题目：膜生物反应器在油田采出水深度处理中的应用研究

油田采出水是一种难处理的工业废水，具有高含油、高含盐和高温的“三高”特点。随着国内大部分油田采出水水量的不断增加，现有污水处理设施面临扩容或增效改造；另一方面，随着环境保护的加强，区域污水外排标准日益严格，油田外排处理工艺也面临着升级改造的紧迫形势。因此，各油田对新型高效的污水处理工艺技术需求迫切。 膜生物反应器(MBR)具有处理效率高、出水水质好、设备紧凑、占地面积小、适应性和耐冲击负荷能力强、运行稳定等特点，在现有污水处理技术中具有明显的优势。 本文首先对MBR的膜材质进行了优选研究，选用了改性PVDF膜材料；并对膜组件结构进行了改进与优化。通过MBR的室内实验、现场小试和中试实验，确定了工艺的最佳操作参数：进水流量1.0 m3•h-1；污泥浓度5 g•L-1左右；DO 1.0～3.0 mg•L-1，膜临界通量区15～20 L•m-2•h-1；膜产水时间30 min；膜反洗时间1 min；单组膜组件曝气强度1.6 m3•h-1等。在此工艺条件下，COD等指标的去除率都在80 %以上；出水COD小于60 mg/L，浊度小于1NTU；出水达到了国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准，为实现油田采出水回用于工业用水提供了可能。 对MBR膜的污染及其控制技术进行了研究，本研究采用了空气吹扫、清水反洗、化学清洗三种污染控制方式，并分别确定了各自的操作程序、最佳运行参数和最佳化学清洗剂配方。其中空气吹扫为连续吹扫，单组膜组件最佳吹扫量1.6 m3•h-1；清水反洗周期为反洗1 min/产水30 min；化学清洗以1000 ppm有效氯的次氯酸钠和2 %的柠檬酸溶液为主进行在线清洗，以草酸、氢氧化钠和盐酸为主进行单独离线清洗；化学清洗周期需根据实验条件来确定，变化范围为18～56 d。 对膜污染速率进行了测定，分别采用电镜扫描SEM、能谱分析EDS和红外扫描FTIR对膜组件的污染进行了分析与评价，结果表明：选择适合处理水质特性的膜材料较重要；而采用有效的控制技术减轻运行中的膜表面凝胶层污染，以及采用有效的清洗方法对膜表面粘附性油脂类污染物质进行清洗尤为重要，甚至成为MBR工艺推广的决定因素。 本研究确定的MBR工艺技术，为目前油田采出水的深度处理，提供了一种处理效率高、出水水质好、适应性强和运行稳定的处理方法，具有一定的推广应用价值。