CN105621823B - 油田污水处理产生的含油污泥的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田污水处理产生的含油污泥的处理工艺,该处理工艺包括以下步骤:对含油污泥进行酸化脱油处理,得到减油污泥;对减油污泥进行氧化降解处理,得到减量化油泥。本发明先利用酸将含油污泥调成中性至弱酸性,除了溶蚀含油污泥中的部分酸溶无机质外,更主要的是能够使吸附在粘土上的原油解吸附而分离出来,便于达到油资源的回收和提高油泥密度的目的;同时还能解除高分子聚合物的交联、吸附状态,促进聚合物的氧化降解,便于增加油泥中自由态水分子的运移空间,有助于油泥固液分离,减少离心脱水能耗,从而提高含油污泥中固相的沉降性,有利于实现污泥的减量化甚至无害化排放。
Description
技术领域
本发明涉及含油污泥处理领域,具体而言,涉及一种油田污水处理产生的含油污泥的处理工艺。
背景技术
含油污泥体积庞大,若不加以处理直接排放,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,同时伴有恶臭气体产生。传统的处理方式主要有填埋、堆肥、焚烧和生物转化,并没有根据含油污泥来源特性采用专一有效的处理方式。填埋和堆肥需要占用大量的可贵的土地资源,同时存在着油气散逸污染大气和土壤渗泄污染地下水的危险。焚烧需要消耗一定量的助燃油;为达到燃烧烟道气排放的环保要求,又需要采用投资巨大的除尘与气体洗涤设施,因此,焚烧的费用昂贵。生物转化反应条件影响因素太多,操作难度大;此外,其本身也存在着占地面积大、转化周期长、对于胶质和沥青质基本不能降解等缺点。
现有的含油污泥处理工艺有热洗工艺、“回转炉”热解工艺、“萃取+生物处理”等技术,总的来说,存在着能耗大、处理成本设施维护高,技术推广有着一定局限性。热洗工艺中和“回转炉”热解工艺针对原油浓度高的油罐罐底泥、落地含油污泥有一定的应用价值,但对污水处理系统产生的含油污泥处理经济可行性不高。“萃取+生物处理”工艺复杂,目前的萃取剂仅能萃取原油中的脂肪烃类和芳香烃类,经萃取的含油污泥会增大可生化难度,萃取剂还需进行回收处理。同时由于生物处理仅能降解大部分的饱和烃和芳烃,对胶质和沥青质作用不明显。由于该工艺工序多,见效周期长,因而处理成本高,没有推广应用。其它技术如微波破乳离心分离技术很少有工业化应用的报道。
离心分离技术是一种含油污泥减量处理方法,是目前工业化应用最为经典、最为广泛采用的油罐底泥处理方法,但该方法的技术难点是进行油泥改性调质的适用破乳剂的选用和适用的离心分离设备的选配。油田水处理产生油泥含水一般较高,含水油泥体积较大,需要进行减量化处理。由于水处理产生油泥含有一定量絮体松散的聚合物和遇水膨胀的粘土矿物质,如不经调质处理,将导致离心脱水率低,减量化效果不明显。目前油田一般采用阳离子聚丙烯酰胺对油泥进行调质处理,经离心脱水后的油泥含水约为70%。而含聚油泥的处理技术是目前难点,同时现有的减量化技术没有实现对油泥中的原油回收,在堆置晾晒过程中,由于油泥表面原油的覆盖及聚合物对水的禁锢,影响了水份的进一步蒸发,无法进一步实现油泥的减量化。此外,含聚油泥在无害化处理时,如使用微生物降解等方式,会由于大量微生物消耗在降解聚合物上,导致油泥中原油得不到有效降解。
研究资料表明,压滤机脱水效果较离心机稍好,但受时效性及劳动强度的限制而停用。主要原因是现有技术在调质油泥时,没有回收油资源或是对油泥中原油进行处理,原油中具有粘滞性的胶质、沥青质等重质组分易糊住滤布网眼,需要人工花费大量人力和精力清理后才能使用,影响油泥处理时效性,因而限制了压滤设备的推广应用。总而言之,目前的油泥减量化技术,一则没有进行回收原油处理,影响离心脱水效果,且脱水后的油泥为含聚油泥,处理难度加大;其次为现有的调质剂处理后的油泥仅限于使用离心设施减量化,而脱水效果较好的压滤机因油泥中原油的粘滞性导致滤布难以清洗,限制了油田压滤机的应用。
目前,对油田污水处理产生的含油污泥的进一步处理仍没有很好的解决办法。因此,仍需要对现有的含油污泥处理方法进行改进,以建立一种对油田污水产生的含油污泥进行处理的新工艺。
发明内容
本发明旨在提供一种油田污水处理产生的含油污泥的处理工艺,以改善油田污水处理产生的含油污泥的沉降性,从而提高含油污泥的处理的减量化效果。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种含油污泥的处理工艺,该处理工艺包括以下步骤:对含油污泥进行酸化脱油处理,得到减油污泥;对减油污泥进行氧化降解处理,得到减量化油泥。
进一步地,对含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中所用的酸液为无机酸,优选无机酸为工业用的盐酸。
进一步地,对含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中,酸液的体积不超过含油污泥体积的2%。
进一步地,对含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中,酸液的体积为含油污泥体积的1%。
进一步地,对减油污泥进行氧化降解处理的步骤中,所使用的氧化剂为HRS复合解堵剂。
进一步地,对减油污泥进行氧化降解处理的步骤中,所使用的HRS复合解堵剂的质量是待处理的减油污泥质量的0.5~2%。
进一步地,对减油污泥进行氧化降解处理的步骤中,所使用的HRS复合解堵剂的质量是待处理的减油污泥质量的2%。
进一步地,当含油污泥中的油含量大于5%时,在对含油污泥进行酸化脱油处理的过程中,向含油污泥中加入不超过含油污泥质量1%的破乳剂。
进一步地,破乳剂为聚醚类破乳剂,优选聚醚类破乳剂为PR-1破乳剂。
应用本发明的技术方案,通过先利用酸将含油污泥调成中性至弱酸性,除了溶蚀含油污泥中的部分酸溶无机质外,更主要的是能够使吸附在粘土上的原油解吸附而分离出来,便于达到油资源的回收和提高油泥密度的目的;同时还能解除高分子聚合物的交联、吸附状态,促进聚合物的氧化降解,便于增加油泥中自由态水分子的运移空间,有助于油泥固液分离,减少离心脱水能耗,从而提高含油污泥中固相的沉降性,有利于实现污泥的减量化甚至无害化排放。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
为了提高对油田污水处理产生的含油污泥的处理效果,发明人对油田污水处理产生的含油污泥的成分进行了深入分析,发现目前油田污水处理使用的絮凝剂有四类:无机絮凝剂分单一型和复合性,包括聚铝(铁)、多阳离子型或聚硅酸金属盐类,人工合成有机高分子类,微生物絮凝剂类,复合型絮凝剂。一般由污水处理产生的含油污泥含有高价阳离子产生的沉淀或PAM等高分子网捕的絮体。也有研究表明,采出污泥的主要矿物组成与普通天然岩石中胶结物矿物组成结果一致,是经注入水或注入聚合物溶液冲刷、脱落而被带出地面的油藏岩石胶结物。
通过以上分析,发明人认为,油田污水处理产生的含有污泥中的主要组分为污水处理药剂絮凝剂以及少量由采出液携带的部分地层胶结物。结合这一分析结果,针对背景技术部分提到的现有技术中在对含油污泥进行处理时,由于含油污泥的沉降性能差而导致最终的处理效果不佳的技术问题,在在本发明提供的一种典型的实施方式中,提供了一种含油污泥的处理工艺,该处理工艺包括以下步骤:对含油污泥进行酸化脱油处理,得到减油污泥;对减油污泥进行氧化降解处理,得到油泥减量化污泥。
本发明的上述处理工艺,通过先利用酸将含油污泥调成中性至弱酸性,除了溶蚀含油污泥中的部分酸溶无机质外,更主要的是能够使吸附在粘土上的原油解吸而分离出来,便于达到油资源的回收和提高油泥密度的目的;同时还能解除高分子聚合物的交联、吸附状态,促进聚合物的氧化降解,增加油泥中自由态水分子的运移空间,有助于油泥固液分离,减少离心脱水能耗,从而提高含油污泥中固相的沉降性,有利于实现污泥的减量化甚至无害化排放。本发明的上述处理工艺通过先酸化脱油处理,解除氧化降解处理中氧化剂进入油泥的障碍,提高了氧化处理步骤中对有机高分子聚合物的降解效率。
本发明的处理工艺中,含油污泥进行酸化处理后,含油污泥的稳定性已破坏,油从含油污泥中脱离出来;然后再加入稳定的氧化剂以快速氧化降解含油污泥中的聚合物,促进油、水、泥三相进一步分离。由于酸蚀作用以及聚合物的降解,固相含量减少。本发明的处理工艺在含油污泥体积被压缩的同时将污泥还原为原有的粘土颜色,泥中原油即危废含量明显减少,同时由于水分子从含油污泥中解吸为自由态,因此,经本发明处理得到的油泥减量化的污泥干化速度加快。
在本发明的上述处理工艺中,采用无机酸对含油污泥进行调质的主要作用为:酸能溶解污泥中各种垢类,减少泥含量,产生气泡对原油有气浮作用,有利于油珠聚并,此外酸有助于交联聚合物的解体;酸是长效的粘土膨胀抑制剂,抑制污泥中的粘土矿物膨胀,减少粘土矿物层间水分子;酸作为电解质能改变污染物表面电荷性质。油泥中油珠、膨胀的粘土矿物、絮体均呈负电性,同性相互间的排斥力使得胶体处于稳定态,加入酸后,油珠电性改变,粘土矿物的双电层被压缩,有助于水从粘土层间被释放。
而且,与现有技术中采用阳离子型的聚丙烯酰胺(CPAM)对含油污泥进行调质脱水处理相比,聚丙烯酰胺絮凝作用,虽然能使油泥离心成型,由于聚丙烯酰胺分子量大,难以进入粘土层间,调质能力差,不仅起不到回收一定油资源的效果,而且产生的含聚油泥中水份、油份更难蒸发或去除,处理难度会更大,其工艺过程仅能实现一定程度的减量化。而本发明中的上述处理工艺中,采用一定量的酸将含油污泥调质成中性或若酸性,通过改变含油污泥中粘土矿物表面的电荷性,从而压缩粘土双电层,脱除粘土表面的油,因而不仅能回收一定的油资源,而且使后续氧化降解后的油泥脱水性能更佳。
因此,上述对含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中所用的酸液为除了硫酸以外的任何无机酸液均适用于本发明,比如盐酸、硝酸、氢氟酸中的一种或几种。由于硫酸作为无机酸对含油污泥进行酸化处理时,不仅容易增加油泥中的硫含量,利于助长硫酸盐还原菌的滋生,还可能因为絮凝剂中含有钙类等重金属增加无机硫酸盐类的沉淀量。在本发明一种优选的实施例中,上述无机酸为工业用盐酸。
在本发明的上述处理工艺中,对含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中酸液的用量只需保证将含油污泥体系调为中性至弱酸性即可。由于一般未脱水油泥的pH值在8~9之间,在本发明一种优选的实施例中,上述酸液的用量不超过所述含油污泥体积的2%,将酸液的用量控制在上述范围内,就能使含油污泥呈中性或弱酸性,从而作为电解质改变粘土矿物表面的电荷性,压缩粘土双电层,从而除去粘土表面的油,有利于后续氧化降解步骤中氧化剂与聚合物的接触并发生作用,进而更进一步压缩油泥体积。此外,弱酸同时还能溶蚀油泥中的部分酸溶无机质。所用酸液的体积量也可以适当提高,但也会增加处理的经济成本。在本发明一种更优选的实施例中,上述酸液的体积为含油污泥体积的1%。
在本发明的上述处理工艺中,对去油污泥进行氧化降解处理的步骤中,所使用的氧化剂为HRS复合解堵剂,其主要有效成分为二氧化氯。二氧化氯能有效降解油泥中的高分子聚合物和油泥中残余的原油,将油泥中絮体降解,减少固相含量,提高固相密度,有利于固相沉降。
本发明将二氧化氯对高分子聚合物的氧化降解作用放在酸处理之后,是利用酸先作为调质剂将弱碱性质的含油污泥调成中性或弱酸性,溶蚀部分无机物(不溶蚀硅酸盐颗粒),通过低浓度酸解吸吸附在粘土上的原油,回收一定油资源,并提高油泥密度,更重要的是解除聚合物交联、吸附状态,为HRS与聚合物的充分接触创造条件。聚合物降解后,油泥中自由态水分子有更多的运移空间,有助于油泥固液分离,减少离心脱水能耗。此外酸的附加作用是溶蚀了油泥中的部分酸溶无机质。这与HRS复合解堵剂在增注过程中的增注原理不同,在增注过程中,先利用HRS有效地解除聚合物、细菌和硫化亚铁等的堵塞,之后使酸液(一般为盐酸和氢氟酸混合液)能充分溶蚀裸露出来的砂粒及粘土类矿物,扩大孔隙喉道空间,有效地解除碳酸盐、硅酸盐类矿物的堵塞,从而达到增产增注的目的。
在本发明的处理工艺中,在对去油污泥进行氧化降解处理的步骤中,氧化剂的使用量可以根据所处理的含油污泥的量进行适当调整。在本发明一种优选的实施例中,所使用的HRS复合解堵剂质量是待处理的含油污泥质量的0.5~2%。将所使用的HRS复合解堵剂质量控制在上述范围内,使得含油污泥中的高分子聚合物能尽可能彻底地被降解,从而降低后续离心脱水的难度,便于提高脱水效率。在本发明另一种优选的实施例中,所使用的固体二氧化氯的质量是待处理的含油污泥质量的2%,二氧化氯的使用量在该范围内,将高分子聚合物降解的更完全,使脱水效果更好。
在本发明的上述处理工艺通过酸化脱油处理已经能够有效地实现对油田污水处理产生的含油污泥进行减量化处理。为了解决某些乳化较为严重的含油污泥,通常在进行处理之前或酸化处理的同时加入少量破乳剂,以促进油水分离。在本发明一种优选的实施方式中,当对含油量大于5%的含油污泥进行酸化脱油处理的过程中,向含油污泥中加入不超过含油污泥质量的1%的破乳剂,更优选使用的破乳剂为聚醚型破乳剂PR-1。
本发明的上述实施例中,根据通常实验过程中油水分离时所添加的破乳剂的用量比例来进行限定的,本领域技术人员能够确定上述比例的破乳剂具有促进油水分离的效果。而利用聚醚型破乳剂PR-1多支链的特点,具有较高的润湿性能和渗透性能,能快速渗透到油水界面膜上,以促进油水分离,增加收油效率。
在酸化脱油处理的过程中同时加入破乳剂PR-1,并且在收集或处理浮于表层的浮油后,再加入氧化剂。需要注意的是,破乳剂不可与HRS复合解堵剂同时加入,否则破乳剂会被二氧化氯降解而失效。
下面将结合具体实施例来进一步说明本发明的有益效果。
首先要说明的是,本发明的下列实施例中所用的酸为质量浓度在31%-36%1.180的工业盐酸。所用的HRS复合解堵剂为市售的太原和瑞实业有限公司产品,包括A试剂、B试剂和添加剂,使用时三者以1:2:2的质量比进行配制。
实施例1
取某新疆油田采油二厂81#站污水沉降罐罐底油泥3份,分别置于编号为①、②、③的3个量筒中,该油泥的pH值为7.5~8.5,固相含量平均为15.4%,油泥平均密度1.042g/cm3。
①号油泥量为102ml;
②号油泥量为100ml;加入2ml盐酸;
③号油泥量均为100ml,加入1ml盐酸;
对上述3个样品进行pH值检测,检测结果见表1:
表1:
样品编号 | ① | ② | ③ |
处理前油泥体积/ml | 102 | 100 | 100 |
加入工业盐酸体积/ml | 0 | 2 | 1 |
加酸后油泥的pH值 | 8 | 6 | 7 |
然后再向③号油泥中加入油泥质量2%的HRS复合解堵剂,具体计算方法如下:
油泥质量2%的HRS复合解堵剂:100ml x 1.042g/cm3x 2%=2.084g由于试剂A、试剂B和添加剂以1:2:2的质量比进行加入,那么试剂A为2.084g x 1/5=0.42g,试剂B2.084g x 2/5=0.84g,添加剂2.084g x 2/5=0.84g,由于添加剂的浓度接近1,因此以1g/cm3进行计算,得到0.84ml的体积;
然后,观察三者在相同时间内油泥的沉降比。实验结果如表2所示:
表2:
样品编号 | ① | ② | ③ |
处理前油泥体积/ml | 102 | 100 | 100 |
处理和沉降后总体积/ml | 102 | 98 | 95 |
静置沉降1h上层清液体积/ml | 7 | 15(含2ml原油) | 31(含2ml原油) |
静置沉降1h下层固相体积/ml | 95 | 83 | 64 |
静置沉降1.5h上层清体积/ml | 7 | 19(含2ml原油) | 39(含2ml原油) |
静置沉降1.5h下层固相体积/ml | 95 | 79 | 56 |
由表2可知,样品②经酸或样品③经酸、HRS处理的油泥体积减小,同时可解吸2ml原油,按油泥质量计约为1.6%;经酸和HRS处理的油泥沉降性能最好,静置沉降1h可析出水体积31ml,静置沉降1.5h可析出水体积39ml。
实验过程中发现③颜色最浅,液相体积最大,固相颗粒密实,说明调质剂HCL、HRS能有效改善油泥的沉降脱水性能。随着时间的增加,样品②、③号油泥的液相体积不断增加,尤其是③号油泥液相体积增加明显,而①号自然沉降性能在该时间内变化不大。
实验过程中②、③均有气体冒出,说明调质剂HCL、HRS都溶蚀油泥中无机物,减少了泥的体积,②、③由原始102ml的体积分别减少至98ml、95ml,减量化明显。从表观上看,②、③号样品中油、水、泥三相分层明显,同时③号油泥颜色被还原为原有的粘土颜色,同时③号固相中已没有油状物,仅为泥砂等物质,不再具有黏糊性。这对于使用板框压滤机脱水而言,可以避免油泥直接压滤导致滤布网眼黏糊,而人工清理需要费时的清理滤布上的油泥渣等缺点。
②号油泥由于较为疏松,轻击量筒壁油泥会飘至已沉降出的清水中;而③号油泥由于聚合物的已完全降解,在盐酸和二氧化氯的协同作用下,即使较大力度叩击管壁,泥状物质不会飘起。说明聚合物的存在使使油泥变得疏松,降解聚合物有利于固相密度增大。此外随着放置时间的增加,③号固相中气体会逐步溢出,其固相体积会进一步减少。
对上述三个样品沉降1h和1.5h后的液体和固体的体积比进行计算,得到下表3所示结果。
表3:
样品编号 | ① | ② | ③ |
沉降1h液、固相体积比/% | 7.30 | 18.10 | 48.40 |
沉降1.5h液、固相体积比/% | 7.30 | 24.10 | 69.60 |
由表3可看出,经酸和HRS处理过的③号样品油泥的液、固相体积比由7.3%提升至69.6%,极大地提高了油泥的沉降性能。
为了确定HRS的优选用量,发明人在酸用量1%不变,分别置于编号为③-1、③-2、③-3的3个量筒中加入油泥质量0.5%、2%、4%的HRS复合解堵剂,HRS复合解堵剂中各项成分比例不变,实验结果如下表4。
表4:
样品编号 | ③-1 | ③-2 | ③-3 |
处理前油泥体积/ml | 100 | 100 | 100 |
处理和沉降后总体积/ml | 99 | 95 | 94.5 |
静置沉降1h上层清液体积/ml | 29 | 31 | 31 |
静置沉降1h下层固相体积/ml | 70 | 64 | 63.5 |
静置沉降1.5h上层清体积/ml | 37 | 39 | 39 |
静置沉降1.5h下层固相体积/ml | 62 | 56 | 55.5 |
静置沉降1h液、固相体积比/% | 41.42 | 48.40 | 48.82 |
静置沉降1.5h液、固相体积比/% | 59.69 | 69.60 | 70.27 |
由表4可知,0.5%HRS复合解堵剂也能明显提高油泥的沉降性能,2%HRS复合解堵剂基本能降解油泥中能降解物质,而4%HRS复合解毒剂处理的效果与2%HRS复合解堵剂处理的效果相差不大,从节约成本的角度考虑,推荐HRS复合解堵剂最佳使用范围为0.5%~2%。
进一步,发明人将1h、1.5h沉降反应的油泥在常温常压下,过滤10min将大部分水分过滤完毕后,将所得的固相减量化的油泥进行烘干至恒量,称得质量为15.66g。沉降1h、1.5h后,其固相含水率分别为76.7%、73.5%,具体如下表5所示。
表5:
初始油泥体积/ml | 100 |
处理后固相体积/ml | 56 |
初始油泥固相质量/g | 16.05 |
处理后固体质量/g | 15.66 |
初始油泥含水率/% | 84.6 |
静置沉降1h固相含水率/% | 76.7 |
静置沉降1.5h固相含水率/% | 73.5 |
表5中,固相含水率=剩余水质量/(剩余水质量+处理后固体质量)
剩余水质量=100*1.042(1-16%)-(析出液相体积+油泥减少体积)*1
上表5中体现了处理前后油泥的相关性能数据,从中可以看出,采用本发明的方法处理后油泥中的固相含量的变化以及油泥中的含水率变化,表明采用本发明的处理工艺能够减少含油污泥中的固含量,且能提高处理后的减量化的污泥的脱水率,从而缩短干燥时间。
实施例2
为了检验在酸液加入体积小于1%时,上述0.5~2%的氧化剂的质量浓度范围是否也能实现对上述含油污泥的减量化。发明人进一步对100ml的实施例2中的含油污泥在加入0.5ml的工业盐酸(加酸后含油污泥的pH值为7)进行酸化脱油处理后,分别加入0.5%、2%和4%油泥质量的HRS复合解堵剂的含油污泥的处理结果进行检测,具体实验结果如下表6:
表6:
样品编号 | ④-1 | ④-2 | ④-3 |
处理前油泥体积/ml | 100 | 100 | 100 |
处理和沉降后总体积/ml | 99 | 96.5 | 95.0 |
静置沉降1h上层清液体积/ml | 23 | 29.5 | 30 |
静置沉降1h下层固相体积/ml | 76 | 67.0 | 65 |
静置沉降1.5h上层清体积/ml | 32 | 37.0 | 37.5 |
静置沉降1.5h下层固相体积/ml | 67 | 59.5 | 57.5 |
静置沉降1h液、固相体积比/% | 30.26 | 44.03 | 46.15 |
静置沉降1.5h液、固相体积比/% | 47.76 | 62.18 | 65.22 |
由表6可以看出,在加入酸的体积为0.5%时,0.5%HRS复合解堵剂也能明显提高油泥的沉降性能,沉降1.5h后液相与固相的体积比为47.76%,也远大于未经任何处理自然沉降得到的表3中①号样品的液相与固相的体积比7.3%。同样,4%HRS复合解毒剂处理的效果与2%HRS复合解堵剂处理的效果相差不大,从节约成本的角度考虑,推荐HRS复合解堵剂最佳使用范围为0.5%~2%。
对比例1
使用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对油泥进行调质处理,由于聚丙烯酰胺需要溶胀,因此先配制成浓度为0.4%的阳离子聚丙烯酰胺进行溶胀。由于污水影响阳离子聚丙烯酰胺的溶胀,按表7运行参数计算,配制0.4%的阳离子聚丙烯酰胺进行溶胀时,每处理100ml油泥需要消耗12ml新鲜用水。
然后按照表8所列的阳离子聚丙烯酰胺与含油污泥的体积比,将0.4%的聚丙烯酰胺和含油污泥进行混合,静置沉降1h及1.5h后检测不同处理条件下,含油污泥中分离得到的液相的体积,结果见表8。
表7:
项目 | 额定排量m<sup>3</sup>/h | 运行频率Hz | 运行排量m<sup>3</sup>/h |
单螺杆污泥泵 | 14.94 | 42 | 12.55 |
絮凝剂配投装置 | 3 | 30 | 1.8 |
表8:
CPAM与油泥体积比 | 8:100 | 12:100 | 16:100 |
静置沉降1h及1.5h液相体积/ml | 0 | 0 | 0 |
由上表8可以看出,经阳离子聚丙烯酰胺调质后的油泥,静置沉降性能差,长时间静置上层无水相析出。可能的原因是聚丙烯酰胺分子吸附油泥成大絮体后,因而密度变小,悬浮于体系中。而粘土层间释放出的水却被禁锢在絮体间,常压过滤水相难以滤出。由于油泥絮体间有可见空隙,可利用絮体与容器壁间渗流通道,倾倒出水相。将沉降1h后的油泥沿容器壁慢慢倾倒,直至无水流出为止。对倒出后的体积进行统计,并计算剩余固相的含水率,具体结果见表9:
表9:
CPAM与油泥体积比 | 8:100 | 12:100 | 16:100 |
倾倒出的液相体积/ml | 23.8 | 28.2 | 32.4 |
剩余固相含水率% | 80.5 | 81 | 81 |
其中,表9中剩余固相含水=剩余水质量/[100*1.042-(倾倒出的液相体积-CPAM使用体积)*1];
剩余水质量=100*1.042(1-16%)-(倾倒出的液相体积-CPAM使用体积)*1
从上述实施例1和2的处理结果可以看出,采用本发明的经酸、HRS复合解堵剂处理的含油污泥具有良好的自然沉降性能,与对比例1中采用聚丙烯酰胺进行调质处理的含油污泥相比,其处理后的固相脱水率提高了4~7%,且处理后的油泥由于脱除约占油泥质量1.6%的原油资源而不再具有粘滞性,适用于压滤机和离心机进一步脱水或自然晾晒干化。此外本发明的处理方法不仅无需额外占用新鲜水资源,同时还能回收部分原油,大大降低了含油污泥的处理成本。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例利用本发明的上述处理工艺处理含油污泥,由于含油污泥中的油在无机酸的溶蚀作用下已经大部分解吸出来,剩余部分也会在HRS的作用下也解吸出,同时溶蚀时产生热量有助于油的解吸,使得泥中原油含量大为减少,同时可回收油泥中的原油;而且大部分污泥被溶蚀降解,油泥减量化明显,剩余污泥密度高,沉降性能好,能够明显改善离心脱水效果,有利于减少离心脱水设备的能耗。可见,在本发明的酸化脱油处理和二氧化氯氧化处理协同作用下,含油污泥的处理效果不仅沉降效率高,而且除油脱水效果也比较好,达到含油污泥的减量化,为后续污泥的无害化排放提供了基础。
此外,经过本发明的处理工艺处理后的污泥不会出现因长期堆置而产生毒害气体H2S,可有效抑制硫酸盐还原菌的滋生;由于剩余固相污泥中原油浓度低,可生化性能高,除有利于无害化处理外,还可解决现有压滤机因需人工费时处理滤布上油泥影响生产、安全等问题。因此,本发明的处理工艺一方面可实现油资源的回收,另一方面有助于实现含油污泥的无害化处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油田污水处理产生的含油污泥的处理工艺,其特征在于,所述处理工艺包括以下步骤:
对所述含油污泥进行酸化脱油处理,得到减油污泥;以及
对所述减油污泥进行氧化降解处理,得到减量化油泥;
其中,对所述减油污泥进行氧化降解处理的步骤中,所使用的氧化剂为HRS复合解堵剂。
2.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,对所述含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中所用的酸液为无机酸。
3.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,对所述含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中,所述酸液的体积不超过所述含油污泥体积的2%。
4.根据权利要求3所述的处理工艺,其特征在于,对所述含油污泥进行酸化脱油处理的步骤中,所述酸液的体积为含油污泥体积的1%。
5.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,对所述减油污泥进行氧化降解处理的步骤中,所使用的HRS复合解堵剂的质量是待处理的所述减油污泥质量的0.5~2%。
6.根据权利要求5所述的处理工艺,其特征在于,对所述减油污泥进行氧化降解处理的步骤中,所使用的HRS复合解堵剂的质量是待处理的所述减油污泥质量的2%。
7.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,当所述含油污泥中的油含量大于5%时,在对所述含油污泥进行酸化脱油处理的过程中,向所述含油污泥中加入不超过所述含油污泥质量1%的破乳剂。
8.根据权利要求7所述的处理工艺,其特征在于,所述破乳剂为聚醚类破乳剂。
9.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述无机酸为工业用的盐酸。
10.根据权利要求8所述的处理工艺,其特征在于,所述聚醚类破乳剂为PR-1破乳剂。
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