V prejšnjem besedilu smo sistematično opisali mehanizem obraščanja in razlike PAM na anorganskih membranah. Med različnimi scenariji industrijske uporabe je voda, proizvedena iz naftnih in plinskih polj (vključno s proizvedeno vodo s polimernim poplavljanjem in povratno tekočino za lomljenje), značilna kakovost vode z najbolj izrazitim onesnaženjem membrane PAM in največjimi težavami pri čiščenju.
I. Izvorni PAM: edinstven vir kontaminacije v okoljih naftnih polj
Za razliko od PAM, ki se uporablja za flokulacijo obdelave vode, se PAM običajno uporablja kot sredstvo za izpodrivanje nafte, dodatek tekočini za lomljenje, sredstvo za-zapiranje vode in sredstvo za kondicioniranje vrtalne tekočine, ki se vbrizga v proizvedeno vodo na naftnih poljih. Ta vrsta PAM hidrolizira in razgradi pod visoko temperaturo in tlakom tvorbe ter se enakomerno razprši v vodi v raztopljenem stanju in tako moti membranski sistem na dva načina:
Zmanjšana -učinkovitost obdelave na sprednji strani: hidrolizirani PAM razprši surovo nafto in suspendirane trdne snovi v vodi, kar oteži učinkovito ločevanje oljnih kapljic in delcev s koagulacijo in usedanjem, kar posredno poveča obremenitev membranske enote zaradi umazanije;
To neposredno povzroči globoko blokado: molekule PAM so enakega reda velikosti kot velikost membranskih por, kar jim omogoča, da prodrejo skozi običajne enote za predobdelavo. Ko so enkrat znotraj membranskih kanalov, se zapletejo in strdijo ter tvorijo nepopravljivo globoko blokado. To je glavni razlog, zakaj membranski pretok še naprej upada, tudi ko olje in motnost ustrezata standardom.
Slika - Shematski diagram mikroskopskega mehanizma, s katerim PAM poslabša umazanje membrane
Vir: »Uporaba keramičnih membran pri obdelavi-proizvedene vode iz naftnih polja: Učinki poliakrilamida in anorganskih soli«
Medtem ima voda za ponovno vbrizgavanje nafte na splošno značilnosti visoke trdote in visoke mineralizacije. Ioni anorganske soli stisnejo hidratacijsko plast molekul PAM, spremenijo konformacijo molekularne verige, zaradi česar se lažje kopičijo na površini membrane in tvorijo gostejšo plast umazanije; hkrati pa aktivne skupine PAM kompleksa kalcijevih in magnezijevih ionov, spodbujajo nastanek organskega-anorganskega kompleksnega kamna, bistveno izboljšajo stabilnost plasti umazanije in znatno zmanjšajo učinkovitost običajnega kislinskega in alkalnega čiščenja.
Slika - Vpliv koncentracije anorganske soli na upad pretoka keramičnih membran, onesnaženih s PAM-
Vir: »Uporaba keramičnih membran pri obdelavi-proizvedene vode iz naftnih polja: Učinki poliakrilamida in anorganskih soli«
II.Prednosti keramičnih filmov iz silicijevega karbida pri prilagajanju različnim scenarijem
Prej smo uvedli uporabo kombinirane tehnologije keramične membrane iz silicijevega karbida v sistemih za ponovno vbrizgavanje vode v naftna polja.[izvedeti več]Zaradi značilnosti proizvedene vode z visoko slanostjo in vsebnostjo polimerov ponujajo keramične membrane iz silicijevega karbida vrhunsko prilagodljivost različnim delovnim pogojem v primerjavi z navadnimi anorganskimi membranami.
Močna odpornost proti koroziji: odlična kemična stabilnost, lahko prenese širok razpon pH in visoko solno korozijsko okolje ter nima tveganja poškodb materiala zaradi korozije med dolgotrajnim-delovanjem v kompleksni kakovosti vode, zaradi česar je primeren za težke delovne pogoje na naftnih poljih.
Metode popravila so obsežne: rutinsko vzdrževanje lahko uporablja 60-stopinjsko vročo alkalno raztopino v kombinaciji s čiščenjem cirkulacije EDTA za razgradnjo PAM gela in kelatnih ionov vodnega kamna, kar lahko obnovi 90 % pretoka; v primeru hudega umazanije ga je mogoče regenerirati z visoko{2}}temperaturno kalcinacijo, da popolnoma razgradi strjeni PAM v membranskih porah, obnovi delovanje membranskega elementa in podaljša njegovo življenjsko dobo.
Pomembno je pojasniti, da sta tako čiščenje kot regeneracija popravljalna ukrepa. Optimiziranje postopka predobdelave in zmanjšanje obremenitve vode s PAM sta temeljna načina za zagotavljanje dolgoročnega-stabilnega delovanja sistema.
Povzeteky
Temeljni izziv pri delovanju anorganskih membran za vodo, pridobljeno iz naftnih nahajališč, je v obstojnem, globoko{0}}utesnjenem umazaniji, ki ga povzroča raztopljena hidroliza fosforne kisline (PAM). Njegov negativni vpliv na pretok membrane močno presega vpliv surove nafte in suspendiranih trdnih snovi, poleg tega pa deluje v sinergiji z močno zasoljeno vodo, da tvori težje{2}}obvladljivo-zapleteno obraščanje. Keramične membrane iz silicijevega karbida so s svojo močno odpornostjo proti koroziji in zmožnostjo regeneracije pri visokih-temperaturah bolj primerne za tako zapletene scenarije globinske obdelave vode. Vendar se mora nadzor membranskega umazanije še vedno držati načela "nadzor izvora kot primarni pristop, konec--sanacije cevi kot dodatek," ki združuje zmanjšanje obremenitve na sprednjem-koncu s standardiziranim delovanjem in vzdrževanjem, da se doseže dolgoročno-stabilno delovanje sistema.
Pozdravljamo strokovnjake v industriji čiščenja vode za izmenjavo izkušenj o nadzoru umazanije na membranah in inženirskem delovanju.
Za tehnično svetovanje in iskanje rešitev glede keramičnih membran iz silicijevega karbida nas lahko kontaktirate preko zasebnega sporočila.
Naše podjetje nenehno zaposluje za sorodna delovna mesta in pozdravljamo prijave strokovnjakov iz industrije.