申请日2018.05.22
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F9/02; C02F1/40; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种利用聚四氟乙烯管式膜对含油乳状液污水破乳的工艺系统及方法，该工艺系统包括：包括乳状液污水罐、聚四氟乙烯管式超滤膜装置、油相回收罐、水相回收罐，所述的乳状液污水罐通过物料泵与聚四氟乙烯管式超滤膜装置管道连接，聚四氟乙烯管式超滤膜装置再分别与油相回收罐和水相回收罐连接。本发明通过采用改性亲水型聚四氟乙烯管式超滤膜，水包油(W/O)型乳状液中的分散相液滴在膜表面润湿并发生一定程度铺展，在泵压力推动下，由于膜的亲水性，水相首先穿过膜孔形成不同程度的聚集，然后是有机相穿过膜孔形成不同程度的聚集，过孔后的有机相和水相离开原来的分散介质乳状液，从而使乳状液中的油水得到很好的分离。
翻译权利要求书
1.一种对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于：包括乳状液污水罐、聚四氟乙烯管式超滤膜装置、油相回收罐、水相回收罐，所述的乳状液污水罐通过物料泵与聚四氟乙烯管式超滤膜装置管道连接，聚四氟乙烯管式超滤膜装置再分别与油相回收罐和水相回收罐连接。
2.根据权利要求1所述的对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于：所述的物料泵与聚四氟乙烯管式超滤膜装置之间设置保安过滤器。
3.根据权利要求1或2所述的对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于：所述的油相回收罐通过油泵将回收的油进行加工处理。
4.根据权利要求1或2所述的对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于：所述的水相回收罐通过水泵进入活性炭过滤器进行污水回用。
5.根据权利要求3所述的对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于：所述的保安过滤器的孔径为5μm。
6.根据权利要求1或2所述的对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于：所述的聚四氟乙烯管式超滤膜装置为内压式管式超滤膜装置，管式膜采用改性亲水型聚四氟乙烯材质，膜过滤孔径在0.05-0.1微米。
7.根据权利要求4所述的对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于：所述的活性炭过滤器采用200-300目、典值在800-1200的粉末活性炭。
8.对含油乳状液污水破乳的方法，其特征在于：包括将油田或气田产生的污水收集到乳状液污水罐中，通过物料泵污水依次经保安过滤器、聚四氟乙烯管式超滤膜装置进行破乳，油相进入油相回收罐，水相进入水相回收罐，再经过活性炭过滤器净化后，污水可以回用。
9.根据权利要求8所述的对含油乳状液污水破乳的方法，其特征在于：所述的物料泵的运行压力为0.1-0.4MPa。
10.根据权利要求8所述的对含油乳状液污水破乳的工艺系统，其特征在于所述的聚四氟乙烯管式超滤膜装置为内压式管式超滤膜装置，管式膜采用亲水型聚四氟乙烯材质，膜过滤孔径在0.05-0.1微米下进行乳状液的破乳，实现油相和水相的分离。
说明书
一种对含油乳状液污水破乳的工艺系统及方法
技术领域
本发明属于油田含油污水处理领域，特别涉及一种利用聚四氟乙烯管式膜对乳状液含油污水破乳的工艺系统及方法。
背景技术
目前国内大多数油田采用注水开发方式，随着油田进入高含水后期，油田含油污水约占油田总水量的70%，主要来自采油污水、洗井回水、钻井污水、井下作业污水、联合站内各种原油储罐的罐底水。在油田采出水中不可避免地产生含油污水，特别是含乳化油污水，由于污水中有表面活性剂使油滴乳化成稳定的乳化液分散于水中，油滴粒径一般在1-10微米之间且表面形成一层膜，难以相互黏结，传统的方法一般采用添加化学药剂，如聚磷酸酯、丙烯酸聚合物、酚醛树脂系列、含硅等等破乳剂进行破乳。此外，若将油田含油污水直接外排，由于油类物质漂浮在水面，形成一层薄膜，能阻止空气中的氧溶解于水中，使水中的溶解氧减少，致使水体中浮游生物等因缺氧而死亡，同时会防碍水生植物的光合作用，进一步影响水体的自净作用，造成使水质变臭，破坏水资源的利用价值。
目前，随着人们对环境的不断关注，迫切需要不污染环境或者对环境污染小的破乳脱水方法。如专利公开号CN102807747A一种油田破乳剂的制备方法，其特征在于将分子量为500的聚氧丙烯聚醚多元醇在双金属催化剂作用下与氧化丙烯反应，制出高分子量聚醚，再与含氢硅油混合制得高性能破乳剂，其适用海上油田原油脱水。如专利公开号CN102993434A一种原油快速破乳剂的制备方法，其特征是在碱催化剂存在下，将起始剂酚胺树脂与环氧乙烷、环氧丙烷进行嵌共聚得到聚醚破乳剂，再与硅油和油酸反应得到交联破乳剂，具有快速破乳、加量少等特点。如专利公开号CN102399576A一种新型原油破乳剂及其制备方法，其特征是采用丙烯酸丁酯丙烯酸共聚物与聚醚型破乳剂酯化而成，具有对原油乳液的破乳效果好。如专利公开号CN102453495A一种烃油破乳方法，是将烃油与破乳剂和水混合，并使混合产物在电场作用下分为油相和水相，其中所述破乳剂含有聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、润湿剂和碳原子数为1-10的脂肪族醇，可以有效消除固体颗粒含量高的烃油中的油水中间乳化层，易于推广使用。如专利公开号CN102876356A一种油田采出液的破乳脱水方法，是包括将油田采出液、破乳助剂和破乳剂混合，进行破乳脱水，所述的破乳助剂为聚合铝系絮凝剂、聚合铁系絮凝剂、聚硅酸金属盐系絮凝剂中的一种或几种，根据油田采出液的质量为基准，破乳剂的用量为50-10000mg/L。
上述公开的破乳方法大部分采用添加化学药剂进行破乳，存在的问题是添加的破乳剂费用高、破乳剂生产工艺复杂、破乳剂在污水中难以降解、而且添加的破乳剂存在对污水造成二次污染的问题。而采用膜分离破乳的报道还非常少。如专利公开号CN102453495A一种超滤膜处理高浓度多种类废乳化液的方法与装置，是溶气气浮-超滤膜-电解气浮，其采用高效溶气气浮系统，有效减少药剂用量，促进破乳效果。超滤系统选用通量大、分离效率高、膜寿命长的超滤膜，实现油水分离，同时对乳化液进行进行多次浓缩，回收浮油;电解气浮法去除残留乳化油和溶解的油类，进一步降解出水的COD值。如专利公开号CN101708912A乳化液污水膜处理工艺，包括预处理、金属管式膜和有机膜处理，优点可解决现有乳化液污水处理成本高，实现乳化油综合利用，乳化液污水达标排放或回用。因此，对于乳状液含油污水，在不添加破乳剂的情况下，如何采用膜分离破乳技术就显得尤为必须和重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用聚四氟乙烯管式膜对乳状液含油污水破乳的工艺系统及方法。
为实现发明目的，本发明采取如下的技术方案：
一种对含油乳状液污水破乳的工艺系统，包括乳状液污水罐、聚四氟乙烯管式超滤膜装置、油相回收罐、水相回收罐，所述的乳状液污水罐通过物料泵与聚四氟乙烯管式超滤膜装置管道连接，聚四氟乙烯管式超滤膜装置再分别与油相回收罐和水相回收罐连接。
作为优选，所述的物料泵与聚四氟乙烯管式超滤膜装置之间设置保安过滤器。
作为优选，所述的油相回收罐通过油泵将回收的油进行加工处理。
作为优选，所述的水相回收罐通过水泵进入活性炭过滤器进行污水回用。
作为优选，所述的保安过滤器的孔径为5μm。
作为优选，所述的聚四氟乙烯管式超滤膜装置内压式管式超滤膜装置，管式膜采用改性亲水型聚四氟乙烯材质，膜过滤孔径在0.05-0.1微米。
作为优选，所述的活性炭过滤器采用200-300目、典值在800-1200的粉末活性炭。
本发明还涉及对含油乳状液污水破乳的方法，采取如下的技术方案：
对含油乳状液污水破乳的方法，包括将油田或气田产生的污水收集到乳状液污水罐中，通过物料泵污水依次经保安过滤器、聚四氟乙烯管式超滤膜装置进行破乳，油相进入油相回收罐，水相进入水相回收罐，再经过活性炭过滤器净化后，污水可以回用。
作为优选，所述的物料泵的运行压力为0.1-0.4MPa
作为优选，所述的聚四氟乙烯管式超滤膜装置采用改性亲水型聚四氟乙烯材质、过滤孔径在0.05-0.1微米，根据过滤面积的需要，由数根直径8毫米，长度在长度为1-5米的耐酸、耐碱、耐溶剂的聚四氟乙烯管式膜构成。
本发明进行破乳原理是通过采用改性亲水型聚四氟乙烯管式超滤膜，水包油(W/O)型乳状液中的分散相液滴在膜表面润湿并发生一定程度铺展，在泵压力推动下，由于膜的亲水性，水相首先穿过膜孔形成不同程度的聚集，然后是有机相穿过膜孔形成不同程度的聚集，过孔后的有机相和水相离开原来的分散介质乳状液，从而使乳状液中的油水得到很好的分离。
本发明的优点：(1)采用改性亲水型聚四氟乙烯管式膜超滤，在0.1-0.4Mpa压力运行下，使有机相和水相离开原来的分散介质乳状液。(2)聚四氟乙烯管式膜，过滤孔径选择在0.05-0.1微米进行破乳过滤。(3)水相经过活性炭过滤罐，采用200-300目、典值在800-1200的粉末活性炭，利用粉末活性的除油脱色吸附性质，实现污水回用。(4)采用聚四氟乙烯管式膜装置破乳与化学药剂破乳进行比较，具有破乳效率高、避免化学破乳剂的应用，减少对油田或气田环境的污染，同时有利于油相和水相的分离，实现油相和水相的回用，实现经济效益和环境效益的双丰收，具体实施方式如下。
