1 前言

??? 隨著人們對環(huán)境和能源問題的日益重視，膜分離技術作為一種新型分離、凈化和濃縮技術，以其過程清潔、簡單、能耗低，化學藥劑用量少的特點，在污水處理領域顯示出獨特的魅力。
??? 石油化工生產中，會產生大量的含油、氨、鹽和酚等物質的污水^[1]，排放量大，既浪費資源又污染環(huán)境，給水體造成極大的危害。
??? 采用膜分離技術對石油化工污水進行處理，可達標排放或回用，同時回收有用物質，節(jié)約資源。與傳統(tǒng)的化學淤漿法、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，以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分混合的氣體或液體進行分離、分級、提純和富集的技術。它在污水處理、食品生產、醫(yī)藥合成和能源、化工生產等過程中發(fā)展相當迅速。尤其是近20年來，將膜分離技術應用于石油化工污水處理領域，形成了新的石油化工污水處理方法。據統(tǒng)計，大多數膜分離技術都可以應用于石油化工污水的處理^[2]。
??? 毋庸質疑，膜分離技術和其他技術的集成技術，將逐漸有針對性地代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術，對石油化工污水處理產生深遠的影響。
??? 從材料的角度，膜可分為有機的、無機的及有機和無機混合的；根據膜結構，又可分為對稱膜和不對稱膜；按分離原理，膜分離技術分為微濾(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、化學反應和生物技術等相結合，形成了膜蒸餾、膜分相、液膜、膜萃取和膜生物反應器等一系列新型膜分離技術。這些膜分離技術在石油化工污水處理中，已取得了顯著的技術突破。

3 在石油化工污水處理中的應用
3.1 含油污水

?據報道，我國每年產生的含油量在幾百到幾千mg/L的采油廢水達2～3億噸^[1]，從經濟和環(huán)境方面考慮，回注或再利用含油廢水十分必要。目前，一般采用化學淤漿法和生化降解法進行處理，處理后回注或再利用時，大多達不到使用要求，采用膜分離技術可以解決這一問題。膜分離技術是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ暮臀鬯幚矸椒?sup>[4]。
??? 采用中空纖維UF膜對油田污水進行處理的實驗表明^[5]，進水含油在100mg/L以上，進口壓力為0.16MPa，出口壓力為0.08MPa時，膜的透水量可達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，對含石油類物質的煉油廠和油田污水進行處理，原水含石油類物質10～80mg/L，處理截留率為石油類物質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，進行了1年的實驗運行，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、總有機碳(TOC)16～23mg/L的采出水，處理到鍋爐用水水質^[8]。
??? 采出的石油一般要經過洗油這一步。原油經水洗、相分離后，產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入洗油工序，既回收了原油，又節(jié)約了水的供應^[9,10]。采用UF膜及中空纖維膜對含油污水進行處理，效果也很好^[11,12]。
??? 膜生物反應器應用于石油化工含油污水處理，對COD，BOD5，SS、濁度、石油類物質的去除率分別為76%～98%，96%～99%，74%～99%，98%～100%，87%，而且氨氮的脫除率達90%以上，出水濁度低，水質穩(wěn)定，易于回用^[13]。