CN107381986A - 含油污泥的净化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种含油污泥的净化处理方法。所述含油污泥的净化处理方法包括如下步骤：将含油污泥、水和沸石按质量比1:3‑5:0.05‑0.1混合；将步骤S1的混合物进行超声波振荡，后静置，自下而上形成固态层、水层和油层；将所述水层和油层物质排出，收集所述固态层的含沸石泥沙；将所述含沸石泥沙进行真空热解，脱除其中残留的油类物质，并将所述油类物质进行冷凝回收；将真空热解脱油后的含沸石泥沙进行筛分处理，使沸石与泥沙分离。本发明提供的含油污泥的净化处理方法，分离成本低、效率高、并可实现含油污泥中石油提取回收，使资源得到再次利用。

Description

含油污泥的净化处理方法
【技术领域】
本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种含油污泥净化处理方法。
【背景技术】
含油污泥即是混入了油的泥土。油和水是不相溶的，油混入水中只会浮在水面上；但油要是混入了泥土，就会混合在一起，形成了一种极其难以处理的含油污泥。油田在油气生产过程中都会产生一定量的含油污泥，主要来自两个方面：一是原油从地层中携带至地面，在各类容器、大罐和回收水池等地面设施中淤积，需定期清理的污泥；二是油井作业、集输油管道穿孔和盗油产生的落地污泥。
在没有现代化处理手段之前，含油污泥一直是油田生产过程中最严重的环境污染源之一，也是最棘手的难题之一。过去十几年间油田开发中由于对环保重视和监督处罚力度不够、整顿废弃物能力不足，导致历史遗留的土壤污染问题高达14300万吨。同时，这个数字还在以每年400万吨的数字在增加。这些含油污泥中石油含量平均约10％～30％，且含有大量复杂成分；不仅造成了石油资源的浪费，且这些危险废弃物一旦进入井场周边环境，将对土壤、水源等造成不可估量的负面影响。
含油污泥按照《按照国家危险废物名录》属于HW08危险废弃物，企业处理含油污泥的手法曾经一度只有掩埋和焚烧两种办法。掩埋就是将含油污泥找个地方挖个坑，做好防渗透后埋起来，这种方法会占用大量的土地，且容量有限。而焚烧法就是将含油污泥进行高温焚烧，这种方法可以实现废物减量并焚毁污染物质，还可以回收一部分热量，但缺陷在于需要消耗大量燃料，运行成本高。
随着技术的进步，目前已有了更多种含油污泥的处理方法，如焚烧法、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、含油污泥综合利用等。但在实际大规模工业应用中仍然存在着一些问题，如分离难度大、处理成本高、经济性差等问题；且由于含油污泥内含有大量的石油，现有净化处理方法中均忽略了污泥中石油的提取，而造成了资源的浪费。
因此，亟需研发一种低成本、简单、高效的含油污泥的资源化处理方法。
【发明内容】
本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种分离成本低、效率高、并可实现含油污泥中石油提取的含油污泥的净化处理方法。
本发明的技术方案是：
一种含油污泥的净化处理方法，包括如下步骤：
步骤S1：将含油污泥、水和沸石按质量比1:3-5:0.05-0.1混合；
步骤S2：将步骤S1的混合物进行超声波振荡，后静置，自下而上形成固态层、水层和油层；
步骤S3：将所述水层和油层物质排出，收集所述固态层的含沸石泥沙；
步骤S4：将所述含沸石泥沙进行真空热解，脱除其中残留的油类物质，并将所述油类物质进行冷凝回收；
步骤S5：将真空热解脱油后的含沸石泥沙进行筛分处理，使沸石与泥沙分离。
优选的，所述含有污泥的含油率为10-50％。
优选的，所述沸石为粒径2-5mm的白色斜发沸石。
优选的，步骤S2中，超声波振荡的频率为35KHz。
优选的，步骤S4中，真空热解的温度为400℃-500℃，真空热解压力为20KPa，所述油类物质冷凝温度为-10℃-0℃。
与相关技术相比，本发明提供的含油污泥的净化处理方法，有益效果在于：
一、本发明提供的含油污泥的净化处理方法，沸石本身具有独特的结晶构造、细孔径、表面电场、吸附分离能、离子交换能、固体酸性等物理化学特性,在超声处理前吸附了含油污泥中大量的油类物质；采用超声波振荡处理含有沸石的含油含水污泥，在超声波场中的振荡过程中，混合物质中的油颗粒与沸石、泥沙一起发生振动，由于大小粒子具有不同的振动速度，使得大部分的油从沸石和油泥中脱离出来；在混合液体中油颗粒发生碰撞、粘合，使得含油颗粒在超声场中的体积和质量逐渐增大，上浮在混合液体表面；经过静置一段时间，油、水、固体实现了三相分层可以很简易分离其中的油和水；最后对底层的含油沸石的泥沙进行真空热解脱油，通过冷凝装置将热解挥发的残留油类物质回收，脱油后的含沸石泥沙进行筛分后即可实现分离，沸石可重复利用，泥沙可用于建材产品的制造。
二、本发明提供的含油污泥的净化处理方法，可彻底实现含油污泥中油的回收，在超声回收油的步骤中，经处理后的含油污泥的含油率低于1％；回收的油纯度高于96％；在真空热解回收油的步骤中，含油污泥中残留的油得到彻底分离回收。
三、本发明提供的含油污泥的净化处理方法，避免了传统技术采用大量的表面活性剂处理导致处理流程长，回收的油纯度不高等问题，也避免了单纯采用热解回收导致的能耗高、效率低等问题。且本发明提供的含油污泥的净化处理方法，处理工艺流程简单，工艺参数和设备容易实现，附加值高，具有良好的经济效益和环境效益。
【具体实施方式】
下面将通过具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明提供的含油污泥的净化处理方法，包括如下步骤：
步骤S1：将含油污泥、水和沸石按质量比1:5:0.1混合；
具体的，含油污泥的含油率为50％，沸石为粒径2-5mm的白色斜发沸石；
步骤S2：将步骤S1的混合物进行超声波振荡，后静置，自下而上形成固态层、水层和油层；
具体的，启动超声波气振装置对混合物进行超声振荡30min，超声波频率为35KHz，静置30min，使混合物分层，且按照物质自身的比重分为三层为自下而上形成的固态层、水层和油层，其中固态层为含沸石的泥沙；
步骤S3：将所述水层和油层物质排出，收集所述固态层的含沸石泥沙；
步骤S4：将所述含沸石泥沙进行真空热解，脱除其中残留的油类物质，并将所述油类物质进行冷凝回收；
具体的，真空热解的温度为500℃，真空热解压力为20KPa，热解时间为30min，并利用冷却装置将残留的油类物质进行冷凝回收，冷凝温度为0℃；
步骤S5：将真空热解脱油后的含沸石泥沙进行筛分处理，使沸石与泥沙分离。
经检测，在超声回收油的步骤中，经处理后含油污泥的含油率为0.5％，回收的油纯度为98.5％；在真空热解回收油的步骤中，含油污泥中残留的油得到彻底分离回收。
实施例2
本发明提供的含油污泥的净化处理方法，包括如下步骤：
步骤S1：将含油污泥、水和沸石按质量比1:3:0.05混合；
具体的，含油污泥的含油率为10％，沸石为粒径2-5mm的白色斜发沸石；
步骤S2：将步骤S1的混合物进行超声波振荡，后静置，自下而上形成固态层、水层和油层；
具体的，启动超声波气振装置对混合物进行超声振荡20min，超声波频率为35KHz，静置30min，使混合物分层，且按照物质自身的比重分为三层为自下而上形成的固态层、水层和油层，其中固态层为含沸石的泥沙；
步骤S3：将所述水层和油层物质排出，收集所述固态层的含沸石泥沙；
步骤S4：将所述含沸石泥沙进行真空热解，脱除其中残留的油类物质，并将所述油类物质进行冷凝回收；
具体的，真空热解的温度为400℃，真空热解压力为20KPa，热解时间为30min，并利用冷却装置将残留的油类物质进行冷凝回收，冷凝温度为-10℃；
步骤S5：将真空热解脱油后的含沸石泥沙进行筛分处理，使沸石与泥沙分离。
经检测，在超声回收油的步骤中，经处理后含油污泥的含油率为0.6％，回收的油纯度为98.3％；在真空热解回收油的步骤中，含油污泥中残留的油得到彻底分离回收。
实施例3
本发明提供的含油污泥的净化处理方法，包括如下步骤：
步骤S1：将含油污泥、水和沸石按质量比1:4:0.08混合；
具体的，含油污泥的含油率为30％，沸石为粒径2-5mm的白色斜发沸石；
步骤S2：将步骤S1的混合物进行超声波振荡，后静置，自下而上形成固态层、水层和油层；
具体的，启动超声波气振装置对混合物进行超声振荡30min，超声波频率为35KHz，静置30min，使混合物分层，且按照物质自身的比重分为三层为自下而上形成的固态层、水层和油层，其中固态层为含沸石的泥沙；
步骤S3：将所述水层和油层物质排出，收集所述固态层的含沸石泥沙；
步骤S4：将所述含沸石泥沙进行真空热解，脱除其中残留的油类物质，并将所述油类物质进行冷凝回收；
具体的，真空热解的温度为450℃，真空热解压力为20KPa，热解时间为30min，并利用冷却装置将残留的油类物质进行冷凝回收，冷凝温度为-10℃；
步骤S5：将真空热解脱油后的含沸石泥沙进行筛分处理，使沸石与泥沙分离。
经检测，在超声回收油的步骤中，经处理后含油污泥的含油率为0.8％，回收的油纯度为97.2％；在真空热解回收油的步骤中，含油污泥中残留的油得到彻底分离回收。
与相关技术相比，本发明提供的含油污泥的净化处理方法，有益效果在于：
一、本发明提供的含油污泥的净化处理方法，沸石本身具有独特的结晶构造、细孔径、表面电场、吸附分离能、离子交换能、固体酸性等物理化学特性,在超声处理前吸附了含油污泥中大量的油类物质；采用超声波振荡处理含有沸石的含油含水污泥，在超声波场中的振荡过程中，混合物质中的油颗粒与沸石、泥沙一起发生振动，由于大小粒子具有不同的振动速度，使得大部分的油从沸石和油泥中脱离出来；在混合液体中油颗粒发生碰撞、粘合，使得含油颗粒在超声场中的体积和质量逐渐增大，上浮在混合液体表面；经过静置一段时间，油、水、固体实现了三相分层可以很简易分离其中的油和水；最后对底层的含油沸石的泥沙进行真空热解脱油，通过冷凝装置将热解挥发的残留油类物质回收，脱油后的含沸石泥沙进行筛分后即可实现分离，沸石可重复利用，泥沙可用于建材产品的制造。
二、本发明提供的含油污泥的净化处理方法，可彻底实现含油污泥中油的回收，在超声回收油的步骤中，经处理后的含油污泥的含油率低于1％；回收的油纯度高于96％；在真空热解回收油的步骤中，含油污泥中残留的油得到彻底分离回收。
三、本发明提供的含油污泥的净化处理方法，避免了传统技术采用大量的表面活性剂处理导致处理流程长，回收的油纯度不高等问题，也避免了单纯采用热解回收导致的能耗高、效率低等问题。且本发明提供的含油污泥的净化处理方法，处理工艺流程简单，工艺参数和设备容易实现，附加值高，具有良好的经济效益和环境效益。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种含油污泥的净化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将含油污泥、水和沸石按质量比1:3-5:0.05-0.1混合；
步骤S2：将步骤S1的混合物进行超声波振荡，后静置，自下而上形成固态层、水层和油层；
步骤S3：将所述水层和油层物质排出，收集所述固态层的含沸石泥沙；
步骤S4：将所述含沸石泥沙进行真空热解，脱除其中残留的油类物质，并将所述油类物质进行冷凝回收；
步骤S5：将真空热解脱油后的含沸石泥沙进行筛分处理，使沸石与泥沙分离。
2.根据权利要求1所述的含油污泥的净化处理方法，其特征在于，所述含有污泥的含油率为10-50％。
3.根据权利要求1所述的含油污泥的净化处理方法，其特征在于，所述沸石为粒径2-5mm的白色斜发沸石。
4.根据权利要求1所述的含油污泥的净化处理方法，其特征在于，步骤S2中，超声波振荡的频率为35KHz。
5.根据权利要求1所述的含油污泥的净化处理方法，其特征在于，步骤S4中，真空热解的温度为400℃-500℃，真空热解压力为20KPa，所述油类物质冷凝温度为-10℃-0℃。
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