V předchozím textu jsme systematicky popsali mechanismus zanášení a rozdíly PAM na anorganických membránách. Mezi různými scénáři průmyslového použití je voda produkovaná na ropných a plynových polích (včetně vody produkované zaplavením polymerem a štěpící se kapaliny zpětného toku) typickou kvalitou vody s nejvýraznějším znečištěním membrány PAM a nejvyššími obtížemi při úpravě.
I. Nativní PAM: Jedinečný zdroj kontaminace v prostředí ropných polí
Na rozdíl od PAM používaného pro flokulaci při úpravě vody se PAM běžně používá jako činidlo vytěsňující ropu, přísada do kapaliny pro štěpení, prostředek k uzavírání{0}}vody a kondicionér vrtné kapaliny, který se vstřikuje do produkované vody na ropných polích. Tento typ PAM hydrolyzuje a degraduje pod vysokou teplotou a tlakem formace, rovnoměrně se rozptyluje ve vodě v rozpuštěném stavu, čímž zasahuje do membránového systému dvěma způsoby:
Snížená účinnost předního-čištění: Hydrolyzovaný PAM rozptyluje surovou ropu a nerozpuštěné pevné látky ve vodě, což znesnadňuje účinné oddělování olejových kapiček a částic koagulací a sedimentací, čímž se nepřímo zvyšuje znečištění membránové jednotky;
To přímo způsobuje hluboké zablokování: molekuly PAM jsou řádově stejné jako velikost pórů membrány, což jim umožňuje proniknout konvenčními jednotkami pro předúpravu. Jakmile jsou uvnitř membránových kanálů, zapletou se a ztuhnou a vytvoří nevratné hluboké ucpání. To je hlavní důvod, proč i když olej a zákal splňují normy, membránový tok nadále klesá.
Obrázek - Schematický diagram mikroskopického mechanismu, kterým PAM zhoršuje zanášení membrány
Zdroj: "Aplikace keramických membrán při úpravě-produkované vody z ropných polí: Účinky polyakrylamidu a anorganických solí"
Mezitím má voda pro reinjektování ropných polí obecně vlastnosti vysoké tvrdosti a vysoké mineralizace. Anorganické ionty solí stlačují hydratační vrstvu molekul PAM, mění konformaci molekulárního řetězce, což usnadňuje jejich akumulaci na povrchu membrány a tvoří hustší zanášecí vrstvu; současně aktivní skupiny PAM komplexují vápenaté a hořečnaté ionty, podporují tvorbu organických-anorganických komplexních vodních kamenů, výrazně zlepšují stabilitu znečišťující vrstvy a výrazně snižují účinnost konvenčního čištění kyselin a zásad.
Obrázek - Vliv koncentrace anorganické soli na pokles toku keramických membrán kontaminovaných PAM-
Zdroj: "Aplikace keramických membrán při úpravě-produkované vody z ropných polí: Účinky polyakrylamidu a anorganických solí"
II.Výhody keramických filmů z karbidu křemíku při přizpůsobení různým scénářům
Dříve jsme zavedli aplikaci kombinované technologie keramické membrány z karbidu křemíku v systémech reinjektování vody na ropná pole.[dozvědět se více]Pro vlastnosti vyrobené vody s vysokou salinitou a obsahem polymerů nabízejí keramické membrány z karbidu křemíku vynikající adaptabilitu na různé provozní podmínky ve srovnání s běžnými anorganickými membránami.
Silná odolnost proti korozi: Vynikající chemická stabilita, odolá širokému rozsahu pH a prostředí s vysokou korozí solí a nehrozí u něj riziko poškození materiálu korozí během dlouhodobého-provozu ve složité kvalitě vody, takže je vhodný pro drsné pracovní podmínky na ropných polích.
Metody opravy jsou komplexní: běžná údržba může používat 60° horký alkalický roztok v kombinaci s cirkulačním čištěním EDTA k rozkladu gelu PAM a chelataci iontů vodního kamene, které mohou obnovit 90 % toku; v případě silného znečištění může být regenerován vysokoteplotní kalcinací, aby se zcela rozložil ztuhlý PAM v pórech membrány, obnovil se výkon membránového prvku a prodloužila se jeho životnost.
Je důležité objasnit, že čištění a regenerace jsou nápravná opatření. Optimalizace procesu předúpravy a snížení zatížení vody PAM jsou základní způsoby, jak zajistit dlouhodobý-stabilní provoz systému.
Souhrny
Zásadní problém při provozu anorganických membrán pro vodu produkovanou na ropných polích spočívá v trvalém, hluboko{0}}usazeném znečištění způsobeném rozpuštěnou hydrolýzou kyseliny fosforečné (PAM). Jeho negativní dopad na tok membrány daleko převyšuje vliv ropy a nerozpuštěných látek a spolupůsobí s vysoce zasolenou vodou a vytváří obtížněji -zvládnutelné- komplexní znečištění. Keramické membrány z karbidu křemíku se svou silnou odolností proti korozi a schopností regenerace při vysokých{5}}teplotách jsou vhodnější pro takovéto komplexní scénáře hloubkové úpravy vody. Kontrola zanášení membrány se však stále musí řídit zásadou „kontrola zdroje jako primární přístup, konec-sanace-potrubí jako doplněk,“ kombinující-snížení zátěže na předním konci se standardizovaným provozem a údržbou, aby bylo dosaženo dlouhodobě-stabilního provozu systému.
Vítáme profesionály v průmyslu úpravy vody, aby si vyměnili zkušenosti s kontrolou znečištění membrán a technickým provozem.
Pro technickou konzultaci a přizpůsobení řešení ohledně keramických membrán z karbidu křemíku nás neváhejte kontaktovat prostřednictvím soukromé zprávy.
Naše společnost neustále přijímá nábor na související pozice a vítáme žádosti od profesionálů z oboru.