專利名稱：一種用于油田含油污水過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田含油污水過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法，該方法屬于油田含
油污水處理裝置的改進(jìn)；該方法主要是通過(guò)將聚偏氟乙烯基膜進(jìn)行改性處理，使其具備 荷負(fù)電功能，從而與含油污水中呈負(fù)電性的污油和懸浮物相排斥，使得原油不會(huì)黏附在 濾芯上，進(jìn)而延長(zhǎng)濾芯的使用壽命。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)陸上油田經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)采，已大部分進(jìn)入高含水的后期開(kāi)釆階段，平均 綜合含水率已達(dá)8oy。以上，每年有6億多立方的含油污水需要處理，如果將這些含油污水 直接排放，不僅污染環(huán)境，危及居民生活和工業(yè)用水安全，而且也浪費(fèi)了水資源；如果
將這些含油污水直接回注地下，又因含油污水在地面暴氧后，產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn) 生許多懸浮物，且不能與地下水配伍，極易造成地下巖芯堵塞，直接影響石油開(kāi)釆。過(guò) 濾器是油田含油污水最后一道除油、除懸浮物的重要工序。
目前，國(guó)內(nèi)油田用于油田含油污水過(guò)濾的裝置按過(guò)濾介質(zhì)和水流形式可分為如下幾
類石英砂過(guò)濾裝置、核桃殼過(guò)濾裝置、雙層濾料過(guò)濾裝置、纖維球過(guò)濾裝置、金屬膜 過(guò)濾裝置等。石英砂過(guò)濾裝置應(yīng)用年代最久，但存在如下問(wèn)題由于石英砂具有一定的 親油性，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)濾料污染、結(jié)板、濾速下降及出水水質(zhì)變化等現(xiàn)象， 懸浮固體和機(jī)械雜質(zhì)不斷淤積無(wú)法排出，因此石英砂需要經(jīng)常更換。核桃殼過(guò)濾裝置采 用篩選處理后的核桃殼作為濾料，除油效果較好；由于該濾料密度較小，易于"流化"， 反沖洗效率較高；但該裝置除懸浮固體效果較差，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行仍會(huì)吸附油污出現(xiàn)濾料板
結(jié)，另外，濾料在反沖洗過(guò)程中會(huì)大量流失。雙層濾料過(guò)濾裝置的特點(diǎn)是，過(guò)濾裝置中 填裝的是不同比重的上、下兩層濾料，雖然提高了濾料的截污能力，但該裝置仍然存在 濾料污染、流失等現(xiàn)象，并且處理后的水質(zhì)很難達(dá)到低滲透層注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。纖維球?yàn)V
料具有耐磨，耐腐蝕，孔隙率大，可再生等優(yōu)點(diǎn)，因此纖維球過(guò)濾裝置濾速高，過(guò)濾精
度較高，截污能力較強(qiáng)，工作周期較長(zhǎng)。但處理油田污水時(shí)存在一些弱點(diǎn)易被油污染， 反洗再生不均勻，不徹底，過(guò)濾精度不穩(wěn)定，對(duì)原水水質(zhì)要求高，需求量大，設(shè)備投資 高，搡作管理不便等。金屬膜過(guò)濾裝置使用金屬膜制作的濾芯，該濾芯有一定的耐油污染性，但在污水溫度和原油作用下會(huì)發(fā)生溶脹，使過(guò)濾精度無(wú)法保障?？傊?，以上裝置 (濾芯)的最大不足之處在于它們極易黏附油污，造成濾孔堵塞，過(guò)濾失效。
以上過(guò)濾方法均達(dá)不到國(guó)家油田回注水標(biāo)準(zhǔn)，由于長(zhǎng)期使用不達(dá)標(biāo)的回注水，致使 水回注到地下后不能與地下水配伍，造成地下巖孔堵塞，大大縮短了石油開(kāi)采期和減少 了采油量。因此，油田回注含油污水的精細(xì)過(guò)濾是我國(guó)油田回注水的一大技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出了一種用于油田含油污水 過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法。該方法的主要技術(shù)特點(diǎn)是根據(jù)在油田含油污水中原油、懸 浮物呈負(fù)電性的特性，進(jìn)而將本發(fā)明所涉及的濾芯經(jīng)過(guò)改性后使其表面也呈負(fù)電性，由 于二者帶有相同極性電荷而相互排斥，所以原油不會(huì)黏附在濾芯上，進(jìn)而延長(zhǎng)濾芯的使
用壽命。
本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是通過(guò)表面改性制得具有特殊功能的濾膜，進(jìn)而做成適合油田回 注含油污水的精細(xì)過(guò)濾的濾芯。其制備過(guò)程包括如下兩個(gè)部分
1、 濾膜制備工藝是釆用紫外光對(duì)聚偏氟乙烯平板基膜進(jìn)行輻照接枝改性。包括預(yù) 處理工藝、輻照接枝工藝和后處理工藝。具體過(guò)程分別是
預(yù)處理工藝將聚偏氟乙烯基膜用清水沖洗干凈，用3% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的引發(fā)劑溶液 (丙酮為溶劑)浸泡10h，再將浸泡后的聚偏氟乙烯基膜取出，自然干燥30分鐘后其表面 將覆蓋一層引發(fā)劑(二苯甲酮)。
輻照接枝工藝將預(yù)處理后的聚偏氟乙烯基膜置于紫外燈下25cffl處(紫外燈功率為 800W，水平放置)，加入8% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的荷負(fù)電性單體溶液(單體為聚合級(jí)的AMPS,溶 劑為水)，開(kāi)啟紫外燈進(jìn)行輻照接技，輻照時(shí)間為30min。
后處理工藝輻照接枝反應(yīng)結(jié)束后，用清水反復(fù)清洗聚偏氟乙烯膜表面，去除均聚 物和雜物，從而制得聚偏氟乙烯荷負(fù)電膜。
2、 濾芯制作成型工藝將制備好的濾膜按照實(shí)際工程需要制作成濾芯。具體是將濾 膜折疊成W形波紋狀，并定型成圓柱形，可制成多層也可制成單層，最后用不銹鋼網(wǎng)定型 加固。


附圖的圖面說(shuō)明如下 圖l即為本發(fā)明斥油濾芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
4圖2即為本發(fā)明折疊濾芯的剖面放大圖。 圖3即為本發(fā)明的斥油濾芯過(guò)濾原理圖。
其中，1—濾芯固定封頭 2—內(nèi)層不銹鋼網(wǎng) 3—折疊的濾膜
4—外層不銹鋼網(wǎng) 5—濾后水出口 6—斥油濾芯7—原料水進(jìn)口.
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳敘本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)。 在實(shí)際制作中，本發(fā)明是通過(guò)如下操作實(shí)現(xiàn)的
以普通聚偏氟乙烯膜為基膜，按操作要求依次進(jìn)行預(yù)處理工藝、輻照接枝工藝和后 處理工藝，使普通聚偏氟乙烯膜表面附著一層具有荷負(fù)電性質(zhì)的特殊功能表層，從而制 得聚偏氟乙烯荷負(fù)電濾膜(3)。
然后按照?qǐng)D1和圖2所示，將制備好的濾膜(3)折疊成W形波紋狀，實(shí)際制備過(guò)程中 可制成多層也可制成單層，用內(nèi)層不銹鋼網(wǎng)(2)和外層不銹鋼網(wǎng)(4)定型加固，最后 用濾芯固定封頭(1)定型成圓柱形，從而制作成濾芯(6)。
在實(shí)際污水過(guò)濾過(guò)程中，如圖3所示需要處理的油田含油污水經(jīng)過(guò)原料水進(jìn)口 (7) 進(jìn)入罐體，在壓力作用下將通過(guò)斥油濾芯(6)完成過(guò)濾，過(guò)濾處理后的污水由濾后水出 口 (5)排出。
發(fā)明效果
由于本發(fā)明釆用了特種工程高分子材料為濾膜的核心成分，通過(guò)紫外光輻照進(jìn)行表 面改性而制得具有特殊功能的濾膜，進(jìn)而做成適合油田回注含油污水的精細(xì)過(guò)濾的濾芯。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的特點(diǎn)
1. 具有耐熱性、耐化學(xué)穩(wěn)定性、耐細(xì)菌侵蝕和較好的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。
2. 過(guò)濾精度高，濾后水能達(dá)到SY5329 — 94碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)中低滲透 油田(注入層滲透率<0. lpm) Al級(jí)注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
3. 反洗周期長(zhǎng)，再生效果好，適合實(shí)際生產(chǎn)需要，基本解決了低滲透油田回注水 的技術(shù)難題。
4. 由于濾膜表面含有固定電荷，其分離原理具有獨(dú)特的靜電吸附和排斥作用；濾 膜具有較好的親水性和透水量，適于低壓操作，而且抗污染性和選擇透過(guò)性方 面都具有優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1. 一種用于油田含油污水過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法，該濾芯主要是由改性后經(jīng)折疊成型設(shè)置在圓筒形的內(nèi)層及外層不銹鋼網(wǎng)內(nèi)的濾膜及濾芯固定封頭構(gòu)成，其特征在于濾膜的基膜采用聚偏氟乙烯平板基膜，并對(duì)其進(jìn)行輻照接枝改性，使其成為聚偏氟乙烯荷負(fù)電膜；該濾膜與濾芯的制作是按如下工藝操作而成1)改性濾膜的制備采用紫外光對(duì)聚偏氟乙烯平板基膜進(jìn)行輻照接枝改性，該過(guò)程包括預(yù)處理、輻照接枝和后處理三道工序，具體操作如下預(yù)處理將聚偏氟乙烯基膜用清水沖洗干凈，置于作為引發(fā)劑的二苯甲酮溶液中浸泡10小時(shí)，然后將浸泡后的聚偏氟乙烯基膜取出，自然干燥30分鐘后，使其表面覆蓋一層引發(fā)劑，即二苯甲酮；輻照接枝將預(yù)處理后的聚偏氟乙烯基膜置于荷負(fù)電性單體溶液中，并置于紫外燈下進(jìn)行輻照接枝，輻照時(shí)間為30分鐘；后處理輻照接枝反應(yīng)結(jié)束后，用清水反復(fù)清洗聚偏氟乙烯膜表面，去除均聚物和雜物，從而制得聚偏氟乙烯荷負(fù)電膜；2)濾芯的成型制作將制備好的改性濾膜按照實(shí)際工程需要制作成濾芯，即將濾膜折疊成W形波紋狀，并定型成圓柱形，然后置于由內(nèi)層及外層不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成的圓筒形套層中，兩端由固定封頭將圓柱狀的濾膜頂端和底端密封固定，做成圓筒式的折疊濾芯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油田含油污水過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法，其特征在于 引發(fā)劑溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的二苯甲酮溶液，其溶劑為丙酮。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于油田含油污水過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法，其特征在于 荷負(fù)電性單體溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)W的單體聚合級(jí)AMPS水溶液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油田含油污水過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法，其特征在于 用于輻照接技的紫外燈為功率800 1000瓦，輻照距離為25厘米，并要求將聚偏氟乙烯基膜水平放置。
全文摘要
一種用于油田含油污水過(guò)濾的斥油濾芯的制備方法，該方法屬于油田含油污水處理裝置的改進(jìn)；該方法主要是通過(guò)將聚偏氟乙烯基膜進(jìn)行改性處理，使其具備荷負(fù)電功能，從而與含油污水中呈負(fù)電性的污油和懸浮物相排斥，使得原油不會(huì)黏附在濾芯上，進(jìn)而延長(zhǎng)濾芯的使用壽命。
文檔編號(hào)B01D39/16GK101444687SQ20081013960
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者瑛 孔, 藺愛(ài)國(guó), 帥 邵 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)