申请日2014.12.12
公开(公告)日2015.04.01
IPC分类号B01D65/06
摘要
本发明公开了一种处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂及清洗方法。所述复合清洗剂由EDTA、焦磷酸钠、SDS和水配制而成。清洗方法分为两步，首先用本发明的复合试剂进行清洗，然后再用稀盐酸溶液进行酸洗。采用本发明的复合化学清洗试剂对处理聚驱采油废水中受污染的纳滤膜进行化学清洗，结果表明清洗后纳滤膜的通量恢复率可达99%以上，且恢复的通量能够较长时间地得以保持。此外，进一步采用多种测试和表征手段对经过该清洗过程的纳滤膜进行了研究，结果表明该复合清洗试剂并未对纳滤膜的其他性能造成破坏，清洗后纳滤膜的脱盐率、亲水性、微观形貌以及红外光谱均与新膜相差无几，充分说明该清洗方案有效实现了受污染纳滤膜的“再生”。
权利要求书
1.一种处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂，其特征在于所述清洗剂为由EDTA、焦磷酸钠、SDS和水配制而成的复合清洗剂，各成分的含量为：0.03~0.07wt.%EDTA、0.15~0.25wt.%焦磷酸钠、0.15~0.25wt.%SDS。
2.根据权利要求1所述的处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂，其特征在于所述各成分的含量为：0.05wt.%EDTA、0.2wt.%焦磷酸钠、0.2wt.%SDS。
3.根据权利要求1所述的处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂，其特征在于所述各成分的含量为：0.04wt.%EDTA、0.18wt.%焦磷酸钠、0.18wt.%SDS。
4.根据权利要求1所述的处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂，其特征在于所述各成分的含量为：0.06wt.%EDTA、0.23wt.%焦磷酸钠、0.23wt.%SDS。
5.一种利用权利要求1-4任一权利要求所述处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂清洗纳滤膜的方法，其特征在于所述方法步骤如下：
第一步，用复合清洗剂清洗15~30min;
第二步，采用pH=2的盐酸溶液进行清洗10~20min。
说明书
一种处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂及清洗方法
技术领域
本发明属于聚驱采油废水的纳滤膜处理领域，涉及一种针对处理聚驱采油废水时受污染纳滤膜进行有效且无破坏作用的化学清洗时所用到的复合清洗剂及清洗方法。
背景技术
聚驱采油技术在我国各大油田的推广应用有效提高了原油采收率，但该过程中的大量清水消耗与废水产出问题一直困扰着本就缺水的采油地区。介于超滤与反渗透之间的纳滤能够截留小分子有机物，且具有部分脱盐能力，因此利用纳滤膜对已经经过超滤处理的聚驱采油废水进行深度处理，降低矿化度，并进一步去除水中残留的有机物，确保纳滤出水满足配聚用水的水质要求后回用于聚驱采油过程有望解决清水消耗与废水排放带来的经济问题和环境问题。
然而，膜污染是限制纳滤膜推广应用的一个主要障碍，尽管采取多种控制措施(如对料液进行预处理、优化操作条件、提高膜材料抗污染性能等)可以减轻膜污染，但无论何种方法都不能完全避免膜污染的发生，当膜通量下降到一定程度或跨膜压差升高到一定程度，抑或出水水质恶化不能满足要求时，就需要对受污染的纳滤膜进行清洗，清洗方法可以分为物理清洗和化学清洗，物理清洗即是通过水流、气体等物理作用的扰动而强制地将污染物剥离膜体，但在面对较为顽固的污染层时，物理清洗通常难以取得令人满意的清洗效果，此时就需要进行化学清洗。化学清洗是通过清洗剂与污染物之间的化学反应来破坏污染层结构，降低污染物与纳滤膜的结合力，使污染物在自身扩散作用与水流扰动作用下迁移离开膜体，从而恢复膜通量，保证出水水质，实现受污染纳滤膜的“再生”。
纳滤处理聚驱采油废水时，水中的原油、聚丙烯酰胺、天然有机物以及各类盐离子都能够引起膜的污染问题。这些污染物通过各种物理化学作用与纳滤膜较为紧密地结合在一起，很难通过物理清洗实现膜性能的完全恢复，而是需要合适的化学清洗来实现这一目标。然而单一的化学清洗试剂往往只对某一种污染组分具有较好的清洗效果，而实际应用中的受污染纳滤膜通常为多种不同组分的复合污染，为了取得满意的清洗效果，就需要采用多种清洗试剂进行多步清洗，步骤繁琐，耗时耗力，而一些市售的商用清洗剂对特定污染情况又不具有针对性，实际应用也确实表明商用清洗剂对聚驱采油废水造成的受污染纳滤膜清洗效果不佳。清洗效果较好的氧化性清洗试剂(如次氯酸钠溶液)又会对聚酰胺材质的复合纳滤膜造成不可逆转的破坏，降低纳滤膜的出水水质和膜组件的使用寿命。因此，亟需一种对处理聚驱采油废水中受污染纳滤膜具有针对性、高效性和非破坏性的复合化学清洗试剂和清洗方法。
发明内容
为了解决现有纳滤膜化学清洗剂清洗效能不佳和对膜体具有破坏性的问题，本发明针对聚驱采油废水的纳滤处理技术，开发了一种具有工艺针对性的高效处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂及清洗方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种处理聚驱采油废水用纳滤膜清洗剂，由EDTA、焦磷酸钠、SDS和水配制而成，各成分的含量为：0.03~0.07wt.%EDTA、0.15~0.25wt.%焦磷酸钠、0.15~0.25wt.%SDS，其配制方法为：将0.03~0.07%EDTA、0.15~0.25wt.%焦磷酸钠和0.15~0.25wt.%SDS充分搅拌溶解，然后再用NaOH将该溶液的pH调至10.5~11.5即可。
对处理聚驱采油废水中受污染纳滤膜进行化学清洗时，首先用上述复合化学清洗试剂清洗15~30min，然后采用pH=2的盐酸溶液清洗10~20min，最后再用清水对膜组件冲刷清洗即可。
采用本发明的复合化学清洗试剂对处理聚驱采油废水中受污染的纳滤膜进行化学清洗，结果表明清洗后纳滤膜的通量恢复率可达99%以上，且恢复的通量能够较长时间地得以保持。此外，进一步采用多种测试和表征手段对经过该清洗过程的纳滤膜进行了研究，结果表明该复合清洗试剂并未对纳滤膜的其他性能造成破坏，清洗后纳滤膜的脱盐率、亲水性、微观形貌以及红外光谱均与新膜相差无几，充分说明该清洗方案有效实现了受污染纳滤膜的“再生”。