三肖期期准

油泥处理方法综述

2016-03-08

      含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。污泥中一般含油率在10一50%,含水率在40一90%,我国石油化学行业中,平均每年产生80万t罐底泥、池底泥,胜利油田每年产生含油污泥在10万吨以上,大港油田每年产生含油污泥约15万吨,河南油田每年产生5×104m3含油污泥。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质,若不加以处理?#33519;优?#25918;,不但占用大量耕地,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染,污泥中还含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。目前,油泥砂己经被国家列为危险废物。

      从80年代中期开始,美国、日本、德国、前苏联等发达国家开始研究高效低耗处理油泥的方法和工艺。现今国内外处理含油污泥的方法一般有:焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等。尽管处理的方法很多,但都因针对性不强、处理成本高?#28909;?#28857;没有推广。对含油污泥进行无害化、清洁化并回收其中资源的综合处理,成为国内外环境保护和石油工业的重点之一。


     (1)焚烧法

       法国、德国的石化企业多采用焚烧的方式,污泥先经过调制和脱水预处理,浓缩后的污泥再经设备脱水干燥,将泥饼送至焚烧炉进行焚烧,?#20197;?#29992;于修路或埋入指定的?#20197;?#22635;埋场,焚烧产生的热能用于供热发电。焚烧的处理对象主要是含油量在5-10%的油泥,焚烧温度一般控制在800-1000℃,焚烧时间控制在0.5一1.5h,采用50-100%过量空气。我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置,如湖?#26412;?#38376;石化厂、长岭石化厂采用的顺流式回转焚烧炉;燕山石化采用的流化床焚烧炉。含油污泥在经焚烧处理后,多种有害物?#22987;?#20046;全部除去,效果?#24049;謾?#20294;其投资大,成本高,常需加入助燃?#21058;希?#28954;烧过程中伴有严重的空气污染,而且不能回收原油,所以在我国焚烧装置的实际利用?#24335;系汀?#37319;用旋转式焚烧炉对油泥进行焚烧实验,结果表明焚烧后灰分中含油?#24335;?#26377;0.3%,焚烧耗油?#31185;?#22343;为18.5kg/t,旋风除尘器出口烟气中的二氧化硫和颗粒物浓度达不到国家标准,需经喷淋塔进一步处理方能达到排放标准。


(2)热化学洗涤法

      热水洗涤法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法,主要用于含泥沙多颗粒大的含油污泥的处理。一般以热碱水溶液反复洗涤,再通过气浮实现固液分离。洗涤温度多控制在70℃左右,液固比2:l,洗涤时间20min,能将含油量为30%落地油泥洗至残油率l%以下。混合碱可由廉价的无机碱和无机盐组成。该方法能量消耗低,费用不高,是我国目前研究较多、较普遍采用的含油污泥处理方法。
      采用化学热洗多级分离处理工艺处理油田落地油泥,通过水洗温?#21462;?#26102;间、固液?#21462;H值单因索实验及正交实验?#27835;觶?#30830;定热洗温度在的60-80℃之间,油泥与水的质量比为1:5~1:7,热洗时间30min,PH值在9一11之间较合适。通过药剂筛选实验,认为DL-100对悬浮油泥破乳效果较好,硅酸钠碱溶液对罐底泥有较好的清洗效果。在最佳工艺条件下,测得落地油泥的除油率为96%。
     含油污泥的热化学清洗是一个复杂的动力学多相流过程。工艺参数和化学药剂是两大重点和难点,清洗化学药剂的筛选涉及物料运移?#22836;?#31163;等方面因素。
    对油泥清洗工艺中的化学药剂进行了研究,在最佳工艺条件下,选取十一种化学药剂进行药剂筛选及复配实验。结果表明阴离子表面活?#32422;罙EO-9,NP-10及分散剂硅酸钠的清洗效果较好,洗后的残油率都在2%以下。还对上述三种药剂进行复配实验,确定了最佳清洗剂的配方:①3(AEO一9):1(NP-10):6(Na2SiO3);②1(AEO一9):3(NP-10):6(Na2SiO3),上两种配方均可使洗出泥残油率可降至4%以下,?#19968;?#21512;药剂中的硅酸钠对药剂的清洗效果影响?#27927;蟆?br/>(3)热解吸
      热解吸是一?#25351;?#22411;的污泥高温处理方法。油泥在绝氧条件下加热到一定温度?#22266;?#31867;及有机物解吸。20世纪90年代初该工艺在国外迅速发展并获得应用,主要适用于处理油含量大于30%含油污泥。该工艺具有较高的技术含量,对?#20174;?#26465;件要求较高,处理费用较高,操作也比较复杂,?#34892;?#36827;一步完善。
      挪威石油公司的TERMTEch热解吸工艺是在一个装有密钢叶片转子的?#20174;?#22120;中,把污泥从299℃加热至399℃,并通入蒸汽,?#22266;?#31867;在复杂的水合?#22303;?#21270;?#20174;?#20013;分离,并冷凝回收。这些工艺都能从泥饼中回收油,剩余干燥的泥渣中烃含量小于500mg/l。
   对油田和炼油含油污泥进行了热解处理室内实验,测定了回收油气组成、热解?#24615;?#21547;碳量和Al2O3含量,表明含油污泥热解的产油率可达10%以上,回收油率高,热解油的品?#24335;?#22909;。同时也产生一定的不凝烃类气体;污泥热解?#24615;?#21547;碳量高,对油品中的沥青具有较好的吸附脱色作用;?#24615;?#20013;Al2O3含量高达20%以上,经酸溶初步再生处理,对污水有较好的絮凝作用。
(4)溶剂萃取法

     

     溶剂萃取是一种用以处理泥沙多颗粒小含油1O%-2O%的含油污泥的?#34892;?#25216;术。该工艺利用萃取剂将含油污泥溶解,经搅拌和离心后,大部分有机物和油从泥中被萃取剂抽提出来;然后回收萃取液迸行蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用,回收油则用于回炼。溶剂萃取一般在室温下进行,溶剂比越大萃取效果越好,但溶剂比大萃取设备的负荷变大,能?#21335;?#23545;?#27927;蟆?#32463;过萃取后的含油污泥再经蒸馏处理,能?#34892;?#22320;脱出含油污泥中的重油,脱油率可达90%以上。由于成本高,萃取法还没有实际应用于炼厂含油污泥处理,开发出性能价格比高的萃取剂成为此项技术发展的关键。

      一?#36136;?#29992;三氯甲烷溶剂萃取一蒸汽蒸馏处理含油污泥的工艺实验。含油污泥脱水后,自?#29615;?#24178;去除杂物,粉碎。用三氯甲烷将污泥溶解,然后在320-480℃,压力0.2MPa下进行水蒸汽蒸馏脱油实验。结果表明含油污泥中加入3倍的萃取溶剂进行萃取,再按1g油泥加0.5ml的水在400℃下蒸馏45min后,脱油率达80-90%。
   胜华炼油厂生产的120#溶剂油作提取剂,在60℃?#20445;?#27833;泥质量比为5:1,对含油量30%的胜利油田郝现联?#38505;?#39640;含油罐底泥萃取处理,油泥中油的提取率可达99.7%,剩余泥中油含量低于0.5%。

(5)旋流工艺
   旋流工艺是处理含水多泥?#25104;?#39063;粒小的含油污泥的较好工艺。旋流分离是在离心力场中利用介?#22987;?#30340;密度差,将分散相从连续棚中分离出来的一种方法,其分散相可以是固体颗粒也可以是液?#21361;?#36830;续相可以是气体也可以是液体。

   德国OMW炼厂和ESSO公司应用三相卧式螺旋离心机处理含油污泥。此工艺是把油泥加热至60-80℃,并预搅拌或加入有机絮凝剂,处理量达60m3/h,可?#34892;?#22320;把含油污泥合成三相,其中固相泥渣含固率36%,含油率10%;水相含油率2%,含固率1%;油相含油95%,含水率4.5%,含固率5%。工艺由一台及Z42-3/441离心机和油泥料泵、电气控制板和钢架组成了一个完整的处理系统。?#32654;?#24515;机技术关键是可调叶轮工艺,可根据不同的水油比重差,进行调节,在三相离心机后,用一台小?#22303;?#24335;叠片分离机进行油相的分离。

    采用固-液旋流工艺进行了含油泥沙处理实验,在操作温度为43℃,溢流流量为12.6m3/h,泵压为0.295MPa的工艺条件下,油的平均去除率达到98.08%,油质量分数可控制在0.45%以内,COD、挥发酚、硫化物等指标均达到国家污水综合排放标准,可?#33519;优?#25918;。

(6)生物处理法

    生物法处理含油量小于5%的含油污泥,具有不形成二次污?#20928;?#23548;致污染物转移、费用低等特点。生物法指微生物利用石油烃类作碳源进行同化降解,使其最终完全矿化,转变为无害的无机物质(CO2和H2O)的过程。微生物对石油烃类的降解,主要是在加氧酶的催化作用下,将分子氧结?#31995;交?#36136;中,先是形成含氧中间体,然后再转化成其他物质。因而,氧是影响好氧微生物生长和降解石油烃类的重要因素。在石油烃类存在?#20445;?#24494;生物?#38590;?#21464;化己被用于表征底物可降解性,目前应用较多的是堆肥法和生物?#20174;?#22120;法。

   A、堆肥法。堆肥法是将含油废弃物与?#23454;?#30340;材料相混合并成堆放置,用人工强化生物降解。堆肥法能保持微生物代谢过程中产生的热量,有利于石油烃类的生物降解;持水性、透气性为选择材?#31995;?#21407;则,常用锯木屑、碎稻草等。堆肥法多见应用于较高烃类含量的含油污泥及冬季较长的地区。含油污泥中烃类的半衰期约为2周,处理后的含油废弃物可?#33519;优?#25918;或施用农田。

   

     采取投加固体茵剂的方法增加微生物种群;通过投加客土、肥料、水分及改变pH:调控微生物的营养和生存环境。实验结果表明,处理含油污泥时投加客土是影响处理效果的重要因素;较理想的处理条件为:在自然温度条件下;客土投加量10-20%,肥料5%,茵剂5%(湿重)水分30%(烘干基)7和PH7.0。当TPH初始浓度为20.6-22.3g/kg?#20445;?0天后其去除率大于49%,而且堆?#31995;腛2含量能?#20174;成?#29289;降解过程中微生物的活性及总石油烃的处理效果变化趋势。

    采用油泥、菌剂及其他添加物充分混合后堆放的方法,对三种条件下的微生物强化分解油泥进行了研究。结果表明,在菌剂和锯末的共同作用下,经过45天后,污泥含油量从24%下降到11%,去除率达到54%。而菌剂单独作用下,含油量下降到16%,去除率达为33%;在没有菌剂作用下,含油量仍然保持在20%以上。试验说明,生物强化分解是含油污泥处理的?#34892;?#36884;径。
    B、污泥生物?#20174;?#22120;法。生物?#20174;?#22120;是一种将含油污泥稀释于营养介质中使之成为泥浆状的容器。生物?#20174;?#22120;通过人为地控制充氧、温?#21462;?#33829;养物质等操作条件,烃类物质的生物降解速度?#29616;?#20854;他生物处理过程更快。有的加入驯化过的高效烃类氧化菌,加快烃类的生物降解。据?#21335;?#25253;道,当固体负荷为5%?#20445;?#29983;物降解半衰期为5天。生物?#20174;?#22120;法也可应用于石油工业废弃物的预处理以减少烃类含量,后作其他处理。
    自1992年美国GuifCoast炼油厂建成污泥生物处理示范装置以来,生物处理装置己商业化并广?#27827;?#29992;。VALERO炼油厂1995年建成了设计能力为2kt/a的污泥生物处理装置。
    江苏油田不同井站油罐和三相分离器的油泥、油砂,在预制?#37319;?#37319;用多级分段法堆置处理技术进行生物修复,通过加入油水分离处理剂、复合菌剂、肥料和?#36805;?#26448;料和H2O2,控制水分和PH值,当油泥、油砂中原油总量为8.21~388×104mg/kg?#20445;?#32463;过2个月的运行,石油总量的去除率可达66.1~88.2%,其中烷烃去除率30%,环烷烃去除率可达98%,芳香烃去除率可达86.7%。含油污泥的生物修复技术具有以下优点:
①费用低,约为焚烧处理费用的1/4-1/3;
②环境影响小,生物修复是一个自然强化过程,终产物是二氧化碳、水和脂肪酸等,无二次污?#20928;?#23548;致污染物转移;
③能最大限度的降低污染物的浓?#21462;?/h1>

本网站?#30722;?#37324;云提供云计算及安全服务
三肖期期准