CN106957136A - 一种含油污泥的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含油污泥的处理方法，涉及含油污泥处理技术领域。本发明处理方法为：将含油污泥加热搅拌，静置后进行固液分离，得到油泥和含油液体；将含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；向油泥中加入药剂进行调质，调质后再进行深度脱水，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行油水分离的操作；将脱水后的油泥进行干化处理、热解炭化处理即可。本发明处理方法简便有效，实现含油污泥的减量化、无害化、资源化的处理，且整个处理工艺流程操作占地面积较小，投资成本低。
Description
技术领域
本发明涉及含油污泥处理技术领域，具体涉及一种含油污泥的处理方法。
背景技术
在石油开采、储存及生产加工过程中会产生大量的废弃油泥，这些油泥体积庞大，不仅含有石油资源，而且还含大量的放射性元素、二噁英、病原菌等难以降解的有毒有害物质。油泥的成分极其复杂，随着地质条件、生产工艺的不同而异，一般由水、泥土、油类有机物等组成。油泥主要有以下几个特征：水含量高、体积大；成分复杂、处理难度大；含有大量的污油和可燃物质；有害成分多数超过排放标准。随着石油资源供给的日益紧张及环保法规的进一步完善，油泥的减量化、无害化、资源化、清洁化技术将成为其发展的必然趋势。探索经济、环保、实用的处理方法和装置，对其进行有效收集和资源化处理，不仅可以回收大量的石油资源，创造一定的经济效益，而且能有效保护环境，减少付出的巨额油泥处理处置费用。
现有技术中，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、焦化法、含油污泥调质、含油污泥综合利用等。但都存在着不同的问题，不适合实际应用。如焚烧法耗能大、易产生二次污染，油资源也没得到回收利用；生物处理法需历时41天才能将97%的石油烃生物降解，同样油资源也没有得到回收利用；溶剂萃取法存在的问题是流程长，工艺复杂，处理费用高，只对含大量难降解有机物的含油污泥适用；化学破乳法对乳化严重的含油污泥需另加破乳剂并加热；固液分离法对于含油高、污染严重的含油污泥的油回收率低。以上处理方法均未同时达到污泥减量化、无害化、资源化和清洁化的要求，在国内无法进行广泛推广应用。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种含油污泥的处理方法，解决了现有技术中含油污泥的处理耗能大、易产生二次污染、流程长、处理复杂的技术问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种含油污泥的处理方法，包括以下步骤：
S1、将含油污泥加热搅拌，静置0.5-4h后进行固液分离，得到油泥和含油液体；
S2、将步骤S1得到含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；
S3、向步骤S1得到油泥中加入药剂进行调质，调质后再进行深度脱水，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行步骤S2的操作；
S4、将步骤S3脱水后的油泥进行干化处理，干化后再进行热解炭化处理，即可。
优选的，步骤S1所述加热搅拌条件为：加热温度为40-120℃，搅拌转速为30-130r/min，搅拌10-60min。
优选的，步骤S3所述药剂为阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、壳聚糖、过硫酸钠、过硫酸钾、氢氧化钠、表面活性剂、增稠剂中的至少两种复合而成。
优选的，所述药剂的加入量为含油污泥绝对干重的1-20%。
优选的，所述药剂进行调质的过程为以30-130r/min搅拌，搅拌5-15min。
优选的，步骤S3所述深度脱水的过程为：将调质后的油泥通过离心机、带式压滤机、隔膜压滤、高压板框压滤机中的一种进行机械深度脱水。
优选的，步骤S4所述干化处理过程为：将脱水后的油泥经螺旋输送机输送至烘干炉内，经内置搅拌装置对其进行打散粉碎，通过热风干燥烘干，烘干温度为80-200℃。
优选的，步骤S4所述热解炭化处理的过程为：将干化处理后的油泥转入热解碳化炉内，采用间接供热的方式，通过侧部的热风炉燃烧产生高温，温度为350-700℃，炉体内的物料在微氧或绝氧的状态下受热分解，再对产品进行冷凝、收集即可。
本发明提供一种含油污泥的处理方法，与现有技术相比优点在于：
本发明含油污泥的处理方法简便有效，能够在低温条件下快速实现泥、油、水三相分离，泥相中加入药剂进行深度脱水，再进行干化炭化，炭化产品可作为土壤改良剂或多孔吸附材料，实现含油污泥的减量化、无害化、资源化的处理；
本发明含油污泥的处理方法简化了油泥处理的工艺流程，操作简便，流畅，有效地实现了泥、油、水三相分离，泥相干化炭化，通过高温处理后，污泥中的有害病原体被杀灭，重金属发生螯合固定形成稳定态，相对于传统处理方法，本发明炭化物最终含水率在1%以下，污泥减量90%以上，且炭化物发生质变，遇水不再变成污泥， 稳定性高；
相对于传统焚烧法，本发明含油污泥的处理方法，烟气中污染物较少，不产生二噁英，烟气处理相对简单，且整个处理工艺流程操作占地面积较小，投资成本低。
附图说明
图1为本发明含油污泥的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例含油污泥的处理方法，包括以下步骤：
S1、将含油污泥加热搅拌，加热温度为40℃，搅拌转速为30r/min，搅拌10min，静置0.5h后进行固液分离，得到油泥和含油液体；
S2、将步骤S1得到含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；
S3、向步骤S1得到油泥中加入药剂进行调质，药剂的加入量为含油污泥绝对干重的1%，药剂为占含油污泥绝对干重0.5%的聚合氯化铝和占含油污泥绝对干重0.5%的过硫酸钠复合而成，药剂加入后以30r/min搅拌，搅拌5min，将调质后的油泥通过带式压滤机进行机械深度脱水，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行步骤S2的操作；
S4、将步骤S3脱水后的油泥经螺旋输送机输送至烘干炉内，经内置搅拌装置对其进行打散粉碎，通过热风干燥烘干，烘干温度为80℃，进行干化处理，干化后再进行热解炭化处理，即可。
其中，干化处理可保证在短时间内获得品质均匀（粒径为1mm）含水率20%的干燥成品。
热解炭化处理，是指将干化后成品转入热解碳化炉内，其采用间接供热的方式，通过侧部的热风炉燃烧产生高温，温度为350℃，炉体内的物料在微氧或绝氧的状态下受热分解，产生的大量干馏气体经引风机可进行二次燃烧，燃烧排出的高温烟气可抽送给烘干机，节约能耗，输出端带有产品冷凝和收集系统，将产品冷却后收集，最终可获得含水率≤1%的炭化产物，可实现污泥减量90%。
实施例2：
本实施例含油污泥的处理方法，包括以下步骤：
S1、将含油污泥加热搅拌，加热温度为120℃，搅拌转速为130r/min，搅拌60min，静置4h后进行固液分离，得到油泥和含油液体；
S2、将步骤S1得到含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；
S3、向步骤S1得到油泥中加入药剂进行调质，药剂为占含油污泥绝对干重5‰的聚丙烯酰胺、占含油污泥绝对干重2.5%的硫酸亚铁、占含油污泥绝对干重5%的聚合氯化铝、占含油污泥绝对干重4%的聚合硫酸铁、占含油污泥绝对干重1%的壳聚糖、占含油污泥绝对干重3%的表面活性剂、占含油污泥绝对干重2%的增稠剂复合而成，药剂加入后以130r/min搅拌，搅拌15min，将调质后的油泥通过高压板框压滤机进行机械深度脱水，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行步骤S2的操作；
S4、将步骤S3脱水后的油泥经螺旋输送机输送至烘干炉内，经内置搅拌装置对其进行打散粉碎，通过热风干燥烘干，烘干温度为200℃，进行干化处理，干化后再进行热解炭化处理，即可。
其中，干化处理可保证在短时间内获得品质均匀（粒径为-5mm）含水率20%的干燥成品。
热解炭化处理，是指将干化后成品转入热解碳化炉内，其采用间接供热的方式，通过侧部的热风炉燃烧产生高温，温度为700℃，炉体内的物料在微氧或绝氧的状态下受热分解，产生的大量干馏气体经引风机可进行二次燃烧，燃烧排出的高温烟气可抽送给烘干机，节约能耗，输出端带有产品冷凝和收集系统，将产品冷却后收集，最终可获得含水率≤1%的炭化产物，可实现污泥减量93%。
实施例3：
本实施例含油污泥的处理方法，包括以下步骤：
S1、取100L含水率为96.3%，含油率为1.8%的油泥，加热温度到70℃，搅拌并维持20min，搅拌转速为120r/min，有大量油状物漂浮于水面，静置1h后进行固液分离，得到油泥和含油液体；
S2、将步骤S1得到含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；
S3、向步骤S1得到油泥中加入药剂进行调质，药剂为占含油污泥绝对干重1‰的阳离子聚丙烯酰胺、占含油污泥绝对干重的5%聚合氯化铁、占含油污泥绝对干重的2%表面活性剂复合而成，药剂加入后以100r/min搅拌，充分搅拌反应5min后泵入卧螺式离心机，进行机械深度脱水，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行步骤S2的操作；
S4、将步骤S3脱水后的油泥经螺旋输送机输送至烘干炉内，经内置搅拌装置对其进行打散粉碎，通过热风干燥烘干，烘干温度为160℃，进行干化处理，干化后再次进入炭化炉经500℃进行热解炭化处理，即可。
其中，干化处理可保证在短时间内获得品质均匀（粒径为1-5mm）干化后产物含水率为35%。
热解炭化处理，炭化后产物中重金属和 PCB含量均未检出，且产物不再有臭味和病原菌，有毒有害有机物被充分裂解转化为单质碳，实现了含有毒有害有机污染物安全转化与污泥的土地安全利用，分离出的水和含油液体一起进入油水分离器进行油水分离，通过萃取提纯最终获得78%的油回收率。
实施例4：
本实施例含油污泥的处理方法，包括以下步骤：
S1、取500L含水率为97.8%，含油率为2.1%的油泥，加热温度到80℃，搅拌并维持30min，搅拌转速为130转/min，有大量油状物漂浮于水面，静置1.5h后进行固液分离，得到油泥和含油液体；
S2、将步骤S1得到含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；
S3、向步骤S1得到油泥中加入药剂进行调质，药剂为占含油污泥绝对干重2‰的阴离子聚丙烯酰胺、占含油污泥绝对干重的8%三氯化铁、占含油污泥绝对干重的2%表面活性剂复合而成，药剂加入后以110r/min搅拌，充分搅拌反应8min后泵入卧螺式离心机，泵入带式压滤机，进行压滤脱水，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行步骤S2的操作，压滤出的水和含油液体一起进入油水分离器进行油水分离，通过萃取提纯最终获得83%的油回收率；
S4、将步骤S3脱水后的油泥经螺旋输送机输送至烘干炉内，经内置搅拌装置对其进行打散粉碎，通过热风干燥烘干，烘干温度为170℃，进行干化处理，干化后再次进入炭化炉经650℃进行热解炭化处理，即可。
其中，干化处理可保证在短时间内获得品质均匀（粒径为1-5mm）干化后产物含水率为31%。
热解炭化处理，炭化后产物外观为土黄色，手感搓捏成粉状，经检测炭化产物中各项重金属含量均低于检测标准，油泥炭基产物具有相对较发达的孔隙结构，利用其孔隙多比表面积大的特性用于制作污泥活性炭，做吸附剂和用来除臭效果良好。
实施例5：
本实施例含油污泥的处理方法，包括以下步骤：
S1、将10吨含水率为95.7%，含油率为1.5%的油泥，加热温度到85℃，搅拌并维持30min，搅拌转速为150转/min，有大量油状物漂浮于水面，静置2h后进行固液分离，得到油泥和含油液体；
S2、将步骤S1得到含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；
S3、向步骤S1得到油泥中加入药剂进行调质，药剂为占含油污泥绝对干重2%的聚合氯化铁、占含油污泥绝对干重1%的过硫酸钠，占含油污泥绝对干重1‰的壳聚糖进行调质，充分搅拌反应10min后泵入板框压滤机，再次进行高压压滤脱水，进料压力设置0.5MPa，压榨压力设置4Mpa，压榨时间30min，压滤出的固体油泥含水率50%，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行步骤S2的操作，通过萃取提纯最终获得88%的油回收率；
S4、将步骤S3脱水后的油泥经螺旋输送机输送至烘干炉内，经内置搅拌装置对其进行打散粉碎，通过热风干燥烘干，烘干温度为180℃，进行干化处理，干化后再次进入炭化炉经550℃进行热解炭化处理，即可。
其中，干化处理可保证在短时间内获得品质均匀（粒径为1-5mm）干化后产物含水率为28%。
热解炭化处理，炭化后炭基含水率为0.8%，将该产物施用于土壤中，可向土壤中提供 Ca、Mg、K、Na 等氧化物，氢氧化物以及碳酸盐，这些可溶性的碱性灰分能够快速的释放到土壤进而渗透到土壤深层，改善土壤酸性。将该炭基施用于农田发现，与单独施用化肥相比，化肥与该炭基联合使用使秸秆和谷物产量分别增加了 29%和 73%。
综上所述，本发明含油污泥的处理方法简便有效，能够在低温条件下快速实现泥、油、水三相分离，泥相中加入药剂进行深度脱水，再进行干化炭化，炭化产品可作为土壤改良剂或多孔吸附材料，实现含油污泥的减量化、无害化、资源化的处理；
本发明含油污泥的处理方法简化了油泥处理的工艺流程，操作简便，流畅，有效地实现了泥、油、水三相分离，泥相干化炭化，通过高温处理后，污泥中的有害病原体被杀灭，重金属发生螯合固定形成稳定态，相对于传统处理方法，本发明炭化物最终含水率在1%以下，污泥减量90%以上，且炭化物发生质变，遇水不再变成污泥， 稳定性高；
相对于传统焚烧法，本发明含油污泥的处理方法，烟气中污染物较少，不产生二噁英，烟气处理相对简单，且整个处理工艺流程操作占地面积较小，投资成本低。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种含油污泥的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将含油污泥加热搅拌，静置0.5-4h后进行固液分离，得到油泥和含油液体；
S2、将步骤S1得到含油液体通入污水处理系统进行油水分离，将分离的油进行萃取提纯；
S3、向步骤S1得到油泥中加入药剂进行调质，调质后再进行深度脱水，得到脱水后的油泥和滤液，将滤液再进行步骤S2的操作；
S4、将步骤S3脱水后的油泥进行干化处理，干化后再进行热解炭化处理，即可。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤S1所述加热搅拌条件为：加热温度为40-120℃，搅拌转速为30-130r/min，搅拌10-60min。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤S3所述
药剂为阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、壳聚糖、过硫酸钠、过硫酸钾、氢氧化钠、表面活性剂、增稠剂中的至少两种复合而成。
4.根据权利要求1或3所述的处理方法，其特征在于：所述药剂的加入量为含油污泥绝对干重的1-20%。
5.根据权利要求1或3所述的处理方法，其特征在于：所述药剂进行调质的过程为以30-130r/min搅拌，搅拌5-15min。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤S3所述深度脱水的过程为：将调质后的油泥通过离心机、带式压滤机、隔膜压滤、高压板框压滤机中的一种进行机械深度脱水。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤S4所述
所述干化处理过程为：将脱水后的油泥经螺旋输送机输送至烘干炉内，经内置搅拌装置对其进行打散粉碎，通过热风干燥烘干，烘干温度为80-200℃。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤S4所述热解炭化处理的过程为：将干化处理后的油泥转入热解碳化炉内，采用间接供热的方式，通过侧部的热风炉燃烧产生高温，温度为350-700℃，炉体内的物料在微氧或绝氧的状态下受热分解，再对产品进行冷凝、收集即可。
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