CN107555738A - 一种含油浮渣的预处理方法 - Google Patents

一种含油浮渣的预处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水处理领域，公开了一种含油浮渣的预处理方法，该方法包括：将含油浮渣与活性污泥和沉淀剂进行接触，然后将接触产物进行机械脱水。本发明的方法尤其适用于密度低、油含量高的气浮浮渣，能较好的解决浮渣的脱水效果差、脱出的废水油含量高的难题，改善了含油浮渣的脱水性能，减少了脱出的废水中的油含量，避免了脱出的废水对现有水处理系统的冲击，降低了脱水后浮渣的含水率，减少了脱水后浮渣的体积。

Description

一种含油浮渣的预处理方法
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体地，涉及一种含油浮渣的预处理方法。
背景技术
在炼油厂以及油田的含油废水的除油预处理过程中，常采用隔油、气浮这样的预处理工艺，在气浮过程中由于采用了浮选药剂，所以会产生大量的气浮浮渣，大型炼油厂浮渣的年产生量往往达数万吨。含油浮渣中含有烃类、苯系物、酚类和蒽类等具有恶臭味和难降解的有毒有害有机物，如果直接排放不但会占用大量土地还对周围的土壤、水体和空气造成较大污染。目前对于含油浮渣多采用收集——重力浓缩——一般的化学调质——机械脱水的工艺进行处理，脱水后的浮渣再进行焚烧或填埋处理。在浮渣的机械脱水过程中，采用离心机脱水是常用分离方法，但在离心脱水过程中，特别是当浮渣中的油含量过高时往往会造成离心的脱水困难，而且脱出的废水经常为乳状黑浊液，油含量高，水质差，当该废水返回污水处理系统后，会影响污水处理的正常运行。
目前，对浮渣的预处理研究多集中在药剂和工艺上的破乳脱水方面：如申请号为200510122936.2的专利申请涉及一种将化学调理与超声波协同促进浮渣脱水分离工艺，使得脱水后浮渣含水率显著降低，可以进焦化塔进行无害化资源回收或送焚烧炉进行最终减量化处理。
申请号为201310366751.0的专利申请公开了一种高效低温油泥破乳剂。该破乳剂低温破乳效果好、使用温度范围宽、油回收率高，并且具有生产成本低、绿色环保、制备方法简便以及应用范围广泛等优点。该油泥破乳剂可以应用于罐底油泥、浮渣和活性污泥的无害化处理。
但是，上述研究通常适用于普通的气浮浮渣(油含量不大于2wt％)，对于油含量高(如油含量大于2wt％，甚至是油含量不小于3wt％)的气浮浮渣，采用破乳剂和超声脱水的方法难于显著改善浮渣的沉降性能，因此需要采用经济有效的方法处理油含量较高的浮渣，改善浮渣的离心脱水性能。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种含油浮渣的预处理方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种含油浮渣的预处理方法，该方法包括：将含油浮渣与活性污泥和沉淀剂进行接触，然后将接触产物进行机械脱水。
本发明的方法尤其适用于密度低、油含量高的气浮浮渣(优选地，油含量不小于3wt％，密度小于1g/cm3，含水率不小于90％)，能较好的解决浮渣的脱水效果差、脱出的废水油含量高的难题，能够改善含油浮渣的脱水性能，减少脱出的废水中的油含量，避免脱出的废水对现有水处理系统的冲击，降低脱水后浮渣的含水率，减少脱水后浮渣的体积。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种含油浮渣的预处理方法，该方法包括：将含油浮渣与活性污泥和沉淀剂进行接触，然后将接触产物进行机械脱水。
本发明的方法尤其适用于密度低、油含量高的气浮浮渣，优选情况下，含油浮渣的油含量大于2wt％，进一步优选不小于3wt％，更进一步优选为3-10wt％，再进一步优选为3.01-10wt％；含油浮渣的密度小于1g/cm3，进一步优选为0.8-0.99999g/cm3；含油浮渣的含水率大于85wt％，进一步优选不小于90wt％，更进一步优选为90-97wt％。
本发明的方法中，优选情况下，含油浮渣为经过重力浓缩处理的含油浮渣。具体的重力浓缩处理的方法为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的方法中，本发明的发明人发现，将含油浮渣与活性污泥和沉淀剂进行接触，然后进行机械脱水，即能提高脱水性能，减少脱出的废水中的油含量，降低脱水后浮渣的含水率；然而将含油浮渣与活性污泥、沉淀剂和絮凝剂进行接触时，会进一步提高脱水性能，进一步减少脱出的废水中的油含量，进一步降低脱水后浮渣的含水率。因此，优选情况下，与所述含油浮渣进行接触的物料还包括絮凝剂。
本发明的方法中，对于活性污泥的来源没有特别的限定，可以为用于水处理的各种活性污泥，优选情况下，活性污泥是生化处理过程中产生的活性污泥(即活性污泥为生化污泥)，活性污泥的含水率为98％-99.9wt％；活性污泥的密度大于1g/cm3，进一步优选为1.00001-1.1g/cm3。
本发明的方法中，优选情况下，以含油浮渣的重量为基准，活性污泥的用量为2-60wt％，进一步优选为5-20wt％。
本发明的方法中，优选情况下，沉淀剂选自石油焦粉、粉煤灰、焦渣、炼油废催化剂、石灰粉、硅藻土和高岭土中的至少一种。
本发明的方法中，优选情况下，以含油浮渣的重量为基准，沉淀剂的用量为0.1-2wt％，进一步优选为0.5-1wt％。
本发明的方法中，优选情况下，絮凝剂为聚丙烯酰胺，进一步优选为阳离子聚丙烯酰胺。
本发明的方法中，优选情况下，相对于每g所述的含油浮渣，絮凝剂的用量为50-2000μg，进一步优选为100-500μg。
本发明的方法中，优选情况下，机械脱水的方式为离心脱水，进一步优选地，离心脱水的条件包括：转速为2500-4500rpm/min。
本发明的方法中，在小试水平下，可以将含油浮渣与活性污泥和沉淀剂(以及絮凝剂)混合0.5-10min，然后进行机械脱水；在工业试验水平下，将含油浮渣与活性污泥和沉淀剂(以及絮凝剂)混合后可以直接进行连续的机械脱水。
本发明的方法中，处理得到的水相(脱出的废水)的含油量为200-2000mg/L，不会对现有水处理系统造成冲击，处理得到的固相(脱水后浮渣)的含水率为70-81.5％，可以根据浮渣组成进行焚烧处理、填埋处理或去焦化处理。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例和对比例中，如无特别说明，使用的各材料均可商购获得，使用的各方法均为本领域的常规方法。
油含量的测定方法为：GB/T16488-1996。
实施例1
本实施例用于说明本发明的含油浮渣的预处理方法(小试水平)。
某炼厂重力浓缩处理后的含油浮渣，含水率为94.5wt％，油含量为3.47wt％，密度为0.9978g/cm3。将该含油浮渣与活性污泥(密度为1.00002g/cm3，含水率为99.8wt％)、粉焦和阳离子聚丙烯酰胺(PAM阳离子絮凝剂，购自天津化工研究设计院，牌号为TS-C，下同)混合3min，其中，以含油浮渣的重量为基准，活性污泥的用量为18wt％，粉焦的用量为0.8wt％；且相对于每g的含油浮渣，阳离子聚丙烯酰胺的用量为200μg。然后将混合产物在离心机中3000r/min下离心5分钟，离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例2
本实施例用于说明本发明的含油浮渣的预处理方法(小试水平)。
某油田重力浓缩处理后的含油浮渣，含水率为93.8wt％，油含量为3.85wt％，密度为0.9972g/cm3。将该含油浮渣与活性污泥(密度为1.00003g/cm3，含水率为99.6wt％)、粉煤灰和阳离子聚丙烯酰胺混合2min，其中，以含油浮渣的重量为基准，活性污泥的用量为10wt％，粉煤灰的用量为0.5wt％；且相对于每g的含油浮渣，阳离子聚丙烯酰胺的用量为120μg。然后将混合产物在离心机中2500r/min下离心8分钟，离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例3
本实施例用于说明本发明的含油浮渣的预处理方法(小试水平)。
某炼厂重力浓缩处理后的含油浮渣，含水率为93.5wt％，油含量为4.38wt％，密度为0.9969g/cm3。将该含油浮渣与活性污泥(密度为1.00003g/cm3，含水率为99.6wt％)、硅藻土和阳离子聚丙烯酰胺混合4min，其中，以含油浮渣的重量为基准，活性污泥的用量为5wt％，硅藻土的用量为1wt％；且相对于每g的含油浮渣，阳离子聚丙烯酰胺的用量为400μg。然后将混合产物在离心机中4500r/min下离心3.5分钟，离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例4
本实施例用于说明本发明的含油浮渣的预处理方法(工业水平)。
某炼厂重力浓缩处理后的含油浮渣，含水率为94.5wt％，油含量为3.47wt％，密度为0.9978g/cm3。将该含油浮渣与活性污泥(密度为1.00002g/cm3，含水率为99.8wt％)、高岭土和阳离子聚丙烯酰胺混合，其中，以含油浮渣的重量为基准，活性污泥的用量为12wt％，高岭土的用量为0.6wt％；且相对于每g的含油浮渣，阳离子聚丙烯酰胺的用量为300μg。然后将混合产物倒入卧螺离心机中3000r/min下持续离心，离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，以含油浮渣的重量为基准，活性污泥的用量为2wt％。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，以含油浮渣的重量为基准，粉焦的用量为0.1wt％。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，相对于每g的含油浮渣，阳离子聚丙烯酰胺的用量为50μg。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例8
按照实施例1的方法，不同的是，混合的物料为含油浮渣、活性污泥和粉焦，不包括阳离子聚丙烯酰胺。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
实施例9
按照实施例1的方法，不同的是，含油浮渣的含水率为97.5wt％，油含量为1.08wt％，密度为0.9983g/cm3。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，混合的物料为含油浮渣和活性污泥，不包括粉焦和阳离子聚丙烯酰胺。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，混合的物料为含油浮渣和粉焦，不包括活性污泥和阳离子聚丙烯酰胺。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是，混合的物料为含油浮渣和阳离子聚丙烯酰胺，不包括活性污泥和粉焦。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
对比例4
按照实施例1的方法，不同的是，混合的物料为含油浮渣、活性污泥和阳离子聚丙烯酰胺，不包括粉焦。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
对比例5
按照实施例1的方法，不同的是，混合的物料为含油浮渣、粉焦和阳离子聚丙烯酰胺，不包括活性污泥。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
对比例6
按照实施例9的方法，不同的是，混合的物料为含油浮渣、粉焦和阳离子聚丙烯酰胺，不包括活性污泥，且粉焦的用量为1.5wt％。离心得到的水相油含量和固相的含水率见表1。
表1
将表1中各实施例与各对比例的结果比较可知，在处理密度低、油含量高的气浮浮渣(油含量不小于3wt％，密度小于1g/cm3，含水率不小于90％)时，本发明的方法能较好的解决浮渣的脱水效果差、脱出的废水油含量高的难题，能够明显改善含油浮渣的脱水性能，明显减少脱出的废水中的油含量，明显降低脱水后浮渣的含水率。具体地，将实施例1、实施例9和对比例6的结果比较可知，本发明的方法尤其适用于密度低、油含量高的气浮浮渣(油含量大于2wt％，优选油含量不小于3wt％，密度小于1g/cm3)的预处理。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种含油浮渣的预处理方法，其特征在于，该方法包括：将含油浮渣与活性污泥和沉淀剂进行接触，然后将接触产物进行机械脱水。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述含油浮渣进行接触的物料还包括絮凝剂。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述含油浮渣的油含量大于2wt％，优选不小于3wt％，进一步优选为3-10wt％；所述含油浮渣的密度小于1g/cm3，优选为0.8-0.99999g/cm3；所述含油浮渣的含水率大于85wt％，优选不小于90wt％，进一步优选为90-97wt％。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述活性污泥是生化处理过程中产生的活性污泥，所述活性污泥的含水率为98％-99.9wt％；所述活性污泥的密度大于1g/cm3，优选为1.00001-1.1g/cm3。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，以所述含油浮渣的重量为基准，所述活性污泥的用量为2-60wt％，优选为5-20wt％。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述沉淀剂选自石油焦粉、粉煤灰、焦渣、炼油废催化剂、石灰粉、硅藻土和高岭土中的至少一种，
优选地，以所述含油浮渣的重量为基准，所述沉淀剂的用量为0.1-2wt％，进一步优选为0.5-1wt％。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，优选为阳离子聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求2或7所述的方法，其中，相对于每g所述的含油浮渣，所述絮凝剂的用量为50-2000μg，优选为100-500μg。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述机械脱水的方式为离心脱水，优选地，所述离心脱水的条件包括：转速为2500-4500rpm/min。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述含油浮渣为经过重力浓缩处理的含油浮渣。
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