膜组合工艺降低聚驱采油废水矿化度的技术研究电子书

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内容提要

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前言

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 优化参数下出水水质的对比分析

4.6 本章小结

第5章 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水的膜污染机理与控制技术研究

5.1 引言

5.2 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水的膜阻力研究

5.2.1 聚驱采油废水的流变性

5.2.2 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水阻力模型的建立及应用

5.3 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水的污染机理分析

5.3.1 污染膜AFM及SEM显微观察

5.3.2 污染物傅里叶变换红外（ATR-FTIR）分析

5.3.3 污染物核磁共振（NMR）分析

5.3.4 X射线衍射（XRD）及X射线能量色散谱（EDS）分析

5.3.5 气相色谱-质谱（GC/MS）分析

5.3.6 膜清洗液TOC及离子含量分析

5.3.7 溶液和膜Zeta电位分析

5.3.8 溶液的粒径分布分析

5.3.9 膜出水HPAM相对分子质量及水解度特性

5.3.10 膜接触角变化分析

5.3.11 改性有机超滤膜污染过程的演绎与推断

5.4 改性有机超滤膜预处理聚驱采油废水的膜污染控制

5.4.1 反冲洗对改性有机超滤膜污染的控制

5.4.2 NaOH碱洗对改性有机超滤膜污染的控制

5.5 有机超滤膜预处理含聚采油废水清洗技术研究

5.5.1 单组分药剂清洗研究

5.5.2 CaCO3粉末协同作用下的单组分药剂清洗效果

5.5.3 CaCO3粉末协同作用下的复合药剂及与酸交替清洗效果

5.5.4 CaCO3粉末协同作用下的清洗机理分析

5.6 本章小结

第6章 离子交换膜降低聚驱采油废水矿化度试验研究

6.1 引言

6.2 运行参数对离子交换膜低矿化度性能的影响

6.2.1 恒定流量下关于电流密度和脱盐时间的脱盐率预测模型

6.2.2 恒定流量下电流密度对淡水吨水能耗和脱盐时间的影响

6.2.3 恒定电压下关于流量和脱盐时间的脱盐率预测模型

6.2.4 恒定电压下流量对淡水吨水能耗和脱盐时间的影响

6.2.5 产水率和电流密度对电流效率的影响

6.2.6 极限电流密度的确定

6.3 离子交换膜去除离子效果及淡水目标电导率的确定

6.3.1 阴离子的去除效果

6.3.2 阳离子的去除效果

6.3.3 离子交换膜淡水目标电导率的确定

6.4 离子交换膜的污染与清洗

6.5 本章小结

第7章 改性有机超滤膜-离子交换膜组合工艺降低聚驱采油废水矿化度中试研究

7.1 引言

7.2 改性有机超滤膜和陶瓷膜产水能耗模型的检验试验

7.3 改性有机超滤膜抗污染负荷能力试验

7.3.1 对二次混凝沉降罐出水的处理效果

7.3.2 改性有机超滤膜抗HPAM污染能力

7.4 改性有机超滤膜长期运行过程中的通量发展及出水水质

7.4.1 改性有机超滤膜长期运行过程中的通量发展

7.4.2 改性有机超滤膜长期运行过程中的出水水质

7.4.3 改性有机超滤膜浓缩液及膜清洗液处理研究

7.5 离子交换膜长期运行淡水电导率变化及配聚性能研究

7.5.1 离子交换膜长期运行淡水电导率变化

7.5.2 离子交换膜淡水配制聚合物溶液表观黏度

7.5.3 离子交换膜淡水配制聚合物溶液的剪切流变性

7.5.4 离子交换膜淡水配制聚合物溶液的黏弹性

7.6 组合工艺降低聚驱采油废水矿化度经济评价

7.6.1 设备费

7.6.2 运行费用

7.6.3 设备维护费

7.6.4 综合制水成本

7.7 本章小结

第8章 总结与展望

8.1 主要试验研究内容及结论

8.2 中试研究内容及结论

8.3 主要创新点

8.4 技术展望

参 考 文 献