本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種正滲透膜組件、采油廢水處理裝置及基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，石油的需求量大幅上升，隨著一次采油和二次采油的進(jìn)行，我國(guó)有多個(gè)油田相繼進(jìn)入石油開發(fā)的中后階段。為了保證一定的開采效率，聚驅(qū)采油技術(shù)和三元復(fù)合驅(qū)等三次采油技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。而三次采油廢水具有含油量大，含聚合物較多，含懸浮物較多，含有一定礦化度等特點(diǎn)，對(duì)其處理會(huì)造成較大的困難。

為了解決聚驅(qū)采油廢水和三元復(fù)合驅(qū)采油廢水處理和回用的問題，傳統(tǒng)技術(shù)有三大類：物理方法、化學(xué)方法和生物方法。物理方法如吸附、氣浮等可以完成對(duì)水中乳化油、聚合物等大分子的去除，無(wú)法達(dá)到回注和回用的標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)方法如混凝沉淀、高級(jí)氧化、電化學(xué)方法等在其達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，往往投資和運(yùn)行成本較高。生物方法對(duì)小分子有機(jī)物處理效果較好，對(duì)無(wú)機(jī)物、礦物質(zhì)和高分子有機(jī)物處理能力較低。

由于采油廢水難以得到有效利用，配置驅(qū)油劑消耗了大量潔凈的水。為了從采油廢水中回收水資源，近年來(lái)，膜技術(shù)在采油廢水處理中逐漸得到應(yīng)用。用于采油廢水處理的膜技術(shù)有超濾、納濾、反滲透和電滲析等。膜技術(shù)處理后的水質(zhì)可以較好地滿足回用和回注的要求，但是傳統(tǒng)膜過(guò)程需要一定的驅(qū)動(dòng)力，如電壓等，這使得傳統(tǒng)膜技術(shù)處理采油廢水時(shí)會(huì)消耗大量的電能。另外，由于采油廢水含有大量的聚合物、油、礦物質(zhì)、微生物等污染物，會(huì)使膜形成較嚴(yán)重的有機(jī)、無(wú)機(jī)、微生物膜污染物，從而影響膜的使用壽命。

因此需要一種更加節(jié)能，低污染傾向，可持續(xù)性更強(qiáng)的膜技術(shù)應(yīng)用于從采油廢水中回收水資源。

然而，正滲透技術(shù)用于采油廢水處理時(shí)，汲取液的再生將成為主要問題。正滲透系統(tǒng)需要滲透壓高于采油廢水滲透壓的汲取液，這要求汲取液具備一定的濃度以保證滲透壓，傳統(tǒng)汲取液有揮發(fā)性汲取液和非揮發(fā)性汲取液。揮發(fā)性汲取液如碳酸氫銨溶液，可以通過(guò)加熱再生，如若應(yīng)用于采油廢水處理，勢(shì)必大幅提高處理成本。非揮發(fā)性汲取液如氯化鈉和氯化鎂，其再生過(guò)程復(fù)雜，也難以得到有效的再利用，還會(huì)降低驅(qū)油劑的粘度，且在驅(qū)油劑中常加入一定量的堿液(如鎂離子)，會(huì)使其形成沉淀。選擇合適的汲取液，保證汲取液易再生或得到有效的利用是需要解決的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的是提供一種正滲透膜組件、采油廢水處理裝置及基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種正滲透膜組件，其包括采油廢水流道和汲取液流道，采油廢水流道和汲取液流道相間排列，采油廢水流道和汲取液流道由正滲透膜隔開。

其中，采油廢水流道中進(jìn)水口設(shè)置在上方，出水口設(shè)置在下方；汲取液流道中進(jìn)水口設(shè)置在下方，出水口設(shè)置在上方。

采油廢水流道和汲取液流道內(nèi)均設(shè)有導(dǎo)流板，正滲透膜為可拆卸式。

優(yōu)選地，采油廢水流道的長(zhǎng)度為400‐1500mm，寬度為200‐1200mm，厚度為10‐50mm。

優(yōu)選地，汲取液流道的長(zhǎng)度為400‐1500mm，寬度為200‐1200mm，厚度為10‐50mm。

優(yōu)選地，采油廢水流道和汲取液流道分別設(shè)有2‐10對(duì)。

優(yōu)選地，正滲透膜組件內(nèi)的正滲透膜包括活性層和支撐層；其中，活性層的材料為聚酰胺，支撐層的材料選自聚醚砜或聚丙烯腈。

正滲透膜的厚度為80‐150μm，正滲透膜的形狀為板框式。

一種采油廢水處理裝置，其包括采油廢水池、采油廢水罐、濃水罐、第一泵、第二泵、第三泵、第四泵、第五泵、第六泵、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、如上述的正滲透膜組件、粉末投加裝置、汲取液罐、稀釋汲取液罐和驅(qū)油劑罐。

其中，采油廢水池通過(guò)第一泵、第一閥門和采油廢水罐相連；采油廢水罐通過(guò)第二泵、第二閥門和濃水罐相連；采油廢水罐通過(guò)第三泵、第三閥門、第一流量計(jì)和采油廢水流道的進(jìn)水口相連，采油廢水流道的出水口通過(guò)管道和采油廢水罐相連；粉末投加裝置通過(guò)管道和汲取液罐相連；汲取液罐通過(guò)第四泵、第四閥門、第二流量計(jì)和汲取液流道的進(jìn)水口相連，汲取液流道的出水口通過(guò)管道和汲取液罐相連；汲取液罐通過(guò)第五泵、第五閥門和稀釋汲取液罐相連；稀釋汲取液罐通過(guò)第六泵、第六閥門和驅(qū)油劑罐相連。

一種基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法，其包括如下步驟：

(1)、正滲透過(guò)程：采油廢水中的水分通過(guò)滲透壓差從采油廢水流道內(nèi)進(jìn)入汲取液流道內(nèi)；

(2)、采油廢水循環(huán)過(guò)程：采油廢水池中的預(yù)采油廢水流入通過(guò)第一泵、第一閥門和采油廢水池相連的采油廢水罐中，采油廢水罐中的采油廢水流入通過(guò)第三泵、第三閥門、第一流量計(jì)和采油廢水罐相連的采油廢水流道的進(jìn)水口中，經(jīng)濃縮的采油廢水流入通過(guò)管道和采油廢水流道的出水口相連的采油廢水罐內(nèi)，濃縮后的采油廢水在攪拌裝置和溫控裝置的作用下，一部分流入正滲透膜組件內(nèi)的采油廢水流道進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第二泵、第二閥門和采油廢水罐相連的濃水罐內(nèi)；

(3)、汲取液循環(huán)過(guò)程：粉末投加裝置中的汲取液粉末流入通過(guò)管道和粉末投加裝置相連的汲取液罐內(nèi)，汲取液罐內(nèi)的汲取液流入通過(guò)第四泵、第四閥門、第二流量計(jì)和汲取液罐相連的汲取液流道的進(jìn)水口中，經(jīng)稀釋后的汲取液流入通過(guò)管道和汲取液流道的出水口相連的汲取液罐內(nèi)，稀釋后的汲取液在攪拌裝置和溫控裝置的作用下，一部分流入正滲透膜組件內(nèi)的汲取液流道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第五泵、第五閥門和汲取液罐相連的稀釋汲取液罐中，稀釋汲取液罐中的汲取液流入通過(guò)第六泵、第六閥門和稀釋汲取液罐相連的驅(qū)油劑罐內(nèi)；

(4)、汲取液利用過(guò)程：稀釋的汲取液流入驅(qū)油劑罐內(nèi)而作為驅(qū)油劑使用。

優(yōu)選地，在步驟(1)中，采油廢水的水通量為2‐40lmh。

優(yōu)選地，在步驟(2)中，采油廢水的含油量在100mg/l以上，滲透壓為30‐150mosm/kgh2o，礦化度為500‐5000mg/l，溫度為20‐50℃，ph值為7‐11，攪拌的轉(zhuǎn)速為60‐80r/min，采油廢水流道一側(cè)的正滲透膜面流速為5‐20cm/s。

優(yōu)選地，采油廢水含有第一聚合物或第一表面活性劑中的一種以上；其中，第一聚合物為聚丙烯酰胺，第一表面活性劑為烷基苯磺酸鈉或石油磺酸鈉。

優(yōu)選地，第一聚合物的濃度在200mg/l以上，第一表面活性劑的濃度在300mg/l以上。

優(yōu)選地，在步驟(3)中，汲取液流道一側(cè)的正滲透膜面流速為5‐15cm/s，攪拌的轉(zhuǎn)速為60‐80r/min；汲取液的濃度為30‐60g/l，滲透壓在500mosm/kgh2o以上，汲取液的分子量為600萬(wàn)‐1500萬(wàn)。

優(yōu)選地，稀釋的汲取液的濃度為5‐10g/l。

優(yōu)選地，在步驟(3)中，汲取液粉末由第二聚合物、第二表面活性劑和堿液的一種以上組成；其中，第二聚合物為聚丙烯酰胺，第二表面活性劑選自十二烷基苯環(huán)酸鈉或木質(zhì)素磺酸鈉，堿液選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。

優(yōu)選地，第二聚合物的濃度為1‐70g/l，第二表面活性劑的濃度為5‐500g/l，堿液的ph值為10‐11。

由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的采油廢水深度處理回用工藝具有節(jié)能、膜污染傾向小、污染物易清洗、汲取液可再利用等特點(diǎn)。

總之，本發(fā)明將汲取液用于驅(qū)油劑配制，節(jié)省了大量配制驅(qū)油劑所需的淡水，還使汲取液在循環(huán)后得到有效的再利用；另外，本發(fā)明提供了一種節(jié)能、低污染傾向和可持續(xù)性更強(qiáng)的正滲透分離法采油廢水深度處理回用工藝。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的采油廢水深度處理回用工藝示意圖。

圖2為本發(fā)明的正滲透膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的單個(gè)流道平行水流方向的截面圖。

附圖標(biāo)記：

正滲透膜組件1、采油廢水池2、采油廢水罐3、濃水罐4、粉末投加裝置5、汲取液罐6、稀釋汲取液罐7、驅(qū)油劑罐8、第三泵9、溫控裝置10、第二流量計(jì)11、第三閥門12、管道13、進(jìn)水口14、出水口15、排放口16、正滲透膜17、采油廢水流道18、汲取液流道19、攪拌裝置20、導(dǎo)流板21、第一泵22、第一閥門23、第一流量計(jì)24、第二閥門25、第二泵26、第六閥門27、第六泵28、第五閥門29、第五泵30、第四閥門31和第四泵32。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種正滲透膜組件、采油廢水處理裝置及基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法。

<正滲透膜組件>

一種正滲透膜組件，如圖1至圖3所示，其包括采油廢水流道18和汲取液流道19，采油廢水流道18和汲取液流道19相間排列，采油廢水流道18和汲取液流道19由正滲透膜17隔開。

其中，采油廢水流道18中進(jìn)水口14設(shè)置在上方，出水口15設(shè)置在下方；汲取液流道19中進(jìn)水口14設(shè)置在下方，出水口15設(shè)置在上方。

采油廢水流道18和汲取液流道19內(nèi)均設(shè)有導(dǎo)流板21，目的是為了使液體呈“s”型流動(dòng)，從而避免短流發(fā)生。

正滲透膜17為可拆卸式，目的是清洗正滲透膜17時(shí)，使得其沿組件壁上槽道向上升起，從而方便清洗和更換。

采油廢水流道18的長(zhǎng)度可以為400‐1500mm，優(yōu)選為500mm；寬度可以為200‐1200mm，優(yōu)選為500mm；厚度可以為10‐50mm，優(yōu)選為10mm。

汲取液流道19的長(zhǎng)度可以為400‐1500mm，優(yōu)選為500mm；寬度可以為200‐1200mm，優(yōu)選為500mm；厚度可以為10‐50mm，優(yōu)選為10mm。

采油廢水流道18和汲取液流道19分別設(shè)有2‐10對(duì)，采油廢水流道的表面流向和汲取液流道的表面流向相反。

正滲透膜組件1內(nèi)的正滲透膜17包括活性層和支撐層；其中，活性層的材料為聚酰胺，支撐層的材料選自聚醚砜或聚丙烯腈。

正滲透膜17的厚度可以為80‐150μm，優(yōu)選為80μm；正滲透膜17的形狀為板框式。

正滲透膜17作為一種半透膜，其兩側(cè)的水從滲透壓低的一側(cè)自發(fā)地通過(guò)滲透膜滲透進(jìn)入滲透壓高的一側(cè)。正滲透過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力為溶液的滲透壓，滲透過(guò)程不必外加其他的驅(qū)動(dòng)力。這使得正滲透系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)膜過(guò)程更加節(jié)能。正滲透膜17的截留能力很強(qiáng)，對(duì)聚合物、混凝劑和表面活性劑的截留率趨于100％，對(duì)鹽的截留率高達(dá)99.6％，這使得正滲透過(guò)程回收的水質(zhì)相當(dāng)高。另外由于正滲透過(guò)程不需要外加驅(qū)動(dòng)力，其形成的膜污染層較疏松，污染傾向小，污染對(duì)通量的影響較低，形成的膜污染易于清洗。

正滲透膜17可以選自復(fù)合薄膜(tfc膜)、仿生蛋白膜(aqp膜)或hti公司生產(chǎn)的商業(yè)化正滲透膜，其中，tfc膜的支撐層為pan，活性層為聚酰胺。

正滲透膜組件1的清洗方式主要為物理清洗，以化學(xué)清洗作為輔助。

正滲透膜組件1的清洗過(guò)程為：清洗時(shí)，打開閥門，把正滲透膜組件1中的液體通過(guò)排放口16排盡，將正滲透膜17沿上升槽道中升起，從而進(jìn)行水沖清洗，清洗周期為2‐6h，每隔12‐24h進(jìn)行一次化學(xué)輔助清洗；物理清洗通量可恢復(fù)92‐97％，化學(xué)清洗通量可恢復(fù)98‐100％。

其中，物理清洗時(shí)，清洗劑主要為水，表面流速為5‐50cm/s；化學(xué)輔助清洗時(shí)，增加檸檬酸溶液和氫氧化鈉的清洗工序，檸檬酸溶液的ph值為2.5‐3，氫氧化鈉溶液的ph值為10‐11。

<采油廢水處理裝置>

一種采油廢水處理裝置，其包括采油廢水池2、采油廢水罐3、濃水罐4、第一泵22、第二泵26、第三泵9、第四泵32、第五泵30、第六泵28、第一閥門23、第二閥門25、第三閥門12、第四閥門31、第五閥門29、第六閥門27、第一流量計(jì)24、第二流量計(jì)11、如上述的正滲透膜組件1、粉末投加裝置5、汲取液罐6、稀釋汲取液罐7和驅(qū)油劑罐8。

其中，采油廢水池2通過(guò)第一泵22、第一閥門23和采油廢水罐3相連；采油廢水罐3通過(guò)第二泵26、第二閥門25和濃水罐4相連；采油廢水罐3通過(guò)第三泵9、第三閥門12、第一流量計(jì)24和采油廢水流道的進(jìn)水口相連，采油廢水流道的出水口通過(guò)管道13和采油廢水罐3相連；粉末投加裝置5通過(guò)管道13和汲取液罐6相連；汲取液罐6通過(guò)第四泵32、第四閥門31、第二流量計(jì)11和汲取液流道的進(jìn)水口相連，汲取液流道的出水口通過(guò)管道13和汲取液罐6相連；汲取液罐6通過(guò)第五泵30、第五閥門29和稀釋汲取液罐7相連；稀釋汲取液罐7通過(guò)第六泵28、第六閥門27和驅(qū)油劑罐8相連。

<基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法>

一種基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法，其包括如下步驟：

(1)、正滲透過(guò)程：采油廢水中的水分通過(guò)滲透壓差從采油廢水流道18內(nèi)進(jìn)入汲取液流道19內(nèi)；

(2)、采油廢水循環(huán)過(guò)程：采油廢水池2中的預(yù)采油廢水流入通過(guò)第一泵22、第一閥門25和采油廢水池2相連的采油廢水罐3中，采油廢水罐3中的采油廢水流入通過(guò)第三泵9、第三閥門12、第一流量計(jì)24和采油廢水罐3相連的采油廢水流道的進(jìn)水口中，經(jīng)濃縮的采油廢水流入通過(guò)管道13和采油廢水流道的出水口相連的采油廢水罐3內(nèi)，濃縮后的采油廢水在攪拌裝置20和溫控裝置10的作用下，一部分流入正滲透膜組件1內(nèi)的采油廢水流道18進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第二泵26、第二閥門25和采油廢水罐3相連的濃水罐4內(nèi)；

(3)、汲取液循環(huán)過(guò)程：粉末投加裝置5中的汲取液粉末流入通過(guò)管道13和粉末投加裝置5相連的汲取液罐6內(nèi)，汲取液罐6內(nèi)的汲取液流入通過(guò)第四泵32、第四閥門31、第二流量計(jì)11和汲取液罐6相連的汲取液流道的進(jìn)水口中，經(jīng)稀釋后的汲取液流入通過(guò)管道13和汲取液流道的出水口相連的汲取液罐6內(nèi)，稀釋后的汲取液在攪拌裝置20和溫控裝置10的作用下，一部分流入正滲透膜組件1內(nèi)的汲取液流道19內(nèi)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第五泵30、第五閥門29和汲取液罐6相連的稀釋汲取液罐7中，稀釋汲取液罐7中的汲取液流入通過(guò)第六泵28、第六閥門27和稀釋汲取液罐7相連的驅(qū)油劑罐8內(nèi)；

(4)、汲取液利用過(guò)程：稀釋的汲取液流入驅(qū)油劑罐8內(nèi)而作為驅(qū)油劑使用。

其中，在步驟(1)中，采油廢水的水通量可以為2‐40lmh，優(yōu)選為20lmh。

在步驟(2)中，采油廢水的含油量在100mg/l以上，滲透壓可以為30‐150mosm/kgh2o，優(yōu)選為100mosm/kgh2o；礦化度可以為500‐5000mg/l，優(yōu)選為1000mg/l；溫度可以為20‐50℃，優(yōu)選為30℃；ph值可以為7‐11，優(yōu)選為8.0；攪拌的轉(zhuǎn)速可以為60‐80r/min，優(yōu)選為60r/min；采油廢水流道一側(cè)的正滲透膜面流速可以為5‐20cm/s，優(yōu)選為10cm/s，其流速的大小根據(jù)采油廢水的性質(zhì)而確定；其溫控裝置用于水溫過(guò)低、水溫變化大等情況時(shí)控制水溫。

采油廢水含有第一聚合物或第一表面活性劑中的一種以上；其中，第一聚合物為聚丙烯酰胺，第一表面活性劑為烷基苯磺酸鈉或石油磺酸鈉；第一聚合物的濃度在200mg/l以上，第一表面活性劑的濃度在300mg/l以上。

在步驟(3)中，汲取液流道一側(cè)的正滲透膜面流速可以為5‐15cm/s，優(yōu)選為7.5cm/s，其流速的大小根據(jù)汲取液的性質(zhì)而確定；攪拌的轉(zhuǎn)速可以為60‐80r/min，優(yōu)選為60r/min；其溫控裝置用于水溫過(guò)低、水溫變化大等情況時(shí)控制水溫；汲取液的濃度可以為30‐60g/l，優(yōu)選為60g/l；滲透壓在500mosm/kgh2o以上，汲取液的分子量可以為600萬(wàn)‐1500萬(wàn)，優(yōu)選為600萬(wàn)。

汲取液由汲取液粉末通過(guò)攪拌和溶解配制而成，選擇粉末投加相較于配置濃溶液投加可進(jìn)一步減少配置汲取液所需的淡水，從而降低汲取液的配置難度。

稀釋的汲取液的濃度可以為5‐10g/l，優(yōu)選為5g/l。

在步驟(3)中，汲取液粉末由第二聚合物、第二表面活性劑和堿液的一種以上組成；其中，第二聚合物為聚丙烯酰胺，第二表面活性劑選自十二烷基苯環(huán)酸鈉或木質(zhì)素磺酸鈉，堿液選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。

第二聚合物的濃度為1‐70g/l，第二表面活性劑的濃度為5‐500g/l，堿液的ph值為10‐11。

上述的第二聚合物、第二表面活性劑和堿液均為聚驅(qū)采油和三元復(fù)合驅(qū)采油驅(qū)油劑構(gòu)成的成分，取其中一種或多種組合，配置高濃度的汲取液，從而保證較高的滲透壓(500mosm/kgh2o以上)。汲取液循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生時(shí)，循環(huán)過(guò)程中采油廢水中的大量水會(huì)自發(fā)進(jìn)入汲取液流道，從而使得汲取液得以稀釋，得到稀釋的汲取液。而汲取液濃度由粉末投加裝置投加上述物質(zhì)來(lái)控制，粉末投加裝置正常運(yùn)行后不需要另加水配置汲取液，而是由正滲透過(guò)程補(bǔ)給水分，循環(huán)過(guò)程中汲取液的體積逐漸增大，使得汲取液得到稀釋，之后其可通過(guò)泵排入稀釋汲取液罐后續(xù)用于配置驅(qū)油劑。該循環(huán)過(guò)程大幅節(jié)省了汲取液配置過(guò)程中消耗的水量，且使汲取液在循環(huán)稀釋后可以用于配制驅(qū)油劑，選擇該汲取液不但節(jié)省了配制驅(qū)油劑所需的水，還使汲取液循環(huán)后得到有效的利用。

基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法的運(yùn)行模式可采用連續(xù)式或間歇式。

實(shí)際上，連續(xù)式運(yùn)行模式為：根據(jù)采油廢水流道中的水分滲透到汲取液流道的流量，再連續(xù)投加汲取液粉末，并不斷排出與水分滲透量相當(dāng)?shù)募橙∫?；同時(shí)，應(yīng)保持采油廢水進(jìn)水的流量和水質(zhì)穩(wěn)定，及濃縮的采油廢水排放流量與采油廢水的進(jìn)水量相當(dāng)，從而保持采油廢水濃度恒定。

間歇式運(yùn)行模式為：一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)分次間歇投加汲取液粉末，分次間歇排放稀釋的汲取液，時(shí)間間隔可控制在20‐60min之內(nèi)，汲取液濃度在30‐60g/l內(nèi)變化，汲取液濃度降低到5‐10g/l時(shí)部分排入稀釋汲取液罐用于后續(xù)驅(qū)油劑配制，然后粉末投加裝置啟動(dòng)，投加汲取液粉末提高汲取液濃度；一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，采油廢水分次間歇投加，濃縮的采油廢水分次間歇排放時(shí)間間隔可控制在20‐60min之內(nèi)，采油廢水濃度的含油量在100mg/l以上波動(dòng)，采油廢水濃縮2‐5倍后排入濃縮采油廢水罐。

本發(fā)明從采油廢水中回收水的技術(shù)方案為：

以正滲透膜組件1為中心，設(shè)有采油廢水循環(huán)系統(tǒng)和汲取液循環(huán)系統(tǒng)。正滲透膜組件1以正滲透膜17為中心，正滲透膜17將正滲透膜組件1分隔為采油廢水流道18和汲取液流道19。采油廢水流道18的進(jìn)出口分別連接采油廢水循環(huán)系統(tǒng)，汲取液流道19的進(jìn)出口分別連接汲取液循環(huán)系統(tǒng)。采油廢水由預(yù)處理的采油廢水組成，由采油廢水池2中的原水補(bǔ)給，采油廢水池2中的預(yù)采油廢水流入通過(guò)第一泵22、第一閥門25和采油廢水池2相連的采油廢水罐3中，采油廢水罐3中的采油廢水流入通過(guò)第三泵9、第三閥門12、第一流量計(jì)24和采油廢水罐3相連的采油廢水流道的進(jìn)水口中，經(jīng)濃縮的采油廢水流入通過(guò)管道13和采油廢水流道的出水口相連的采油廢水罐3內(nèi)，濃縮后的采油廢水在攪拌裝置20和溫控裝置10的作用下，一部分流入正滲透膜組件1內(nèi)的采油廢水流道18進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第二泵26、第二閥門25和采油廢水罐3相連的濃水罐4內(nèi)；粉末投加裝置5中的汲取液粉末流入通過(guò)管道13和粉末投加裝置5相連的汲取液罐6內(nèi)，汲取液罐6內(nèi)的汲取液流入通過(guò)第四泵32、第四閥門31、第二流量計(jì)11和汲取液罐6相連的汲取液流道的進(jìn)水口中，經(jīng)稀釋后的汲取液流入通過(guò)管道13和汲取液流道的出水口相連的汲取液罐6內(nèi)，稀釋后的汲取液在攪拌裝置20和溫控裝置10的作用下，一部分流入正滲透膜組件1內(nèi)的汲取液流道19內(nèi)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第五泵30、第五閥門29和汲取液罐6相連的稀釋汲取液罐7中，稀釋汲取液罐7中的汲取液流入通過(guò)第六泵28、第六閥門27和稀釋汲取液罐7相連的驅(qū)油劑罐8內(nèi)；稀釋的汲取液流入驅(qū)油劑罐8內(nèi)而作為驅(qū)油劑使用。

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法包括如下步驟：

本實(shí)施例適用于聚驅(qū)采油廢水，處理水量為50噸/天，回用水量為25噸/天，生產(chǎn)聚合物驅(qū)油劑為40噸/天。

(1)、正滲透過(guò)程：采油廢水(選擇大慶油田的聚驅(qū)采油廢水)中的水分在滲透壓差的驅(qū)動(dòng)下流入汲取液流道中，水通量為20lmh，使得汲取液流道中的汲取液得到稀釋，即為稀釋的汲取液；采油廢水流道中采油廢水由于水分的體積減小，采油廢水得以濃縮，濃縮倍數(shù)為2‐5倍，即為濃縮的采油廢水。

其中，采油廢水的含油量在100mg/l以上，滲透壓為100mosm/kgh2o，礦化度為1000mg/l，溫度為30℃，ph值為8.0，采油廢水中的聚合物為聚丙烯酰胺，濃度在200mg/l以上，分子量低于100萬(wàn)，采油廢水中的油、水合聚丙烯酰胺形成乳化液，用傳統(tǒng)的方法難以分離，且水中還存在一定量的微生物。

汲取液由汲取液粉末通過(guò)攪拌和溶解配制而成，其中，汲取液的濃度為60g/l，分子量為600萬(wàn)，滲透壓在500mosm/kgh2o以上，稀釋的汲取液的濃度為5g/l。

汲取液粉末由分子量為600萬(wàn)‐1500萬(wàn)的陰離子型聚丙烯酰胺(hpam)和氫氧化鈉組成，其中，聚丙烯酰胺的濃度為400g/l，氫氧化鈉的ph值為11。

(2)、采油廢水循環(huán)過(guò)程：采油廢水池中的預(yù)采油廢水流入通過(guò)第一泵、第一閥門和采油廢水池相連的采油廢水罐中，采油廢水罐中的采油廢水流入通過(guò)第三泵、第三閥門、第一流量計(jì)和采油廢水罐相連的采油廢水流道的進(jìn)水口中，采油廢水流道一側(cè)的正滲透膜面流速為10cm/s，經(jīng)濃縮的采油廢水流入通過(guò)管道和采油廢水流道的出水口相連的采油廢水罐內(nèi)，濃縮后的采油廢水在攪拌裝置(轉(zhuǎn)速為60r/min)和溫控裝置的作用下，一部分流入正滲透膜組件內(nèi)的采油廢水流道進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第二泵、第二閥門和采油廢水罐相連的濃水罐內(nèi)。

其中，正滲透膜的厚度為80μm，正滲透膜組件的采油廢水流道設(shè)并聯(lián)5通道，設(shè)置20組平行工藝，采油廢水流道的長(zhǎng)度為500mm，寬度為500mm，厚度為10mm。

(3)、汲取液循環(huán)過(guò)程：粉末投加裝置中的汲取液粉末流入通過(guò)管道和粉末投加裝置相連的汲取液罐內(nèi)，汲取液罐內(nèi)的汲取液流入通過(guò)第四泵、第四閥門、第二流量計(jì)和汲取液罐相連的汲取液流道的進(jìn)水口中，汲取液流道一側(cè)的正滲透膜面流速為7.5cm/s，經(jīng)稀釋后的汲取液流入通過(guò)管道和汲取液流道的出水口相連的汲取液罐內(nèi)，稀釋后的汲取液在攪拌裝置(轉(zhuǎn)速為60r/min)和溫控裝置的作用下，一部分流入正滲透膜組件內(nèi)的汲取液流道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第五泵、第五閥門和汲取液罐相連的稀釋汲取液罐中，稀釋汲取液罐中的汲取液流入通過(guò)第六泵、第六閥門和稀釋汲取液罐相連的驅(qū)油劑罐內(nèi)。

其中，正滲透膜組件的汲取液流道設(shè)并聯(lián)4通道，汲取液流道正滲透膜表面流向與采油廢水流道相反，汲取液流道的長(zhǎng)度為500mm，寬度為500mm，厚度為10mm。

(4)、汲取液利用過(guò)程：稀釋的汲取液進(jìn)入驅(qū)油劑罐內(nèi)而作為驅(qū)油劑使用。

其中，正滲透膜采用聚酰胺復(fù)合膜，活性層為聚酰胺，支撐層為聚醚砜，采用fo模式，活性層朝采油廢水側(cè)，支撐層朝汲取液側(cè)，對(duì)油、聚丙烯酰胺和乳化油的截留率趨于100％，截鹽率不低于99.6％。

實(shí)際上，采油廢水的含油量在100mg/l以上是可以的，滲透壓在30‐150mosm/kgh2o之內(nèi)、礦化度在500‐5000mg/l之內(nèi)、溫度在20‐50℃之內(nèi)、ph值在7‐11之內(nèi)均是可以的。

采油廢水流道一側(cè)的正滲透膜面流速在5‐20cm/s之內(nèi)、水通量在2‐40lmh之內(nèi)、汲取液流道一側(cè)的正滲透膜面流速在5‐15cm/s之內(nèi)均是可以的。

汲取液的濃度在30‐60g/l之內(nèi)、分子量在600萬(wàn)‐1500萬(wàn)之內(nèi)、滲透壓在500mosm/kgh2o以上、稀釋的汲取液的濃度在5‐10g/l之內(nèi)都是可以的。

采油廢水流道的長(zhǎng)度在400‐1500mm之內(nèi)、寬度在200‐1200mm之內(nèi)、厚度在10‐50mm之內(nèi)是可以的；汲取液流道的長(zhǎng)度在400‐1500mm之內(nèi)、寬度在200‐1200mm之內(nèi)、厚度在10‐50mm之內(nèi)都是可以的。

其清洗過(guò)程為：每隔6小時(shí)進(jìn)行一次物理膜清洗，清洗時(shí)關(guān)閉采油廢水與汲取液循環(huán)系統(tǒng)的閥門，通過(guò)排放口排空正滲透膜組件內(nèi)采油廢水與汲取液，將正滲透膜沿組件壁上的軌道升起，用水流沖洗正滲透膜表面，根據(jù)污染物性質(zhì)、污染程度和通量下降的情況每隔24小時(shí)進(jìn)行一次化學(xué)輔助清洗，在物理清洗的基礎(chǔ)上，用堿性清洗液和酸性清洗液先后進(jìn)行循環(huán)清洗，堿性清洗液為氫氧化鈉溶液，酸性清洗液為檸檬酸，清洗完成后，進(jìn)入下一循環(huán)周期前，用潔凈的水循環(huán)一定時(shí)間。物理清洗后通量恢復(fù)94％，化學(xué)清洗后通量恢復(fù)99％。

實(shí)施例2

本實(shí)施例適用于三元復(fù)合驅(qū)采油廢水，處理水量500噸/天，回用水量250噸/天，生產(chǎn)三元復(fù)合驅(qū)油劑350噸/天。

本實(shí)施例的基于正滲透分離的采油廢水深度處理回用方法包括如下步驟：

本實(shí)施例適用于三元復(fù)合驅(qū)采油廢水，處理水量為500噸/天，回用水量為250噸/天，生產(chǎn)三元復(fù)合驅(qū)油劑為350噸/天。

(1)、正滲透過(guò)程：采油廢水(選擇大慶油田的三元復(fù)合驅(qū)采油廢水)中的水分在滲透壓差的驅(qū)動(dòng)下流入汲取液流道中，水通量為20lmh，使得汲取液流道中的汲取液得到稀釋，即為稀釋的汲取液；采油廢水流道中采油廢水由于水分的體積減小，采油廢水得以濃縮，濃縮倍數(shù)為2‐5倍，即為濃縮的采油廢水。

其中，采油廢水的含油量在100mg/l以上，滲透壓為100mosm/kgh2o，礦化度為1500mg/l，溫度為40℃，ph值為9.0，采油廢水中的聚合物為聚丙烯酰胺，濃度在200mg/l以上，分子量低于100萬(wàn)，表面活性劑為烷基苯磺酸鈉，其濃度在300mg/l以上，采油廢水中的油、水合聚丙烯酰胺形成穩(wěn)定乳化液，用傳統(tǒng)的方法難以分離，且水中還存在一定量的微生物。

汲取液由汲取液粉末通過(guò)攪拌和溶解配制而成，其中，間歇運(yùn)行時(shí)，汲取液的濃度為60g/l，分子量為600萬(wàn)，滲透壓在500mosm/kgh2o以上，稀釋的汲取液的濃度為5g/l。

汲取液粉末由分子量為600萬(wàn)‐1500萬(wàn)的陰離子型聚丙烯酰胺、木質(zhì)素磺酸鈉和氫氧化鈉組成；其中，聚丙烯酰胺的濃度為40g/l，木質(zhì)素磺酸鈉的濃度為100g/l，氫氧化鈉的ph值為11。

(2)、采油廢水循環(huán)過(guò)程：采油廢水池中的預(yù)采油廢水流入通過(guò)第一泵、第一閥門和采油廢水池相連的采油廢水罐中，采油廢水罐中的采油廢水流入通過(guò)第三泵、第三閥門、第一流量計(jì)和采油廢水罐相連的采油廢水流道的進(jìn)水口中，采油廢水流道一側(cè)的正滲透膜面流速為10cm/s，經(jīng)濃縮的采油廢水流入通過(guò)管道和采油廢水流道的出水口相連的采油廢水罐內(nèi)，濃縮后的采油廢水在攪拌裝置(轉(zhuǎn)速為60r/min)和溫控裝置的作用下，一部分流入正滲透膜組件內(nèi)的采油廢水流道進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第二泵、第二閥門和采油廢水罐相連的濃水罐內(nèi)。

其中，正滲透膜的厚度為80μm，正滲透膜組件的采油廢水流道設(shè)并聯(lián)10通道，設(shè)置40組平行工藝，采油廢水流道的長(zhǎng)度為1000mm，寬度為1000mm，厚度為15mm。

(3)、汲取液循環(huán)過(guò)程：粉末投加裝置中的汲取液粉末流入通過(guò)管道和粉末投加裝置相連的汲取液罐內(nèi)，汲取液罐內(nèi)的汲取液流入通過(guò)第四泵、第四閥門、第二流量計(jì)和汲取液罐相連的汲取液流道的進(jìn)水口中，汲取液流道一側(cè)的正滲透膜面流速為7.5cm/s，經(jīng)稀釋后的汲取液流入通過(guò)管道和汲取液流道的出水口相連的汲取液罐內(nèi)，稀釋后的汲取液在攪拌裝置(轉(zhuǎn)速為60r/min)和溫控裝置的作用下，一部分流入正滲透膜組件內(nèi)的汲取液流道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，剩余部分流入通過(guò)第五泵、第五閥門和汲取液罐相連的稀釋汲取液罐中，稀釋汲取液罐中的汲取液流入通過(guò)第六泵、第六閥門和稀釋汲取液罐相連的驅(qū)油劑罐內(nèi)。

其中，正滲透膜組件的汲取液流道設(shè)并聯(lián)9通道，汲取液流道正滲透膜表面流向與采油廢水流道相反，汲取液流道的長(zhǎng)度為1000mm，寬度為1000mm，厚度為15mm。

(4)、汲取液利用過(guò)程：稀釋的汲取液進(jìn)入驅(qū)油劑罐內(nèi)而作為驅(qū)油劑使用。

其中，正滲透膜采用聚酰胺復(fù)合膜，活性層為聚酰胺，支撐層為聚醚砜，采用fo模式，活性層朝采油廢水側(cè)，支撐層朝汲取液側(cè)，對(duì)油、聚丙烯酰胺和乳化油的截留率趨于100％，截鹽率不低于99.6％。

其清洗過(guò)程為：每隔6小時(shí)進(jìn)行一次物理膜清洗，清洗時(shí)關(guān)閉采油廢水與汲取液循環(huán)系統(tǒng)的閥門，通過(guò)排放口排空正滲透膜組件內(nèi)的采油廢水與汲取液，將正滲透膜沿組件壁上的軌道升起，用水流沖洗正滲透膜表面，根據(jù)污染物性質(zhì)、污染程度和通量下降的情況每隔24小時(shí)進(jìn)行一次化學(xué)輔助清洗，在物理清洗的基礎(chǔ)上，用堿性清洗液和酸性清洗液先后進(jìn)行循環(huán)清洗，堿性清洗液為氫氧化鈉溶液，酸性清洗液為檸檬酸，清洗完成后，進(jìn)入下一循環(huán)周期前，用潔凈的水循環(huán)一定時(shí)間。物理清洗后通量恢復(fù)97％，化學(xué)清洗后通量恢復(fù)99％。

上述對(duì)實(shí)施例的描述是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以容易的對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中，而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的原理，不脫離本發(fā)明的范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。