行了试验研究,试验结果表明,装置出水含油质量浓度≤1 mg/L,悬浮物质量浓度≤1 mg/L,粒径中值≤1μm,超滤膜过滤效果显著,满足埕海油田回注水的标准。针对超滤膜在油田应用中不耐油污的问题,提出了采用错流过滤的方法和"清水正冲洗→除油剂浸泡→循环"的清洗再生方式,处理效果显著。该项研究结果可为我国低渗透、超低渗透油田回注水处理问题提供借鉴。     

泡沫复合驱在胜利油田的应用

针对胜利油区孤岛油田中二区中部Ng3＋4油层和埕东油田西区油藏条件，进行了泡沫复合驱实验研究。封堵调剖实验表明，泡沫复合驱具有优良的封堵调剖能力，其封堵能力随渗透率增加而增大；气液共注时，阻力因子随注入量增加而持续增大，交替式注入时，阻力因子随注入量的增加波动上升，但随着注入量不断增加，两种方式均能产生较好的封堵效果；低气液比交替注入时，封堵作用表现缓慢；大段塞交替注入时，封堵效果相对较弱。驱油效率实验表明，泡沫复合驱比水驱提高采收率20％以上，发泡剂对矿化度、温度及原油性质等油藏条件改变均不敏感，适应性强。孤岛油田中二区中部Ng3＋4油层实施单井试注后，生产井增油降水效果显著，注入井吸水剖面明显改善。图5表4参14     

双膜法深度处理石油化工排放水

采用连续微滤(CMF)-反渗透(RO)双膜技术深度处理石油化工排放水。研究结果表明,处理后排放水的浊度小于1NTU,下降99.0%;pH值为6.0～7.5;电导率小于0.016S/m,下降96.6%;CODCr小于5mg/L,下降97.2%,完全达到生产回用水的质量标准。     

油田伴生气脱硫胺液无机膜净化工业试验研究

目的解决中国石化西北油田分公司所产高含硫伴生气在脱硫过程中因胺液发泡引起的拦液冲塔及净化气中H₂S含量超标问题。 方法分析生产过程中存在的问题及其产生的原因,开展了伴生气脱硫胺液无机膜净化工业应用试验研究。 结果分析结果表明,伴生气夹带的固体颗粒物和油泥在胺液中累积及吸收过程伴生气中重烃凝析形成的乳化状油滴是导致胺液发泡、吸收效率低的主要原因。无机膜错流过滤净化胺液工业试验结果表明,该技术可使净化后胺液中油质量浓度和固体质量浓度均降低95%以上,且污染后的无机膜通过清洗即可恢复通量。胺液净化后,通过工艺优化,系统胺液质量分数由32%提高到40%,净化气中H₂S质量浓度降至10 mg/m³以下,系统能耗降低25%以上。 结论采用伴生气脱硫胺液无机膜净化工艺后,胺液发泡性能显著降低,消除了拦液现象,解决了因胺液发泡引起的拦液冲塔和净化气中H₂S含量超标问题,脱硫效率得到提高。该工艺在高含硫复杂伴生气脱硫过程的成功应用,可为同类装置提供参考。      

高温高盐产水气藏微胶堵水封堵特性实验

针对我国西北地区THN、S3、KL等深层高温高盐(井深超过5 000 m,温度140℃,矿化度20×10~4 mg/L)砂岩有水气藏,现有的常规堵水和选择性堵水技术难以有效解决气井排水采气和有效堵水恢复气井产能的问题。为此,有针对性地研制和筛选了能够在高温高盐条件下实现二次交联的丙烯酰胺微胶体系WJ-1,并进行了一系列堵水性能评价实验,包括注入压力、阻力系数、耐冲刷性及对气水两相渗透率的影响等。通过实验证实了微胶体系WJ-1成胶后的抗温抗盐特性良好,能达到THN、S3、KL等高温高盐深层产水气藏深部堵水的要求,该堵剂成胶后能有效封堵高渗孔道中的水侵,让气体的通过能力明显大于水的通过能力,表明注入微胶体系WJ-1能起到一定的"堵水不堵气"的效果。此外,进一步对WJ-1微胶体系的孔隙结构特征开展了核磁共振实验分析,测试了岩心中注入WJ-1微胶体系封堵后的T2谱图,结果显示其对水的封堵强度明显大于对气的封堵强度,进一步证实了所研制堵剂的选择性封堵能力。     

低渗特低渗储层水锁损害定量预测方法

在低渗特低渗油气藏开发过程中储层损害严重,其中水锁损害是主要损害之一,因此建立准确、快速定量预测水锁损害程度的数学模型,对高效开发低渗透油田具有重要意义。采用线性回归分析法建立的水锁损害预测模型不能准确反映储层损害实质,预测精度较低。将常规线性回归模型转变为非线性回归模型,能够更好地反映各损害因素与损害程度间的关系;采用逐步回归法选择回归因子,建立了新的水锁损害定量预测模型,并对新模型进行了检验。结果表明,新建立的水锁损害定量预测模型预测结果准确性高,15组验证样本的预测准确率均大于80%,平均预测准确率为91.69%,可为油气层保护和储层解堵措施优化设计提供科学依据。      

聚合物分子尺寸与砾岩油藏孔喉匹配关系

采用核孔膜过滤实验,研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）分子线团半径与核孔膜孔喉直径以及砾岩油藏孔喉的匹配关系。通过对聚合物溶液过滤后核孔膜的过滤速率、质量浓度及黏度的分析可知,分子质量小于3.57×107Dalton的HPAM能够顺利通过孔喉直径大于0.70μm的核孔膜,但在孔喉直径小于0.70μm的核孔膜上产生明显滞留。随着HPAM分子质量的增加,聚合物溶液的过滤速率降低,且更易于发生分子滞留。分子质量小于3.57×107Dalton的聚合物均不会对渗透率大于55.4×10-3μm2的砾岩油藏造成严重堵塞。HPAM的分子线团半径与核孔膜孔喉直径的匹配关系对研究其与砾岩油藏孔喉的匹配关系具有一定的指导意义。     

微泡沫与普通泡沫注入性及调剖能力对比

针对普通泡沫注入性差、运移性弱的问题,将气体和起泡剂溶液同时注入填砂管发泡器制备出一种气泡微细的微泡沫体系。通过多测压点长填砂管和并联填砂管对比了微泡沫和普通泡沫注入性和调剖能力的差异,并借助微观非均质模型对比研究了微泡沫和普通泡沫的封堵机制及改善微观非均质能力。微观驱替实验表明,由于微泡沫气泡直径小于高渗区域孔喉直径,气泡受孔喉的约束较小,主要通过多个气泡叠加作用在高渗区域孔喉处形成堆积封堵,后续气泡以"直接通过"或"弹性变形"的方式流入低渗区域,少量气泡以"气泡陷入"方式封堵小孔喉,但高渗区域堆积的微泡沫易被冲散,导致其封堵强度较弱,调剖作用有限。与微泡沫相比,普通泡沫的平均气泡直径大于高渗孔喉直径,气泡通过孔喉时的流动阻力较大,封堵能力较强,气泡主要通过"弹性变形"和"液膜分异"作用进入孔喉。相同泡沫注入量条件下,普通泡沫微观调剖效果更好。微泡沫在填砂管沿程产生的压差分布较为均匀,其注入性和深部封堵能力优于普通泡沫,但其封堵高渗通道能力及耐水冲洗能力较弱,调剖能力弱于普通泡沫。     

浆态床外环流反应器错流微滤过程的建模研究

建立了涵盖孔堵塞模型和滤饼层过滤模型的组合模型来描述气升式浆态床外环流反应器内连续错流微滤过程。基于膜孔标准堵塞机理和膜孔中间堵塞机理，建立了孔堵塞耦合模型；基于颗粒流体动力学建立了滤饼层过滤模型，并对该过程中的滤饼层空隙率计算进行了新的修正。采用空气-水-FCC平衡剂体系的冷态过滤实验结果对该模型进行验证。结果表明，模型的计算结果与实验结果吻合较好，计算相对误差在10%以内。