一、油田產出水中污染物的影響與治理現狀
油性工業(yè)廢水來源廣泛、處理難度高，是環(huán)保、化工等多領域共同面臨的棘手難題。該類廢水若排入自然水體或滲入土壤，將對生態(tài)環(huán)境與生物健康造成顯著危害。以下就油田采出水中主要污染物的形態(tài)、影響以及現有治理方式與其局限進行闡述。
水質指標1：含油量
存在形式：如浮油、分散油、乳化油、溶解油、油-固物等
存在危害：處理難度大、對過濾設備沖擊大、造成濾料污染、堵塞地層等
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：加熱、粗?；⒊暡?、微波等物理方法，電化學、絮凝、藥劑氧化、化學破乳、生化處理等
水質指標2：懸浮物
存在形式：泥沙、黏土、膠質、瀝青質、腐蝕結垢產物等
存在危害：增加過濾負擔，污泥產生量大，堵塞地層
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：絮凝沉降、電絮凝、氣浮、旋流、三相分離器、過濾器、膜過濾等
水質指標3：pH
存在形式：H+、OH-相對含量來表征
存在危害：造成腐蝕結垢的重要原因
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：水質改性技術
水質指標4：礦化度
存在形式：溶解性離子(陰離子、陽離子),Ca2+、Mg2+含量高
存在危害：增加油水乳狀液穩(wěn)定性。成垢離子增多，結垢嚴重，導致水質反渾沉淀，堵塞地層
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：添加水質穩(wěn)定劑、阻垢劑減少結垢產生，誘導結晶法等
水質指標5：表面活性劑
存在形式：聚合物驅油、酸化壓裂、防蠟、鉆井等油田助劑
存在危害：乳化油體系和懸浮顆粒穩(wěn)定性增加、處理難度加大
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：粗粒化、物理吸附法、高級氧化、氣浮、化學破膠降粘處理法
水質指標6：硫化物
存在形式：s2、硫化亞鐵
存在危害：設備管線腐蝕嚴重，容易生成FeS沉淀，水質發(fā)黑
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：高級氧化(H?O?、CIO?、NaClO、芬頓試劑等)、氯化鋅化學沉淀法等
水質指標7：細菌
存在形式：硫酸鹽還原菌(SRB)、腐生菌(TGB)、鐵細菌(FB)
存在危害：腐蝕加劇、SRB易于硫酸根反應生成S2-,生成FeS,易產生二次污染，地層堵塞
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：CiO?、H?O?、殺菌劑1227、戊二醛等化學殺菌
水質指標8：鐵離子
存在形式：Fe2+、Fe3+形式及部分氧化物形式存在
存在危害：造成設備及管道腐蝕、二次污染、影響和干擾阻垢效果
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：接觸催化氧化、絮凝沉淀、氯氧化、高錳酸鉀氧化、離子交換樹脂等
水質指標9：溫度
存在形式：采出水隨地層來的度及前端加熱破乳方式
存在危害：溫度低，乳化體系穩(wěn)定和絮凝劑
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：盤管加熱，使污水處理處于30-50℃之間
水質指標10：腐蝕速率
存在形式：鐵的氧化物
存在危害：水解困難，造成結垢腐蝕加劇，管線設備壽命降低
傳統(tǒng)處理方法及存在問題：投加緩蝕劑、緩蝕阻垢劑、殺菌劑等
油性廢水中所含的石油烴（PHCs）可分為四類：脂肪族、芳香族、瀝青質以及含氧、氮、硫的化合物。這類污染物常伴隨鎳、鎘、鉛、釩等重金屬，其分子中含有醇、羧基、酚和胺基等多種官能團。它們在廢水中以分散、乳化或溶解狀態(tài)存在，不僅抑制動植物生長，還可能誘發(fā)人類基因突變與癌癥風險。因此，開發(fā)高效、簡便且低能耗的含油廢水處理技術至關重要。
二、含油廢水處理工藝發(fā)展
迄今為止，人們已經嘗試了氣浮，重力分離，吸油材料，凝聚和絮凝處理含油廢水。然而，這些方法在處理油滴尺寸小于 10μm 的乳化油水，必須額外施加電場或添加破乳劑，否則處理效果極差，面臨著能耗高和二次污染的問題。
膜分離技術因其在處理各類乳液（特別是表面活性劑穩(wěn)定的乳液）方面的卓越性能，已被廣泛認可為一項先進工藝。其分離機制主要依賴三種作用：孔徑篩分、靜電相互作用與吸附效應。吸附作用與溶質和膜材料之間的疏水相互作用相關，可能縮小膜的有效孔徑并提高截留率；孔徑篩分則是基于孔徑大小實現對目標物質的截留；靜電相互作用則借助膜表面電荷特性，通過同號電荷相斥實現有效分離。
三、科力邇超精細SIC膜技術研究及應用
科力邇科技通過與國際著名膜技術公司合作，使用國際先進的新一代無機碳（SIC）陶瓷膜為濾料，設計出一種微濾或超濾性能的錯流過濾器。錯流過濾技術可保證過濾器可在高SS條件下穩(wěn)定運行，不易污堵膜孔，不容易形成濃差極化造成膜污堵運行壓力低，易于清洗維護。
膜材料表面的化學性質對油水系統(tǒng)的高效分離具有重要意義。特別地，除油機理主要依賴于膜表面的多孔結構篩分和親水/疏油特性。
超精細SIC膜過濾器
科力邇公司的超精細錯流過濾器采用親水性極佳的無機碳材料(接觸角0.3°)，不僅具備耐腐蝕、耐酸堿和耐高溫的性質，而且還有致密均勻的孔徑、易于調控、較高滲透能力以及選擇性優(yōu)點。具有優(yōu)異的抗污染能力，極高的過濾通量，超強的化學穩(wěn)定性和極大的機械強度。膜芯結構采用蜂窩狀結構設計，使其機械強度高，裝填密度高，密封性好，安裝維護便利。無機炭膜優(yōu)異的性能和獨特的結構設計，使其在石油、煉化等污水處理領域具有廣泛的應用前景。
超精細SIC膜技術優(yōu)勢：
1.高過濾精度，絕對精度≤1.0μm（過濾孔徑40nm）；
2.親水性好，與水接觸角為0.3，抗油污染能力強；
3.水通量高，為傳統(tǒng)陶瓷膜的3~4倍；
4.動態(tài)連續(xù)膜再生技術，膜再生性好，使用壽命長；
5.化學穩(wěn)定性好，耐酸堿（PH0~14）；
6.結構強度高，耐高壓；
7.耐溫性好，最高使用溫度達800℃。
超精細SIC膜技術指標：
單根處理量（Q）：2m3/h
介質溫度（℃）：≤800
系統(tǒng)壓降（MPa）：≤0.1
過濾阻力（MPa）：≤0.12
進水指標：含油量≤50ppm；SS≤50mg/l
出水指標：含油量≤5ppm；SS≤1mg/l；粒徑中值≤1μm
應用案例進出水效果
應用領域：
油田生產回注水處理
石油化工污水深度處理
