CN104140184B - 一种炼油厂含油污泥的处理方法 - Google Patents

一种炼油厂含油污泥的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种炼油厂含油污泥的处理方法，属于污泥处理技术领域。该方法首先利用低频的超声技术辅助生物破乳剂处理含油污泥，沉淀后去除上层浮油。通过水分分离装置可以有效回收污泥中的原油，原油回收率可达到86%～95%，分离出的固相焚烧后可用作调理剂组分。将剩余的污泥加入调理剂搅拌同时辅以超声波调理，再泵入板框压滤机进行脱水，可最大限度的去除污泥中的水分，经调理后的污泥含水量从80%～90%降至60%左右，泥饼风干至10%时可做成辅助燃料。整个工艺历时时间短，油渣和压滤液都可以循环使用，不造成二次污染，是一种快速、环保的含油污泥处理方法。

Description

一种炼油厂含油污泥的处理方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，涉及一种含油污泥的处理方法。
背景技术
炼油厂含油污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等，俗称“三泥”，这些含油污泥组成各异，通常含油率在10％～50％之间，含水率在40％～90％之间，同时伴有一定量的固体。含油污泥成分复杂,处理难度大,大部分含有苯系物、酚类、蒽、芘等物质，有臭味和毒性，若未经处理直接排放会严重破坏自然环境，另外含油污泥中含有部分原油，若能提取并回收利用，既可减轻油泥对环境的污染，还可使含油污泥资源利用最大化。
目前以及未来的一段时间以来，油田含油污泥的处理都会是固体废物处理中一个较受关注的难题。国内对于含油污泥的处理工艺主要包括: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、焦化法、含油污泥调剖、热解吸、调质-机械分离处理技术、固化处理等等。其中有几种工艺已比较成熟并已用于实际生产中，但是这些工艺都或多或少的存在一定的缺点：处理效果不理想，成本高，设备和操作过程复杂等，严重制约着油泥处理工艺的进展。寻求更加合理的含油污泥处理技术，对含油污泥进行有效治理、回收油泥中的石油资源、保护环境就显得十分重要。
超声波工艺的研究开始的比较早，己经基本成熟，超声波处理含油污泥具有独特的优点：处理周期短，效果好，工艺简单。超声波可以直接作用于油泥内部各组成部分的微观粒子，使油泥中各种粒子的震动增强，从根本上使油、固、水三相分离。该工艺大大缩短了处理时间，提高了处理效率。但是，由于超声波所需电量较大，使处理成本变高。目前超声波处理油泥的工艺往往不是作为单一的处理工艺，而是连同其他工艺一同处理油泥，以求在降低成本的基础上得到油泥最佳的处理效果。
发明内容
本发明根据炼油厂产生的含油污泥的物理化学特性，采用超声波处理技术作为辅助处理工艺，结合传统的物化-机械分离工艺，使含油污泥达到无害化处理、回收污泥中的原油、实现资源再利用的目的。
为了实现以上目标，本发明所采取的技术方案：超声波辅助物化-机械处理技术处理炼油厂含油污泥的步骤如下：
(1)将含油污泥加水调节含水率至95％，用100目的不锈钢滤网进行过滤。向污泥中加水可以提高水珠间相互凝聚的机会，有利于水分的沉降分离。
(2)调节pH至中性(优选7)，温度在50～60℃，向过滤后的污泥中加入生物破乳剂，该破乳剂为包含处于衰亡期的枯草芽孢杆菌的发酵全培养液，破乳剂的质量分数5％～10％，用量为20～50mg/L，搅拌使其均化，破乳作用不是由细菌的代谢作用引起的,而是由细菌所分泌的表面活性物质引起的,而且这种分泌物具有较好的耐温性。
(3)在步骤(2)搅拌的同时以40～60KHZ频率的超声波对污泥进行处理，超声波能够改变污泥絮体结构，使胞内物质释放出来，增加污泥的可降解性，有利于高浓度悬浮性微小颗粒物的固液分离，搅拌20～40min后停止超声处理，静止20min，分离上层原油，分离后的固相残渣经干燥后焚烧备用；
(4)将步骤(3)剩余的污泥，按照污泥干重量的4％～6％向污泥中加入调理剂，调理剂的成分配比为：腐殖酸10％～30％，油渣焚烧灰30％～40％，活性白土20％-30％,核桃壳活性炭5％～10％，硫酸铝1％～5％。调节污泥pH在6～9之间，保持温度在50～60℃之间，搅拌的同时辅以频率为120～200KHZ超声波作用，持续20～30min。
(5)将步骤(4)调理后的污泥泵入板框压滤机进行机械脱水，自然晾晒至含水率10％，制成辅助燃料。
(6)将步骤(5)压滤后产生的滤液回流到步骤(4)的污泥调理阶段，可有助于减少调理剂的添加量。
步骤(2)和步骤(4)的搅拌频率为30～50r/min。
步骤(4)中的油渣焚烧灰为步骤(3)中固相残渣焚烧产生，核桃壳活性炭采用核桃加工厂的废弃核桃壳，经氯化锌活化后烧制而成。
步骤(4)中调理剂的各组分研磨后需过100目筛。
有益效果：
该方法首先利用低频的超声技术辅助生物破乳剂处理含油污泥，沉淀后去除上层浮油。通过水分分离装置可以有效回收污泥中的原油，原油回收率可达到86％～95％，分离出的固相与油渣一起焚烧后也可用作调理剂组分。将剩余的污泥加入调理剂搅拌同时辅以超声波调理，再泵入板框压滤机进行脱水，可最大限度的去除污泥中的水分，经调理后的污泥含水量从80％～90％降至60％左右，泥饼风干至10％时可做成辅助燃料。整个工艺历时时间短，油渣和压滤液都可以循环使用，不造成二次污染，是一种快速、环保的含油污泥处理方法。
1、本发明采用采用生物破乳剂，不会造成二次污染，加入生物破乳剂可以提高脱水率，减少后续脱水处理设施的处理负荷，降低后续脱水所需成本。
2、本发明利用低频的超声破坏含油污泥中污泥颗粒的结构，打破污泥与污油的粘附作用，有效提高脱油的效率，同时也降低脱油温度。
3、通过本发明技术方案集中处理含油污泥，将收集的浮油经水分分离器有效净化出原油，固体残渣与油渣混合后进行焚烧，焚烧灰可被用作污泥调理剂配料。压滤后滤液回流到调理阶段减少调理剂的用量的同时防止二次污染，压滤后的污泥经晾晒具有一定的热值可以作为辅助燃料燃烧利用，使相关资源得到最大程度的利用。因此，本发明具有显著的经济效益和社会效益。
具体的实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1：
(1)将含水率为80％-90％的含油污泥加水调节含水率至95％左右，用100目的不锈钢滤网进行过滤。
(2)调节pH在7左右，温度在50～60℃，向过滤后的污泥中加入生物破乳剂，该破乳剂为质量分数5％～10％的处于衰亡期的枯草芽孢杆菌发酵全培养液，用量为20mg/L，搅拌使其均化。
(3)在步骤2)搅拌的同时以40KHZ频率的超声波对污泥进行处理，30min后停止超声处理，静止20min，分离上层原油，分离后的固相残渣与油渣混合经干燥后焚烧备用。
(4)将步骤3)剩余的污泥，按照污泥干重量的4％向污泥中加入调理剂，调理剂的成分配比为：腐殖酸15％，污泥焚烧灰40％，活性白土30％,核桃壳活性炭10％，硫酸铝5％。调节污泥pH在8之间，保持温度在50～60℃之间，搅拌的同时辅以频率为120KHZ超声波作用，持续20min。
(5)将步骤4)调理后的污泥泵入板框压滤机进行机械脱水，自然晾晒至含水率10％左右，制成辅助燃料。
(6)将步骤5)压滤后产生的滤液回流到污泥调理阶段.
经检测整个过程中的去油率达到了86％，压滤后泥饼含水率在60％左右，经3天的风干含水率降至15％。
实施例2：
(1)将含水率为80％-90％的含油污泥加水调节含水率至95％左右，用100目的不锈钢滤网进行过滤。
(2)调节pH在7左右，温度在50～60℃，向过滤后的污泥中加入生物破乳剂，该破乳剂为质量分数5％～10％的处于衰亡期的枯草芽孢杆菌发酵全培养液，用量为30mg/L，搅拌使其均化。
(3)在步骤2)搅拌的同时以50KHZ频率的超声波对污泥进行处理，30min后停止超声处理，静止20min，分离上层原油，分离后的固相残渣与油渣混合经干燥后焚烧备用。
(4)将步骤3)剩余的污泥，按照污泥干重量的5％向污泥中加入调理剂，调理剂的成分配比为：腐殖酸30％，污泥焚烧灰30％，活性白土30％,核桃壳活性炭5％，硫酸铝5％。调节污泥pH在6之间，保持温度在50～60℃之间，搅拌的同时辅以频率为140KHZ超声波作用，持续20min。
(5)将步骤4)调理后的污泥泵入板框压滤机进行机械脱水，自然晾晒至含水率10％左右，制成辅助燃料。
(6)将步骤5)压滤后产生的滤液回流到污泥调理阶段。
经检测整个过程中的去油率达到了90％，压滤后泥饼含水率在62％，经3天的风干含水率降至17％。
实施例3
(1)将含水率为80％-90％的含油污泥加水调节含水率至95％左右，用100目的不锈钢滤网进行过滤。
(2)调节pH在7左右，温度在50～60℃，向过滤后的污泥中加入生物破乳剂，该破乳剂为质量分数5％～10％的处于衰亡期的枯草芽孢杆菌发酵全培养液，用量为40mg/L，搅拌使其均化。
(3)在步骤2)搅拌的同时以60KHZ频率的超声波对污泥进行处理，搅拌40min后停止超声处理，静止20min，分离上层原油，分离后的固相残渣与油渣混合经干燥后焚烧备用。
(4)将步骤3)剩余的污泥，按照污泥干重量的5％向污泥中加入调理剂，调理剂的成分配比为：腐殖酸20％，污泥焚烧灰40％，活性白土25％,核桃壳活性炭10％，硫酸铝5％。调节污泥pH在8之间，保持温度在50～60℃之间，搅拌的同时辅以频率为180KHZ超声波作用，持续30min。
(5)将步骤4)调理后的污泥泵入板框压滤机进行机械脱水，自然晾晒至含水率10％左右，制成辅助燃料。
(6)将步骤5)压滤后产生的滤液回流到污泥调理阶段。
经检测整个过程中的去油率达到了95％，压滤后泥饼含水率在58％，经3天的风干含水率降至14％。
实施例4：
(1)将含水率为80％-90％的含油污泥加水调节含水率至95％左右，用100目的不锈钢滤网进行过滤。
(2)调节pH在7左右，温度在50～60℃，向过滤后的污泥中加入生物破乳剂，该破乳剂为质量分数5％～10％的处于衰亡期的枯草芽孢杆菌发酵全培养液，用量为40mg/L，搅拌使其均化。
(3)在步骤2)搅拌的同时以60KHZ频率的超声波对污泥进行处理，40min后停止超声处理，静止20min，分离上层原油，分离后的固相残渣经干燥后焚烧备用。
(4)将步骤3)剩余的污泥，按照污泥干重量的5％向污泥中加入调理剂，调理剂的成分配比为：腐殖酸25％，污泥焚烧灰40％，活性白土25％,核桃壳活性炭7％，硫酸铝3％。调节污泥pH在9之间，保持温度在50～60℃之间，搅拌的同时辅以频率为200KHZ超声波作用，持续30min。
(5)将步骤4)调理后的污泥泵入板框压滤机进行机械脱水，自然晾晒至含水率10％左右，制成辅助燃料。
(6)将步骤5)压滤后产生的滤液回流到污泥调理阶段。
经检测整个过程中的去油率达到了91％，压滤后泥饼含水率在63％，经3天的风干含水率降至15％。

Claims (6)

1.一种炼油厂含油污泥的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含油污泥加水调节含水率至95％，用100目的不锈钢滤网进行过滤；
(2)调节pH至中性，温度在50～60℃，向过滤后的污泥中加入生物破乳剂，该破乳剂为包含处于衰亡期的枯草芽孢杆菌的发酵全培养液，搅拌使其均化，破乳作用不是由细菌的代谢作用引起的,而是由细菌所分泌的表面活性物质引起的；
(3)在步骤(2)搅拌的同时以40～60KHZ频率的超声波对污泥进行处理，超声波能够改变污泥絮体结构，使胞内物质释放出来，增加污泥的可降解性，有利于高浓度悬浮性微小颗粒物的固液分离，搅拌20～40min后停止超声处理，静止20min，分离上层原油，分离后的固相残渣经干燥后焚烧备用；
(4)将步骤(3)剩余的污泥，按照污泥干重量的4％～6％向污泥中加入调理剂，调理剂的成分配比为：腐殖酸10％～30％，油渣焚烧灰30％～40％，活性白土20％-30％,核桃壳活性炭5％～10％，硫酸铝1％～5％；调节污泥pH在6～9之间，保持温度在50～60℃之间，搅拌的同时辅以频率为120～200KHZ超声波作用，持续20～30min；
(5)将步骤(4)调理后的污泥泵入板框压滤机进行机械脱水，自然晾晒至含水率10％，制成辅助燃料；
(6)将步骤(5)压滤后产生的滤液回流到步骤(4)的污泥调理阶段，可有助于减少调理剂的添加量。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，破乳剂的质量分数5％～10％，用量为20～50mg/L。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(4)的搅拌频率为30～50r/min。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤(4)中的油渣焚烧灰为步骤(3)中固相残渣焚烧产生。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，核桃壳活性炭采用核桃加工厂的废弃核桃壳，经氯化锌活化后烧制而成。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤(4)中调理剂的各组分研磨后需过100目筛。
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