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聚丙烯酰胺在采油汙水深度處理中對超濾的影響

聚丙烯酰胺在采油汙水深度處理中對超濾的影響

隨著我國部分油田步入開發中後期聚合物驅油成爲三次采油的主要方式之一大量的剩余含聚采油汙水需進行回灌不僅花費大量資金還浪費大量資源進行采油汙水的綜合利用是今後的一個發展方向在利用膜分離技術進行含聚采油汙水深度處理過程中聚丙烯酰胺使油的乳化情況更加嚴重降低了去油效果同時使膜更易堵塞膜汙染不僅會降低膜的透水通量還會縮短膜的使用壽命惡化分離性能進而導致産水率降低極大限制了膜分離技術在采油汙水處理中的實際應用

1、試驗

采油汙水深度處理中試試驗工藝流程爲采油汙水處理站出水預處理超濾超濾工艺段采用聚偏氟乙烯PVDF超濾膜試驗裝置每天連續運行24h進行連續個月的現場試驗试验过程中每日跟踪監測试验参数并監測超濾出水水质利用預處理工艺段调整超濾进水中聚丙烯酰胺浓度分析不同聚丙烯酰胺浓度对超濾運行的影响

2、結果與討論

2.1進水聚丙烯酰胺濃度爲23mg左右時

控制超濾进水中聚丙烯酰胺浓度在23 mg左右連續運行約一個月超濾工艺段产水率和进水压力隨運行時間變化的情況見圖

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運行期间聚丙烯酰胺的監測结果显示超濾进水聚丙烯酰胺平均浓度爲22.5 mg結合運行期間聚丙烯酰胺的監測結果可看出聚丙烯酰胺濃度較高超濾段对聚丙烯酰胺的截留率也较高大約爲53.5%说明有大量聚丙烯酰胺被超濾膜截留發生了較嚴重的堵塞進水壓力迅速上升産水率波動較大約爲58.1%80.5%經過化學清洗後進水壓力顯著降低但膜堵塞的情況很快再次出現造成進水壓力上升由此可見超濾进水聚丙烯酰胺浓度在23mg左右時膜堵塞的情況嚴重導致進水壓力升高影响了超濾工艺段的有效運行需要通過頻繁的清洗才能保證相對穩定的産水率

2.2進水聚丙烯酰胺濃度爲19mg/L 左右時

控制超濾进水中聚丙烯酰胺浓度在19 mg左右連續運行約一個月運行情況見圖如圖所示当超濾进水中聚丙烯酰胺浓度控制在19mg左右時超濾段进水压力在0.115 MPa左右運行5d後進水壓力出現劇烈波動進水壓力最高增加至0.140 MPa 左右隨著進水壓力的變化超濾段产水率则呈现阶段性逐渐下降的趋势監測5d超濾段产水率在80%左右随着進水壓力迅速上升産水率波動較大60.8%85.3%

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運行期间超濾工艺段进水的聚丙烯酰胺浓度在19mg左右超濾膜对聚丙烯酰胺的截留率約爲74%说明大量聚丙烯酰胺被超濾膜截留由此可見当超濾进水聚丙烯酰胺浓度在19mg左右時由于濃度偏高造成了一定的膜堵塞導致進水壓力升高和相应产水率的下降影响了超濾工艺段的有效運行

2.3進水聚丙烯酰胺濃度爲5.8mg左右時

控制超濾进水中聚丙烯酰胺浓度在5.8 mg左右連續運行約一個月超濾工艺段产水率和进水压力隨運行時間變化的情況見圖

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根据運行期间的聚丙烯酰胺的監測结果超濾进水聚丙烯酰胺浓度在5.8mg左右超濾膜对聚丙烯酰胺截留率较低約爲30.5%结合聚丙烯酰胺監測数据說明膜對聚丙烯酰胺的截留作用較弱通過化學清洗後能夠保持穩定的産水率但膜堵塞的情況很快再次出現造成進水壓力上升由此可見超濾进水聚丙烯酰胺浓度在5.8mg左右時膜堵塞的情況仍然較嚴重需要通過頻繁清洗才能保持穩定的産水率

2.4進水聚丙烯酰胺濃度爲2.4mg左右時

控制超濾进水中聚丙烯酰胺浓度在2.4 mg左右連續運行約一個月運行情況見圖

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如圖所示当超濾进水中聚丙烯酰胺浓度控制在2.4mg左右時超濾段对聚丙烯酰胺的截留率在13% 左右说明超濾膜对低浓度聚丙烯酰胺的去除和截留效果不明显膜堵塞現象不突出超濾段进水压力在12d後升高至0.03 MPa并在后续運行过程保持稳定而産水率在12d不穩定82%上下波動運行12d後産水率稍有波動後趨于穩定最終維持在82.78%由此可見當進水聚丙烯酰胺濃度在2.4mg超濾工艺段運行较稳定

3、總結

在含聚采油汙水深度處理中試試驗中通过分析不同聚丙烯酰胺浓度对超濾運行情况的影响得出当超濾进水中聚丙烯酰胺浓度在2.4mg左右時超濾運行正常産水率較穩定因此提出超濾进水中聚丙烯酰胺含量不应高于2.4mg聚丙烯酰胺是影響膜分離技術在聚合物驅采油汙水處理中的重要因素之一在今後相關設計和工程應用中應關注水中聚丙烯酰胺濃度做好預處理保障超濾的正常稳定運行


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