1 前言

??? 隨著人們對環(huán)境和能源問題的日益重視，膜分離技術(shù)作為一種新型分離、凈化和濃縮技術(shù)，以其過程清潔、簡單、能耗低，化學(xué)藥劑用量少的特點(diǎn)，在污水處理領(lǐng)域顯示出獨(dú)特的魅力。
??? 石油化工生產(chǎn)中，會產(chǎn)生大量的含油、氨、鹽和酚等物質(zhì)的污水^[1]，排放量大，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境，給水體造成極大的危害。
??? 采用膜分離技術(shù)對石油化工污水進(jìn)行處理，可達(dá)標(biāo)排放或回用，同時(shí)回收有用物質(zhì)，節(jié)約資源。與傳統(tǒng)的化學(xué)淤漿法、生化降解法等污水處理方法相比，具有顯著的優(yōu)勢。
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??? 膜分離是利用膜對混合物中各組分的選擇滲透作用性能的差異，以外界能量或化學(xué)位差為推動力，對雙組分或多組分混合的氣體或液體進(jìn)行分離、分級、提純和富集的技術(shù)。它在污水處理、食品生產(chǎn)、醫(yī)藥合成和能源、化工生產(chǎn)等過程中發(fā)展相當(dāng)迅速。尤其是近20年來，將膜分離技術(shù)應(yīng)用于石油化工污水處理領(lǐng)域，形成了新的石油化工污水處理方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)膜分離技術(shù)都可以應(yīng)用于石油化工污水的處理^[2]。
??? 毋庸質(zhì)疑，膜分離技術(shù)和其他技術(shù)的集成技術(shù)，將逐漸有針對性地代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)，對石油化工污水處理產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
??? 從材料的角度，膜可分為有機(jī)的、無機(jī)的及有機(jī)和無機(jī)混合的；根據(jù)膜結(jié)構(gòu)，又可分為對稱膜和不對稱膜；按分離原理，膜分離技術(shù)分為微濾(MF)、超濾(UF)、滲析(D)、電滲析(ED)、納濾(NF)和反滲透(RO)、滲透蒸發(fā)(PV)等。
?? 尤為令人矚目的是，膜分離與?蒸發(fā)、吸附、萃取、化學(xué)反應(yīng)和生物技術(shù)等相結(jié)合，形成了膜蒸餾、膜分相、液膜、膜萃取和膜生物反應(yīng)器等一系列新型膜分離技術(shù)。這些膜分離技術(shù)在石油化工污水處理中，已取得了顯著的技術(shù)突破。

3 在石油化工污水處理中的應(yīng)用
3.1 含油污水

?據(jù)報(bào)道，我國每年產(chǎn)生的含油量在幾百到幾千mg/L的采油廢水達(dá)2～3億噸^[1]，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面考慮，回注或再利用含油廢水十分必要。目前，一般采用化學(xué)淤漿法和生化降解法進(jìn)行處理，處理后回注或再利用時(shí)，大多達(dá)不到使用要求，采用膜分離技術(shù)可以解決這一問題。膜分離技術(shù)是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ暮臀鬯幚矸椒?sup>[4]。
??? 采用中空纖維UF膜對油田污水進(jìn)行處理的實(shí)驗(yàn)表明^[5]，進(jìn)水含油在100mg/L以上，進(jìn)口壓力為0.16MPa，出口壓力為0.08MPa時(shí)，膜的透水量可達(dá)15mL/(cm²·h)以上，透過液含油量小于10mg/L。選用磺化聚砜膜材料制成平板式及管式UF膜，對含石油類物質(zhì)的煉油廠和油田污水進(jìn)行處理，原水含石油類物質(zhì)10～80mg/L，處理截留率為石油類物質(zhì)99.04%，懸浮物99.68%，硫酸鹽還原菌98.5%，腐生菌97.94%^[6]。用UF膜處理勝利油田河口水站的油田含油污水，進(jìn)行了1年的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，處理后，水中的懸浮固體含量為0.56mg/L，含油量為0.5mg/L，透過液滿足了低滲油田注水水質(zhì)要求^[7]。
??? 第一套用于油田采出水處理的大規(guī)模RO裝置，建在加里福尼亞Bakers油田附近的Mt.Pose廢熱電站。其水處理裝置包括除油、澄清、過濾、RO脫鹽裝置，用于電站鍋爐給水。
這套處理裝置成功地將含鹽3000mg/L、硅63mg/L、油3.5mg/L、總有機(jī)碳(TOC)16～23mg/L的采出水，處理到鍋爐用水水質(zhì)^[8]。
??? 采出的石油一般要經(jīng)過洗油這一步。原油經(jīng)水洗、相分離后，產(chǎn)生大量含油和鹽的廢水，且油含量較高，如果直接排掉就會造成原油的浪費(fèi)和大量的廢水，用NF膜可以將其分離成富油的水相和無油的鹽水相。
??? 采用硝酸纖維素或聚氟乙烯NF膜，在0.7MPa壓力下，可將含油160mg/L的廢水處理到含油小于21mg/L的可排放廢水，將富油的水相加入到新鮮的供水中重新進(jìn)入洗油工序，既回收了原油，又節(jié)約了水的供應(yīng)^[9,10]。采用UF膜及中空纖維膜對含油污水進(jìn)行處理，效果也很好^[11,12]。
??? 膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于石油化工含油污水處理，對COD，BOD5，SS、濁度、石油類物質(zhì)的去除率分別為76%～98%，96%～99%，74%～99%，98%～100%，87%，而且氨氮的脫除率達(dá)90%以上，出水濁度低，水質(zhì)穩(wěn)定，易于回用^[13]。