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油田采出水是伴隨采油作業(yè)采出的經(jīng)原油脫水分離后的含油污水，這部分污水不僅含有石油類，還含有固體懸浮物、分散油及浮油、乳化油以及化學(xué)藥劑等多種成分。隨著油田開發(fā)的不斷深入，含水率逐漸上升，許多油田已高達(dá)80%以上，造成我國(guó)油田每天采出含油污水約200萬噸[5]。一般這些采出水經(jīng)過處理后絕大部分用于回注油層，既解決了注水水源問題又保護(hù)了環(huán)境。我國(guó)已開發(fā)的陸上油田中低滲透油田約占10 %，并已探明儲(chǔ)量中有一半以上為低滲透油田。低滲透油田對(duì)回注水有嚴(yán)格的要求，含油量要求小于5mg/L，懸浮物小于1mg/L，目前工業(yè)上對(duì)低滲透油田的回注水處理仍然還沒有既經(jīng)濟(jì)又有效的方法[6]。因此解決低滲透油田的采出水問題對(duì)保持我國(guó)石油的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)具有十分重要的意義。
由于采出水中油滴粒徑較大，一般處于游離態(tài)，工業(yè)廢水處理因此無機(jī)膜在處理油田采出水方面具有突出的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在通量高、使用壽命長(zhǎng)且可采用相對(duì)孔徑較大的膜，所以引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛注意。Chen[7], Humphery等[8]采用Membralox陶瓷膜進(jìn)行了陸上和海上采油平臺(tái)的采出水處理研究，經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后取得了較好的結(jié)果；王懷林等人[9]采用南京化工大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所研制的0.8mｍ氧化鋁膜和0.2mm氧化鋯膜對(duì)江蘇石油勘探局真武油田真二站三相分離器出口水進(jìn)行了處理，并將國(guó)產(chǎn)膜與Membralox(U.S.Filter)的0.2mｍ氧化鋁膜進(jìn)行了比較，認(rèn)為兩種國(guó)產(chǎn)膜的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行通量高于U.S.Filter的膜。Simms等[10]采用高分子膜和Membralox陶瓷膜對(duì)加拿大西部的重油采出水進(jìn)行了處理，其通量相對(duì)較小。表1是以上研究工作主要結(jié)果，從中可以看出，采用陶瓷膜處理油田采出水是可行的，出水水質(zhì)基本滿足回注水的要求。
國(guó)內(nèi)外對(duì)這一研究工作已進(jìn)行了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，目前尚處于工業(yè)性試驗(yàn)階段，難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的原因在于：（1）成本問題。必須降低裝置的一次性投資，并提高裝置的適用范圍。另外通過對(duì)工藝條件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，強(qiáng)化傳質(zhì)過程，降低操作成本。（2）膜的清洗再生方法。由于各油田的水質(zhì)情況差別很大，必須針對(duì)具體對(duì)象開發(fā)合適的清洗方法。（3）如何能夠長(zhǎng)時(shí)間維持膜通量的穩(wěn)定性，提高效率，減少清洗次數(shù)。根據(jù)目前陶瓷膜的發(fā)展趨勢(shì)和研究工作進(jìn)展，采用陶瓷膜處理油田采出水的工業(yè)應(yīng)用是可能的，但必須進(jìn)行大量的基礎(chǔ)和工程研究工作.
“十一五”新增MBR項(xiàng)目占同期新增污水處理項(xiàng)目規(guī)模的1.6%
“十一五”以來，中國(guó)的城市污水處理行業(yè)得到了快速發(fā)展。據(jù)中國(guó)水網(wǎng)研究數(shù)據(jù)，2006年至2009年間，我國(guó)城市污水處理能力增加6475萬噸/日；在此期間，采用MBR的萬噸以上城市污水項(xiàng)目處理能力增加103萬噸/日；也就是說，在我國(guó)污水處理設(shè)施建設(shè)快速的“十一五”期間，從日處理能力上看，新增的MBR項(xiàng)目與新增的傳統(tǒng)工藝污水處理項(xiàng)目相比，僅占1.6%。即便如此，我國(guó)MBR項(xiàng)目投運(yùn)的速度也令世界上大部分PVDF膜廠商矚目，例如陶氏即在 2010年低調(diào)推出了專為MBR研發(fā)的新品，當(dāng)然也有一些廠商如東麗，興趣在別處。鑒于發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理設(shè)施大規(guī)模建設(shè)的高潮已過去，我國(guó)國(guó)情為“膜技術(shù)”提供了機(jī)會(huì)。
占市政領(lǐng)域膜市場(chǎng)容量的30.4%
在我國(guó)市政污水處理領(lǐng)域，膜技術(shù)的應(yīng)用有超/微濾膜、MBR膜、CMF幾種方式，近年MBR的應(yīng)用呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)中國(guó)水網(wǎng)相關(guān)調(diào)研，截至2010年底膜在市政領(lǐng)域的市場(chǎng)容量約為340萬噸/日，應(yīng)用MBR工藝的市政污水處理項(xiàng)目市場(chǎng)容量為103萬噸/日，占市政領(lǐng)域膜市場(chǎng)容量的30.4%。
40%的項(xiàng)目為回用
據(jù)中國(guó)水網(wǎng)調(diào)查獲得的項(xiàng)目信息，在市政領(lǐng)域，自2006年起萬噸以上規(guī)模項(xiàng)目投入運(yùn)行以來，近5年時(shí)間，采用MBR工藝的日處理萬噸以上規(guī)模項(xiàng)目，已建成運(yùn)行的19個(gè)，在建的6個(gè)，擬建的9個(gè)。這些項(xiàng)目主要分布在北京、太湖流域（無錫）、廣州、云南等地區(qū)，湖北、黑龍江等地零星地有一些項(xiàng)目。很明顯，這與地方政府的要求和地方財(cái)政實(shí)力有很大關(guān)系。在北京等水資源短缺地區(qū)，采用MBR主要出于污水回用的目的，項(xiàng)目占比約40%；而在無錫、廣州、云南，則主要出于減排目的，占比約60%。
這其中不乏一些政治目的很強(qiáng)的項(xiàng)目，如北京北小河污水處理廠（服務(wù)奧運(yùn)會(huì)）、廣州京溪污水處理廠（服務(wù)亞運(yùn)會(huì)）、湖北十堰神定河污水處理廠（服務(wù)南水北調(diào)）。
