膜组合工艺降低聚驱采油废水矿化度的技术研究

本书针对目前聚驱采油废水的处理现状和技术难题，提出了以“陶瓷膜/改性有机超滤膜+离子交换膜”组合工艺处理聚驱采油废水的技术路径。通过对比，研究了改性有机超滤膜和陶瓷膜预处理聚驱采油废水的效能，然后在预处理基础上对离子交换膜降低聚驱采油废水矿化度的效能进行了研究，并对“改性有机超滤膜+离子交换膜”组合工艺进行了中试研究，为降低聚驱采油废水矿化度及资源化利用提供了理论依据和技术基础。 本书可供从事水处理的专业技术人员和研究人员、高等院校水处理及相关专业师生参考使用。

徐俊，南阳师范学院土木建筑工程学院，讲师，南阳师范学院讲师，南阳市市政环境领域评审专家。自2004年一直致力于含油废水处理及资源化利用方面的工程实践和研究工作，具有较强的专业理论、工程设计和科研能力，主持和参与多项相关领域的国家 级、省部级纵向和横向研究课题。目前在国内外知名期刊发表含油废水处理及资源化利用方面的学术论文20余篇，其中SCI和EI收录7篇，荣获省市级自然科学学术奖2项，申报国家专利6项。

第1章 绪论 1.1 研究背景及意义 1.2 聚驱采油废水的来源及危害 1.2.1 采油技术的发展阶段 1.2.2 聚驱采油废水的来源 1.2.3 聚驱采油废水的水质特征 1.2.4 聚驱采油废水的危害 1.3 聚驱采油废水的处理研究进展与技术现状 1.3.1 采油废水的常规处理技术现状 1.3.2 聚驱采油废水处理技术的研究进展 1.3.3 聚驱采油废水的处理技术现状分析 1.4 超滤和微滤技术概述 1.4.1 超滤和微滤技术简介 1.4.2 超滤和微滤技术特点 1.4.3 超滤和微滤膜组件类型及特性 1.4.4 超滤和微滤膜的污染与控制 1.4.5 有机膜和无机膜的性能对比分析 1.5 超滤和微滤技术处理采油废水的研究与应用 1.5.1 超滤和微滤技术处理采油废水的国外研究现状 1.5.2 超滤和微滤技术处理采油废水的国内研究现状 1.5.3 超滤和微滤技术处理采油废水存在的问题 1.6 降低矿化度技术概述 1.6.1 相变法降低矿化度技术 1.6.2 化学法降低矿化度技术 1.6.3 电吸附法降低矿化度技术 1.6.4 反渗透法降低矿化度技术 1.6.5 离子交换膜法降低矿化度技术 1.7 降低矿化度技术处理采油废水的研究与应用 1.7.1 降低矿化度技术处理采油废水的国内外研究现状 1.7.2 降低矿化度技术处理采油废水存在的问题 1.8 本书的技术路线、研究内容及结论 1.8.1 研究来源 1.8.2 技术路线 1.8.3 研究内容 第2章 试验材料及方法 2.1 试验用水与装置 2.1.1 陶瓷膜试验用水与装置 2.1.2 改性有机超滤膜试验用水与装置 2.1.3 离子交换膜试验用水与装置 2.1.4 中试用水与装置 2.1.5 试验试剂 2.2 检测方法 2.2.1 悬浮物含量测定 2.2.2 含油量测定 2.2.3 聚丙烯酰胺（PAM）相对分子质量、水解度及含量测定 2.2.4 金属离子和阴离子测定 2.2.5 总有机碳和溶解性有机碳测定 2.2.6 细菌类测定 2.2.7 极限电流密度测定 2.2.8 其他指标测定 2.3 仪器分析 2.3.1 原子力显微镜（AFM）观察 2.3.2 扫描电镜（SEM）显微观察 2.3.3 傅里叶变换红外（ATR-FTIR）分析 2.3.4 气相色谱-质谱（GC/MS）分析 2.3.5 X射线能量色散谱（EDS）分析 2.3.6 X射线衍射（XRD）分析 2.3.7 粒径分布分析 2.3.8 接触角的分析 2.3.9 核磁共振（NMR）分析 2.3.10 表观黏度及流变性分析 2.3.11 流动电位、Zeta电位及电荷密度分析 第3章 陶瓷膜预处理聚驱采油废水的试验研究 3.1 引言 3.2 陶瓷膜预处理聚驱采油废水的单因子试验 3.2.1 陶瓷膜清水通量试验 3.2.2 跨膜压差对陶瓷膜通量发展及除污特性的影响 3.2.3 膜面流速对陶瓷膜通量发展及除污特性的影响 3.2.4 浓缩倍数对陶瓷膜通量发展及除污特性的影响 3.2.5 温度对陶瓷膜通量发展及除污特性的影响 3.2.6 pH对陶瓷膜通量发展及除污特性的影响 3.2.7 矿化度对陶瓷膜通量发展及除污特性的影响 3.3 陶瓷膜预处理聚驱采油废水的运行参数优化 3.3.1 析因交叉试验设计及运行结果 3.3.2 膜通量预测回归模型的建立及检验 3.3.3 陶瓷膜产水能耗预测模型的建立及应用分析 3.3.4 经济预测模型的建立及参数优化 3.3.5 优化参数下陶瓷膜的通量发展 3.4 本章小结 第4章 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水及与陶瓷膜的对比研究 4.1 引言 4.2 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水的单因子试验 4.2.1 改性有机超滤膜清水通量试验及其与陶瓷膜的比较 4.2.2 跨膜压差对改性有机超滤膜通量发展及除污特性的影响 4.2.3 膜面流速对改性有机超滤膜通量发展及除污特性的影响 4.2.4 浓缩倍数对改性有机超滤膜通量发展及除污特性的影响 4.2.5 温度对改性有机超滤膜通量发展及除污特性的影响 4.2.6 pH对改性有机超滤膜通量发展及除污特性的影响 4.2.7 矿化度对改性有机超滤膜通量发展及除污特性的影响 4.3 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水的运行参数优化 4.3.1 析因交叉试验设计及运行结果 4.3.2 膜通量预测回归模型的建立及检验 4.3.3 经济预测模型的建立及参数优化 4.4 优化参数下改性有机超滤膜通量发展及出水水质分析 4.4.1 优化参数下改性有机超滤膜的通量发展 4.4.2 优化参数下改性有机超滤膜出水水质分析 4.5 改性有机超滤膜和陶瓷膜预处理聚驱采油废水性能对比分析 4.5.1 吨水膜投资成本预测模型的对比分析 4.5.2 产水综合成本预测模型的对比分析 4.5.3 优化参数下产水能耗的对比分析 4.5.4 优化参数下吨水投资成本及产水综合成本的对比分析 4.5.5 优化参数下产水率的对比分析 4.5.6 优