油泥处置惩罚要领综述

2016-03-08

      含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理历程中发生的含油固体废物。污泥中一样平常含油率在10一50%,含水率在40一90%,我国石油化学行业中,均匀每一年发生80万t罐底泥、池底泥,胜利油田每一年发生含油污泥在10万吨以上,大港油田每一年发生含油污泥约15万吨,河南油田每一年发生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资,若不加以处置惩罚间接排放,不只占用大量耕地,并且对四周泥土、水体、氛围皆将形成净化,污泥中借含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属,盐类和多氯联苯、二恶英、放射性核素等易降解的有毒有害物质。现在,油泥砂己经被国度列为危险废物。

      从80年月中期最先,美国、日本、德国、前苏联等发达国家最先研讨高效低耗处置惩罚油泥的要领和工艺。当今国内外处置惩罚含油污泥的要领一样平常有:燃烧法、生物处置惩罚法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等。只管处置惩罚的要领许多,但皆果针对性不强、处置惩罚本钱高档瑕玷没有推行。对含油污泥停止无害化、干净化并收受接管个中资本的综合处置惩罚,成为国内外环境保护和石油工业的重点之一。


     (1)燃烧法

       法国、德国的石化企业多接纳燃烧的体式格局,污泥先经由调制和脱水预处理,稀释后的污泥再经装备脱水枯燥,将泥饼送至燃烧炉停止燃烧,灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋场,燃烧发生的热能用于供热发电。燃烧的处置惩罚工具重要是含油量在5-10%的油泥,燃烧温度一样平常掌握在800-1000℃,燃烧工夫掌握在0.5一1.5h,接纳50-100%过量氛围。我国绝大多数炼油厂都建有污泥燃烧装配,如湖北荆门石化厂、长岭石化厂接纳的逆流式回转燃烧炉;燕山石化接纳的流化床燃烧炉。含油污泥在经燃烧处置惩罚后,多种有害物质险些全部撤除,结果优越。但其投资大,本钱下,常需到场助燃燃料,燃烧历程中伴随严峻的空气污染,并且不克不及收受接管原油,以是在我国燃烧装配的现实利用率较低。接纳扭转式燃烧炉对油泥停止燃烧实行,效果注解燃烧后灰分中含油率唯一0.3%,燃烧耗油量均匀为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置惩罚方能到达排放尺度。


(2)热化学洗涤法

      热水洗涤法是美国环保局处置惩罚含油污泥优先接纳的要领,重要用于露泥沙多颗粒大的含油污泥的处置惩罚。一样平常以热碱水溶液重复洗涤,再经由过程气浮实现固液星散。洗涤温度多掌握在70℃阁下,液固比2:l,洗涤工夫20min,能将含油量为30%落地油泥洗至残油率l%以下。混淆碱可由便宜的无机碱和无机盐构成。该要领能量消耗低,用度不下,是我国目前研讨较多、较广泛接纳的含油污泥处置惩罚要领。
      接纳化学热洗多级星散处置惩罚工艺处置惩罚油田落地油泥,经由过程水洗温度、工夫、固液比、PH值单果索实行及正交实行剖析,肯定热洗温度在的60-80℃之间,油泥取火的质量比为1:5~1:7,热洗工夫30min,PH值在9一11之间较适宜。经由过程药剂筛选实行,以为DL-100对悬浮油泥破乳结果较好,硅酸钠碱溶液对罐底泥有较好的洗濯结果。在最好工艺条件下,测得落地油泥的除油率为96%。
     含油污泥的热化学洗濯是一个庞大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,洗濯化学药剂的筛选触及物料运移和星散等方面身分。
    对油泥洗濯工艺中的化学药剂停止了研讨,在最好工艺条件下,拔取十一种化学药剂停止药剂筛选及复配实行。效果注解阴离子表面活性剂AEO-9,NP-10及分散剂硅酸钠的洗濯结果较好,洗后的残油率都在2%以下。借对上述三种药剂停止复配实行,肯定了最好浑洗剂的配方:①3(AEO一9):1(NP-10):6(Na2SiO3);②1(AEO一9):3(NP-10):6(Na2SiO3),上两种配方都可使洗出泥残油率可降至4%以下,且混淆药剂中的硅酸钠对药剂的洗濯结果影响较大。
(3)热解吸
      热解吸是一种改型的污泥高温处置惩罚要领。油泥在绝氧条件下加热到肯定温度使烃类及有机物解吸。20世纪90年代初该工艺在国外迅速发展并得到运用,重要适用于处置惩罚油含量大于30%含油污泥。该工艺具有较下的手艺含量,对回响反映前提要求较下,处置惩罚用度较下,操纵也对照庞大,尚须进一步完美。
      挪威石油公司的TERMTEch热解吸工艺是在一个装有稀钢叶片转子的反应器中,把污泥从299℃加热至399℃,并通入蒸汽,使烃类在庞大的水合和裂化回响反映中星散,并冷凝收受接管。这些工艺皆能从泥饼中收受接管油,盈余枯燥的泥渣中烃含量小于500mg/l。
   对油田和炼油含油污泥停止了热解处置惩罚室内实行,测定了收受接管油气构成、热解残渣含碳量和Al2O3含量,注解含油污泥热解的产油率可达10%以上,收受接管油率高,热解油的品格较好。同时也发生肯定的不凝烃类气体;污泥热解残渣含碳量高,对油品中的沥青具有较好的吸附脱色感化;残渣中Al2O3含量高达20%以上,经酸溶开端再生处置惩罚,对污水有较好的絮凝感化。
(4)溶剂萃取法

     

     溶剂萃取是一种用以处置惩罚泥沙多颗粒小含油1O%-2O%的含油污泥的有用手艺。该工艺应用萃取剂将含油污泥消融,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去;然后收受接管萃取液迸行蒸馏把溶剂从混合物中星散出来轮回运用,收受接管油则用于回炼。溶剂萃取一样平常在室温下停止,溶剂比越大萃取结果越好,但溶剂比大萃取装备的负荷变大,能耗相对较大。经由萃取后的含油污泥再经蒸馏处置惩罚,能有效地脱出含油污泥中的重油,脱油率可达90%以上。因为本钱下,萃取法还没有现实应用于炼厂含油污泥处置惩罚,开辟出机能价钱比高的萃取剂成为此项技术发展的要害。

      一种运用三氯甲烷溶剂萃取一蒸汽蒸馏处置惩罚含油污泥的工艺实行。含油污泥脱水后,天然风干去除杂物,破碎摧毁。用三氯甲烷将污泥消融,然后在320-480℃,压力0.2MPa下停止水蒸汽蒸馏脱油实行。效果注解含油污泥中到场3倍的萃取溶剂停止萃取,再按1g油泥加0.5ml的火在400℃下蒸馏45min后,脱油率达80-90%。
   胜华炼油厂消费的120#溶剂油做提取剂,在60℃时,油泥质量比为5:1,对含油量30%的胜利油田郝现结合站高含油罐底泥萃取处置惩罚,油泥中油的提取率可达99.7%,盈余泥中油含量低于0.5%。

(5)旋流工艺
   旋流工艺是处置惩罚含水多泥沙少颗粒小的含油污泥的较好工艺。旋流星散是在离心力场中应用介质间的密度差,将分散相从一连棚中星散出来的一种要领,其分散相能够是固体颗粒也能够是液滴,一连相能够是气体也能够是液体。

   德国OMW炼厂和ESSO公司运用三相卧式螺旋离心机处置惩罚含油污泥。此工艺是把油泥加热至60-80℃,并预搅拌或到场有机絮凝剂,处置惩罚量达60m3/h,可有效地把含油污泥分解三相,个中固相泥渣含固率36%,含油率10%;火相含油率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、电气控制板和钢架构成了一个完好的处置惩罚体系。该离心机手艺要害是可调叶轮工艺,可凭据差别的火油比重差,停止调治,在三相离心机后,用一台小型立式叠片星散机停止油相的星散。

    接纳固-液旋流工艺停止了含油泥沙处置惩罚实行,在操纵温度为43℃,溢流流量为12.6m3/h,泵压为0.295MPa的工艺条件下,油的均匀去除率到达98.08%,油质量分数可掌握在0.45%之内,COD、挥发酚、硫化物等目标均到达国度污水综合排放尺度,可间接排放。

(6)生物处置惩罚法

    生物法处置惩罚含油量小于5%的含油污泥,具有不构成二次污染或致使污染物转移、用度低等特性。生物法指微生物应用石油烃类作碳源停止异化降解,使其终究完整矿化,转变为有害的无机物资(CO2和H2O)的历程。微生物对石油烃类的降解,重要是在加氧酶的催化感化下,将份子氧联合到基质中,先是构成露氧中间体,然后再转化成其他物资。因此,氧是影响好氧微生物发展和降解石油烃类的主要身分。在石油烃类存在时,微生物耗氧转变己被用于表征底物可降解性,现在运用较多的是堆肥法和生物反应器法。

   A、堆肥法。堆肥法是将含油废弃物取恰当的质料相混淆并成堆安排,用人工强化生物降解。堆肥法能连结微生物代谢历程中发生的热量,有利于石油烃类的生物降解;持水性、透气性为选择质料的原则,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夏季较少的区域。含油污泥中烃类的半衰期约为2周,处置惩罚后的含油废弃物可间接排放或施用农田。

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     接纳投加固体茵剂的要领增添微生物种群;经由过程投加客土、肥料、水份及改动pH:调控微生物的营养和生存环境。实行效果注解,处置惩罚含油污泥时投加客土是影响处置惩罚结果的主要身分;较幻想的处置惩罚前提为:在天然温度条件下;客土投加量10-20%,肥料5%,茵剂5%(干重)水份30%(烘干基)7和PH7.0。当TPH初始浓度为20.6-22.3g/kg时,60天后其去除率大于49%,并且堆料的O2露量能反应生物降解历程中微生物的活性及总石油烃的处置惩罚结果转变趋向。

    接纳油泥、菌剂及其他添加物充裕混淆后堆放的要领,对三种条件下的微生物强化剖析油泥停止了研讨。效果注解,在菌剂和锯末的配合感化下,经由45天后,污泥含油量从24%下落到11%,去除率到达54%。而菌剂零丁感化下,含油量下落到16%,去除率达为33%;在没有菌剂感化下,含油量仍旧连结在20%以上。实验阐明,生物强化剖析是含油污泥处置惩罚的有效途径。
    B、污泥生物反应器法。生物反应器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。生物反应器经由过程人为地掌握充氧、温度、营养物质等操纵前提,烃类物资的生物降解速度较之其他生物处置惩罚历程更快。有的到场驯化过的高效烃类氧化菌,加速烃类的生物降解。据文献报导,当固体负荷为5%时,生物降解半衰期为5天。生物反应器法也可应用于石油工业废弃物的预处理以削减烃类含量,后做其他处置惩罚。
    自1992年美国GuifCoast炼油厂建成污泥生物处置惩罚树模装配以来,生物处置惩罚装配己商业化并普遍运用。VALERO炼油厂1995年建成了设计能力为2kt/a的污泥生物处置惩罚装配。
    江苏油田差别井站油罐和三相分离器的油泥、油砂,在预制床上接纳多级分段法堆置处置惩罚手艺停止生物修复,经由过程到场油水星散处置惩罚剂、复合菌剂、肥料和堆腐质料和H2O2,掌握水份和PH值,当油泥、油砂中原油总量为8.21~388×104mg/kg时,经由2个月的运转,石油总量的去除率可达66.1~88.2%,个中烷烃去除率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手艺具有以下长处:
①用度低,约为燃烧处置惩罚用度的1/4-1/3;
②情况影响小,生物修复是一个天然强化历程,末产品是二氧化碳、火和脂肪酸等,无二次污染或致使污染物转移;
③能最大限度的低落污染物的浓度。

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