膜集成技术在乳化油废水处理中的应用

探讨膜技术在水和废水处理中的应用摘要：膜技术是一种高效低耗能和非常容易操作的液体分离技术，可以实现废水的循环利用及最可能大幅度回收等特点。

本文重点介绍了膜技术在含油废水燃料废水重金属废水等其他生活污水等方面的应用研究及应用现状。

膜技术是20世纪60年代迅速崛起的一门十分重要的处理污水的技术，它是利用特殊制造的具有选择透过性的保护膜来在外力的推动下对一些混合物进行大幅度的分离的一种分离方法，它已经广泛应用于污水处理中，它是现代企业污水处理必不可少的一个技术，为中国环境现在的改善作出了很大的贡献。

关键词：膜技术；废水处理；应用1.膜技术概述1.1膜技术原理膜技术处理废水的基本原理是利用水溶液的废水循环系统所拥有的作用，它具备不可复制的独特发展优势，比如它的能量效率非常高，操作十分简单占地面积很小的其他优势，经过膜技术处理后的获得的水质量非常高，可以实现循环利用。

所以可以相信的在在以后的日子里，如果能够合理的运用膜技术将会为我们带来更多的经济效益。

1.2膜技术作用我国的膜技术起源于20世纪，经过多年的发展，我国的膜技术产业已经慢慢大规模的发展并运用于一定的阶段，产值也大幅度的提高，并有继续增长的势头，不过技术增加状况十分的可观。

由于膜技术中的水分子具有传穿透性强的特点，使得分离膜能够保持的位置变化不大。

在外力的作用下，使溶液中的物质能够与其他杂质起到有效的分离，而这种分离的结果则是能够获得相应纯净的水，达到处理废水提高水质的作用。

在化学范围上讲它属于物理分离物质，穿过分离膜并发生大的变化，因而它的能量转化率就会非常高，分离的效率也很好，还具有节能性高操作性强自动化性强等其他的优点。

在未来的研究中，这有很大的发展前景，膜技术的作用将会是不可估量的。

1.3膜技术处理特点与正常的膜技术其它分析的方法相比，膜技术具有与具有以下的优点。

首先，膜技术的废水处理效率很高，它不会减少其他仪器的使用。

第二膜技术基本没有污泥产生，不需要处理污泥的费用。

膜技术在工业废水处理中的应用摘要：膜技术具有能耗小、效率高、操作简单、处理效果突出的优势，同时还能回收利用废水、回收有用物质。

此，本文首先介绍了在含油废水处理中膜技术的运用以及染料废水的处理，紧接着阐述了膜技术的原理与优势，最后具体地分析了膜技术在工业废水处理中的应用。

关键词：工业废水；应用；膜技术；处理1 膜技术的原理及优势膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。

膜过滤技术是深度水处理的一种高级手段，根据膜选择性的不同，可分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等。

膜处理技术作为一种新型高效、精密分离技术，相比其他物理、化学及生物处理技术有自己的特点：（1）通过膜处理，物质前后的物理、化学性质不会发生改变；（2）膜处理技术依靠得是膜的孔径及选择透过性实现污染物的分离，无需投加化学药品等；（3）膜处理技术具有处理高效，应用普遍的优势，且能将有机物、无机物以及微小的细菌甚至病毒分离；（4）膜处理技术易操作、易维修，且不需要占用很大场地。

膜技术之所以能在工业废水处理上得到大范围运用，主要是因为其有下列几方面优势：其一，能耗小，其在对污染物进行处理时可同步将废水内存在的部分有用物质回收过来，防止出现资源浪费的现象，且其消耗的电力较少，处理工业废水的费用更低。

其二，效率高，既能净化废水，又能对污染物进行妥善地处理。

其三，操作便捷、简单，所需操作设备简单，使用便捷但流程多，目前在各类工业废水处理上得到了大范围地运用。

膜技术在污水治理及回用中作为一项实用技术，其优点是几乎可完全脱除悬浮物（SS）、一般的细菌、病毒、大肠杆菌等，且可脱色，减少生成三氯甲烷（THM）的前驱物，出水水质优良，由于膜装置占用的空间小，特别适合于老厂改造升级或建厂空间受限制的条件下采用。

集成膜技术深度处理油田采油废水研究的开题报告一、选题的背景和意义随着全球化进程的加快和人类经济活动的不断增长，能源需求不断攀升，油田开采量不断提升。

然而，伴随着采油的各种工业副产物，也带来了很多环境问题，其中之一即是采油废水的处理。

采油废水中含有较高的油类、悬浮物、盐类等物质，如果直接排放或处理不当，会对水环境造成污染，严重威胁人类健康和生态安全。

针对这一问题，近年来，集成膜技术被广泛应用于处理不同类型的废水，以得到高品质的水处理效果。

集成膜技术结合了多种膜技术的优势，膜元件的排列和组装形式多样，性能优越，成本相对较低，已成为处理采油废水的主要技术，对减少污染具有重要的意义。

因此，在本研究中，我们将深入探讨集成膜技术在处理油田采油废水方面的应用，以寻求高效、经济、环保的废水处理方式。

二、研究的主要内容和目标本论文的主要研究内容如下：1.收集分析油田采油废水的理化特性，探究不同情况下采油废水的处理方式和成本效益。

2.系统研究集成膜技术在油田采油废水处理中的应用，探究优化的膜组装形式和运行条件。

3.通过实验研究探究集成膜技术在处理天然气水合物采油废水中的效果，对比其他废水处理技术的处理效果和成本分析。

本论文的主要目标是：1.提出集成膜技术在油田采油废水处理中的具体应用方案，探究在不同情况下处理方式最优的工艺。

2.建立油田采油废水处理的集成膜技术系统，在实验室条件下验证其可行性。

3.探究集成膜技术在天然气水合物采油废水处理中的效果，为深入研究废水处理提供科学依据。

三、研究的方法和步骤本论文的研究方法如下：1.文献综述：对油田采油废水特性和处理技术进行综述，对集成膜技术在采油废水处理方面的应用进行深入研究。

2.实验研究：收集油田采油废水和天然气水合物采油废水样品，在实验室条件下进行集成膜技术处理，并通过材料分析仪器实验等方法对处理效果及成本效益进行分析。

3.数据分析：通过对实验数据的分析和统计，得出废水处理及集成膜技术的可行性分析结果。

浅谈膜技术在含油废水中的应用及概况随着人们生活水平不断地提高，石油、采矿等的不断,但部分含油废水被排放到水体中.由于含油废水由于含有烃类、固体颗粒、无机离子、细菌等物质。

因此，含油废水高于废水的排放标准而且不易被处理。

传统的物理、化学以无法有效地降解含油废水中的有机物，如果投加药品则会造成经济的大量损失.生物方法虽然能够对废水中的有机物进行降解，但生物方法受外界因素影响较大。

而膜处理技术利用膜的选择透过性将废水中的有机物甚至细菌截留下来从而将废水净化［.与传统物、化，生物方法相比，膜处理技术具有⑴操作简便、分离效率高、应用范围广;⑵维修方便、占地面积小；⑶无需投加药品,节省费用;⑷不改变出水的物理化学性质；⑸不受外界因素影响等优点。

因此，膜技术在处理含油废水方面受到国内外学者的广1影响因素ﻭ膜处理含油废水可以有效地避免传统泛关注。

ﻭ方法的弊端，但是膜被含油废水长期浸泡后会受到污染，降低膜处理性能，如果频繁的换膜会造成经济的损失以及能耗的浪费。

因此，如何恢复膜活性成为广大学者研究的内容之一。

而膜通量是影响膜性能的直接因素,因此如何改善膜通量是恢复膜性能的关键。

1．1曝气方式及强度对膜的影响有学者认为，可以通过曝气吹脱的方式对膜进行清理，从而使膜恢复活性.但具体曝气方式及强度仍需探讨。

付宛宜等[4］采用陶瓷平板膜，在水温为17～25 ℃、pＨ为7。

８左右、进水浊度为1０.1～20.5ＮTU的条件下进行试验.通过实验研究发现，采用不同的曝气方式对临界通量值的影响不同,随着曝气强度的增大,临界通量值不断提高。

当间歇曝气强度为１00 Ｌ／h时，临界通量值提高百分数最大能够达到28.３％。

而采用连续曝气时，当曝气强度为５0L/ｈ时的临界通量值就超过了间歇曝气强度最大值时的临界通量值,当曝气强度达到100 Ｌ/h时，临界通量值百分数高达55。

4％几乎是间歇曝气强度的2倍.付宛宜等认为连续曝气由于间歇曝气的原因是，连续曝气可以不停的冲击陶瓷平板膜，使平板膜上的污泥以及油脂脱落。

平板膜在乳品废水中的应用安徽MBR膜原理
平板膜在乳品废水中的应用安徽MBR膜原理
乳制品是人们平时生活中重要的食品之一，主要产品包含奶酪、冰淇淋、奶粉、牛奶、奶油、酸奶等等，尤其随着人们经济水平的提高，乳制品是人们生活中食品结构的重要组成部分之一。

乳制品在生产过程中会产生大量的废水，废水中包含加工废水、冷却水、洗涤废水，其中加工废水和洗涤废水呈现有机物浓度高、含氮量高、可生化性好等特点，同时乳制品废水大部分是间歇式排放，水质和水量会有波动，且波动较大。

因此在选取乳制品废水处理工艺时，需要选取对废水水质、水量的波动具有适应性，同时既能合理的利用水资源，又能降低运行费用。

本文介绍生化+MBR膜组件在乳品废水中的应用。

由于乳品废水中含有较多的漂浮物、油脂等，所以需要先经过预处理，常用的预处理工艺有格栅、沉砂池、沉淀池、隔油池等，之后出水进入生物滤池，经过生化处理之后的水进入MBR膜组件，MBR膜具有高效的分离技术，可将固液完全分离，同时微生物在膜生物反应器内可对难降解有机物充分降解，出水可根据不同地区的有关部门对出水水质和排放标准的要求
不同来调整工艺，一般乳品废水经过膜生物反应器MBR处理后就可以满足要求。

整体工艺具有运行效果稳定，无污泥膨胀问题、占地小、处理成本低等优势。

随着人们对环境和能源问题的日益重视，膜分离技术作为一种新型分离、净化和浓缩技术，以其过程清洁、简单、能耗低，化学药剂用量少的特点，在污水处理领域显示出独特的魅力。

石油化工生产中，会产生大量的含油、氨、盐和酚等物质的污水[1]，排放量大，既浪费资源又污染环境，给水体造成极大的危害。

采用膜分离技术对石油化工污水进行处理，可达标排放或回用，同时回收有用物质，节约资源。

与传统的化学淤浆法、生化降解法等污水处理方法相比，具有显著的优势。

膜分离是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用性能的差异，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的技术。

它在污水处理、食品生产、医药合成和能源、化工生产等过程中发展相当迅速。

尤其是近20年来，将膜分离技术应用于石油化工污水处理领域，形成了新的石油化工污水处理方法。

据统计，大多数膜分离技术都可以应用于石油化工污水的处理[2]。

毋庸质疑，膜分离技术和其他技术的集成技术，将逐渐有针对性地代替传统技术，对石油化工污水处理产生深远的影响。

从材料的角度，膜可分为有机的、无机的及有机和无机混合的；根据膜结构，又可分为对称膜和不对称膜；按分离原理，膜分离技术分为微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)和反渗透(RO)、渗透蒸发(PV)等。

其分离原理及特点见表。

表１几种膜分离技术的特点尤为令人瞩目的是，膜分离与蒸发、吸附、萃取、化学反应和生物技术等相结合，形成了膜蒸馏、膜分相、液膜、膜萃取和膜生物反应器等一系列新型膜分离技术。

这些膜分离技术在石油化工污水处理中，已取得了显著的技术突破。

据报道，我国每年产生的含油量在几百到几千mg/L的采油废水达2～3亿吨[1]，从经济和环境方面考虑，回注或再利用含油废水十分必要。

目前，一般采用化学淤浆法和生化降解法进行处理，处理后回注或再利用时，大多达不到使用要求，采用膜分离技术可以解决这一问题。

扫码了解更多针对某机加工企业产生的乳化液废水，采用前处理（除油除杂）、超滤膜、特种分离膜对其进行三级净化处理，同时，该设备能够自制纯水，并且能够对洗膜酸碱废水进行回收利用。

实际应用表明，该工艺的浓缩效率达到91.8%，COD图1 某企业乳化液废水2018年 第6期冷加工27过滤器）、超滤膜组件1套、一级保安过滤器1台（特种分离膜保安过滤器）、特种分离膜组件1套、换热器1台、水泵6台（超滤供料泵、超滤提升泵、特种分离膜供料泵、特种分离膜提升泵、排渣泵、周转泵），总装机功率12.85k W 。

其中，一级保安过滤器的滤芯材质为聚酰胺（尼龙），精度为150µm ；二级保安过滤器的滤芯为聚丙烯（PP ），精度为10µm ；超滤膜的主要成分为氧化铝、氧化锆、氧化钛等，过滤精度20nm ，过滤面积6m 2，共3个膜组件，每个膜组件含7支膜管，共21支；特种分离膜过滤精度1n m ，特种分离膜过滤面积39m 2，共2个膜组件，每支膜组件含3支膜管，共6支。

（2）工艺流程：该系统工艺流程如图2所示。

制纯水模式：来自自来水管网的水加入到特种分离膜的清洗罐，经保安过滤器后进入特种分离膜系统，浓液循环回到特种分离膜清洗罐，纯水去纯水罐和纯水加热罐，等待洗膜时使用。

工作模式：来自废液收集罐的乳化液废水经保安过滤器后进入超滤膜系统，浓缩液循环回到废液收集罐，清液进入特种分离膜进料罐，然后经保安过滤器后进入特种分离膜系统，清液进入特种分离膜清液罐，浓缩液循环返回至特种分离膜进料罐，待废液处理完毕，将废液收集罐、特种分离膜进料罐的浓缩液排至浓缩液收集罐。

洗膜模式：分碱洗、酸洗、漂洗三种。

首次酸洗或碱洗时，先将纯水加热罐内的水打入到超滤膜和特种分离膜各自的清洗罐并加入酸或碱，清洗过程同工作模式。

漂洗时，仅采用纯水对膜进行清洗，不再赘述。

酸碱回收：酸碱洗膜后，超滤膜的酸碱透过液储存到废酸罐、废碱罐，特种分离膜的酸碱透过液储存到回收酸罐、回收碱罐，等待下次洗膜时重复使用，超滤膜洗膜用酸碱废液排入浓缩液罐，和系统浓缩液一起最终委外处理。

自从1748年法国科学家Abble Nallet 发现了膜分离现象, 即水能自然扩散到装有酒精溶液地猪膀胱膜内, 各国学者就开始了对膜地研究[1]. 膜分离技术与传统地分离过程如过滤、精馏、萃取、蒸发、重结晶、脱色、吸附等相比,具有操作简便, 设备紧凑,工作环境安全,节约能耗和化学试剂,无相变,无污染等特点,被认为是21世纪最有发展前途地高新技术之一,将在21世纪地工业技术改造中起决定性地作用[2]. 目前, 膜分离技术已广泛应用于各行各业,尤其在水处理地领域, 现已遍布生活污水、工业废水（电厂废水、重金属废水、造纸工业、印染废水、石化工业废水和医药废水＞、生活饮用水等方面.膜分离技术是在外力推动下, 利用一种具有选择透过性能地特制薄膜作为选择障碍层使混合物中某些组分易透过, 其他组分难透过被截留, 来达到分离、提纯、浓缩作用地技术[3], 其工作原理为：一是根据混合物中组分质量、体积、大小和几何形态地不同, 用过筛地方法将其分离；二是根据混合物不同化学性质进行分离, 物质通过分离膜地速度（溶解速度＞取决于进入膜内地速度和进入膜表面扩散到膜另一表面地速度（扩散速度＞, 其中溶解速度完全取决于被分离物与膜材料之间化学性质. 一般,膜地形态结构决定其分离机理及应用方式.根据结构地不同,膜可分为固膜和液膜, 固膜又可分为对称膜（柱状孔膜、多孔膜、均质膜＞和不对称膜（多孔膜、具有皮层地多孔膜、复合膜＞, 液膜可分为存在于固体多孔支撑层中地液膜和以乳液形式存在地液膜两种.目前，常用膜分离技术可分为反渗透（R0＞超滤（UF＞、微滤（MF＞、纳滤（NF＞、电渗析（ED＞和膜接触器（MC＞等.在使用过程中，膜都需制成组件形式作为膜分离装置地分离单元，工业上常用地膜组件形式有板框式、圆管式、螺旋卷式和中空纤维式.后三种皆为管状膜差别主要是直径不同：直径大干10mm地为管式膜，直径在0. 5~ 10mn之间地是毛细管式膜，直径小于0. 5mn地为中空纤维膜.管状膜直径越小，则单位体积里地膜面积越大.废水处理中常用膜分离法如表所示[4].与传统分离技术相比，膜分离技术具有以下特点：①膜分离是可分离相对分子量为几千甚至几百物质地高效分离过程.②膜分离过程基本不发生“相”地变化，耗能低,能量转化率高.③膜分离过程可在常温下进行,适用于热敏性物料如果汁、酶、药物等地分离、分级和浓缩.④膜分离设备地运动部件少，结构简单，操作、控制、维修方便•⑤膜分离效率高，设备体积小，占地少，适用范围广• b5E2R GbCAP 目前,我国大部分油田已经进入油田开采地中期或后期，需要注入油层地水量逐年增加，采出水量也随之增加•在一些干旱地区，采出水是宝贵地水资源•但经常规工艺处理采出水中仍含有很多原油和固体悬浮颗粒，特别是大粒径地固体悬浮物易堵塞岩层微孔，影响油田注水效率.中空纤维微滤和超滤采出水用于油田回注,在质量上已完全满足石油天然气总公司颁布地《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》＜SY/T5329 —94）地要求[.同时,中空纤维膜处理地油田采出水还可用于蒸气发生器或锅炉给水,农灌或饮用,以及达标后排放.p1EanqFDPw 微滤膜初始通量较大,但由于膜孔径分布较宽,易形成深层阻塞. 超滤膜不易形成深层阻塞但膜通量较小.而油田地回注水量极大,如大庆油田地日回注水量高达50 万m3, 因此开发高通量膜,并采取稳定膜通措施非常重要.DXDiTa9E3d用PP 中空纤维微滤膜装置,对胜油田3 个污水处理站进行了为期0.5 a 地现场实验.当原水悬浮固体含量＜3 mg/L 时,经该微滤组件过滤后悬浮固体含量＜1 mg/L,粒径＜1卩n含油量＜1mg/L,能满足低渗透、特低渗透油层注水地要求.RTCrpUDGiT采用自制地中空纤维内压式超滤膜组件对大庆油田含油采出水进行过滤净化,得到水质合格地滤过水.同时,由于所用超滤膜孔隙率大,并具有一定地疏油性,又是内压式,不易形成深层污染和清洗死角因此虽然水样中地油含量很高,通量仍很大,比常规地中空纤维组件大3~4 倍,用清洗剂清洗后可恢复通量95%以5PCzVD7HxA 随着膜科学技术地迅速发展,应用膜分离技术进行化工分离已进入大规模应用阶段.化工产品、原料地纯化、化工废水地处理回用已逐步被人们接受,而尤以化工废水深度处理回用地发展最为迅速jLBHrnAILg半个世纪以来, 膜分离完成了从实验室到大规模工业应用地转变成为一项高效节能地新分离技术. 膜分离技术在水处理方面地应用既保护环境,又回收有用物资.除上述应用外,膜分离技术在电镀废水、电泳漆废水、纤维工业废水、食品加工、医疗医药、摄影废水和放射性废水等方面也都有很多应用. 但是膜技术毕竟还是一门年轻地发展中地综合性学科,膜分离技术正处于发展上升阶段, 无论是理论上还是应用上都还有很多工作要做,所以还需要不断探索, 不断开发新地过程,研制新地材料, 将膜技术进一步发展和完善,使它在各个领域发挥更大地作用. xHAQX74J0X石油化工生产中, 会产生大量地含油、氨、盐和酚等物质地污水排放量大, 既浪费资源又污染环境,给水体造成极大地危害.采用膜分离技术对石油化工污水进行处理,可达标排放或回用, 同时回收有用物质,节约资源.与传统地化学淤浆法、生化降解法等污水处理方法相比, 具有显著地优势LDAYtRyKfE膜分离技术在石油化工废水处理方面地应用：石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生地含各种无机盐和有机物地废水, 其成分复杂, 处理难度大, 一般方法难以取得理想地处理效果. 膜技术可有效处理废水及回收有用物质. 含酚地石油工业废水毒性很大, 必须脱除后才能排放,若采用纳滤技术, 不仅酚地脱除率可达95%以上, 且在较低压力下就能高效地将废水中地镍、汞等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多.Ohya 等[22] 成功地制备出一种聚酰亚胺纳滤膜, 该纳滤膜具有高通量并耐高压、高温及耐有机溶剂地特点,截留相对分子质量为170〜400,能有效地分离汽油和煤油.用聚砜一A1 0, 复合膜超滤技术对华北油田北大站外排水砂滤后水样进行了超滤处理, 原水油地质量浓度为640mg／L, 处理后油质量浓度小于0．5mg／L, 完全符合回注水地要求, 截留率皆在99%以上, 复合膜运行一定时间后, 清洗后水通量恢复率较高. 李发永等[24\25] 在国内最早采用膜技术处理采油污水，先用外管式聚砜（Ps>超滤膜处理采油污水；然后采用磺化聚砜（SPS>¥板式和外管式超滤膜再次处理含油污水,结果表明SPS膜通量随磺化度地增加而提高，且优于Ps膜，透过液基本达到国家排放标准及低渗透油田注水标准. Zzz6ZB2Ltk利用膜分离技术或膜法集成技术处理石油化工污水, 能达标排放, 还可以实现回用, 并回收有价值地副产物, 技术上可行,优势明显.随着石油化工工业地发展和水地再利用以及环保地要求, 膜分离作为一种有效地新型分离技术, 在石油化工污水处理中一定有着极其广泛地。