CN107601797A - 一种油泥处理剂以及油泥处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油泥处理剂以及油泥处理方法，其包括初级破乳剂和二级破乳剂，其中初级破乳剂为有机酸盐，二级破乳剂为聚丙烯酰胺和过硫酸盐和/或过磷酸盐的混合物，二级破乳剂中所述聚丙烯酰胺与所述过硫酸盐和/或过磷酸盐的总重量份数比为4：1~1：4。本发明还涉及一种油泥处理方法。该处理方法适合用于目前已知的所有油泥，并具有处理彻底，反应迅速，反应条件简单，操作便利，成本低廉，效果稳定的效果，很好的弥补了现有技术在使用方面的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种含油污泥治理技术领域，具体涉及一种处理油泥的油泥处理剂以及采用该油泥处理剂的油泥处理方法。
背景技术
随着石油天然气页岩气开采、石油加工、炼焦等行业技术的发展，每年都有大量的含油污泥产生。此类含油污泥如果不处理，将对环境产生极大的危害。我国及世界各国也都陆续制定了相关的法律、法规。治理含油污泥势在必行。
治理含油污泥的难点有以下几点：1.含油污泥中的成分复杂，轻组分、重组分、胶质、沥青质等均有可能存在，且比例不定；2.含油污泥中的油多数以乳化状态存在，很难分离并去除；3.在不同的行业及不同的生产过程中，各种添加剂的使用是的含油污泥中的成分更为复杂且难处理。
治理含油污泥的优点在于：首先能够减少含油污泥对环境的污染影响；其次能够回收含油污泥中的油和水，达到资源的再利用，再次能够恢复原有泥土的使用价值。
传统的含油污泥处理方法有包括填埋法、焚烧法、离心分离机脱水法、热解析法分解、传统热化学破乳法以及微生物治理法。其中填埋法未能达到含油污泥的治理，且占用大量土地资源。焚烧法由于含油污泥中含水率高于80%，所以极为耗能，同时产生大量废气。离心分离机脱水法由于含油污泥为乳化状态，所以很难脱水，并且不能真正达到治理含油污泥目的。热解析法分解与焚烧法类似，同样存在高耗能、产生废气等的问题，并且还存在易燃易爆，设备易结焦堵塞的问题。传统热化学破乳法用的各种药剂对于简单的含油污泥由一定效果，对于成分复杂，粘度大、胶质多、沥青质多的含油污泥破乳效果不明显。微生物法占地大、处理周期长、受到环境气候温度的制约，并且只能够处理含油率低于5%的油泥，处理受限制。
发明内容
为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种新的油泥处理剂以及采用该油泥处理剂的油泥处理方法。该处理方法适合用于目前已知的所有油泥，并具有处理彻底，反应迅速，反应条件简单，操作便利，成本低廉，效果稳定的效果，很好的弥补了现有技术在使用方面的缺陷。
本发明的目的是这样实现的：
一种油泥处理剂，其包括初级破乳剂和二级破乳剂，其中初级破乳剂为有机酸盐，二级破乳剂为聚丙烯酰胺和过硫酸盐和/或过磷酸盐的混合物，二级破乳剂中所述聚丙烯酰胺与所述过硫酸盐和/或过磷酸盐的总重量份数比为4：1~1：4。本发明采用初级破乳剂和二级破乳剂共同作用，初级破乳剂为有机酸盐，有机酸盐对含油污泥中的有机聚合物具有一定的破乳作用，破坏聚合物微粒的结构，使团状的油性颗粒分散；二级破乳剂能够进一步将聚合物的大分子链打断使其断裂成小分子，这样能够促进水、油、泥三相分离，从而保证了油泥处理效果。
进一步的，所述有机酸盐为甲酸盐、乙酸盐和乙醇酸盐中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述污泥处理剂还包括非离子表面活性剂。非离子表面活性剂有利于促进水、泥、油三相快速分离，从而缩短油泥的处理时间。本发明中加入非离子表面活性剂的最好为烷基酚聚氧乙烯醚。
进一步的，待处理的油泥的含油率越高，聚丙烯酰胺的用量越大。二级破乳剂中聚丙烯酰胺是一种助凝剂，其能够起到絮凝的作用，但用于处理油泥时，由于油泥中油相与水、泥三相混合为一体，单独使用聚丙烯酰胺的效果较差，发明人发现将聚丙烯酰胺与过硫酸盐（或过磷酸盐）共同使用时，过硫酸盐对油相起到破乳氧化的作用，而聚丙烯酰胺在过硫酸盐作用的同时即发挥其助凝作用使得油相积聚，油相积聚又促使了过硫酸盐更易发挥其作用。
相应的，本发明还提供了一种油泥处理方法，其包括下述步骤：
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.5；
S200：加入权利要求1至4任意一项所述的油泥处理剂的初级破乳剂和二级破乳剂，之后搅拌均匀；其中所述油泥处理剂中所述初级破乳剂的加入量为含水率为80%的待处理油泥重量的1%至2%；所述二级破乳剂的加入量为含水率为80%的待处理油泥重量的1%至3%：
S300：对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
其中，所述处理方法在步骤S200和步骤S300之间还包括下述步骤：
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.5~7.5；
S220：将所述油泥处理剂的非离子表面活性剂加入步骤S210得到的油泥中，非离子表面活性剂的加入量为含水率为80%的待处理油泥重量的0.05‰至0.15‰。
其中，在步骤S100之前还包括步骤S001：
S001：把待处理油泥的含水率调节至90%以上，最好为93%至98%。此处需要说明的是，如果不调节含水率，本发明的方法也可以实施，但是对于搅拌设备的要求较高，从经济角度考虑，最好事先调节含水率。
其中，步骤S001之后还包括下述步骤：
S002：将S001得到的待处理油泥加热至70℃至85℃。需要说明的是，本步骤不是必须的，这也是本发明的一个突破所在，由于本发明的处理方法一个步骤是将油泥的pH调节为强酸性，一般通过加入浓硫酸和浓磷酸来调节，而浓硫酸或浓磷酸会产生大量的热，因此加热步骤是优化步骤而非必要步骤。只有在温度低于零下20℃时，可以考虑进行加热。
其中，步骤S200中，先加入初级破乳剂，搅拌一定时间后再加入二级破乳剂。初级破乳剂和二级破乳剂先后加入更有利于二者发挥作用。
本发明产生的有益效果是：本发明的油泥处理剂中的各组分协同作用，在对油泥进行破乳脱水的同时，对油泥中的聚合物进行氧化分解，而氧化分解反过来又促进了破乳脱水的进行。本发明所述的破乳脱水氧化剂用量与油泥的含油率及油品的分子复杂程度成正比。破乳脱水氧化后的油泥，泥中含油率小于3‰，水中含油量小于500mg/L，油中含水率小于2%。整个制备的工艺简单合理，便于工业化生产。本发明的油泥处理方法适合用于目前已知的所有油泥，并具有处理彻底，反应迅速，反应条件简单，操作便利，成本低廉，效果稳定的效果。
具体实施方式
实施例一：
本实施例处理的是含水率为81.6%m/m，含油率为8.4%m/m的含油污泥，总重量为200g。
本实施例的油泥处理剂包括甲酸铵、聚丙烯酰胺和过硫酸铵。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入98%的浓硫酸来实现的，加入浓硫酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.0至3.0后停止加入浓硫酸，之后再搅拌4~10min；
S200：依次加入2.8g的甲酸铵，1.1g的聚丙烯酰胺和2.1g的过硫酸铵，之后搅拌均匀；此时油、水、泥三相明显分离；
S300：采用常规的静置或离心分离的手段对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
本实施例分离后油中的含水率2.16%，水中含油量小于460mg/L，泥中含油率2.93‰，达到国家的排放标准。
实施例二
本实施例处理的是含水率为81.6%m/m，含油率为8.4%m/m的含油污泥，总重量为200g。
本实施例的油泥处理剂包括甲酸铵、聚丙烯酰胺、过硫酸铵和烷基酚聚氧乙烯醚。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入98%的浓硫酸来实现的，加入浓硫酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.0至3.0后停止加入浓硫酸，之后再搅拌4~10min；
S200：依次加入2.8g的甲酸铵，1.1g的聚丙烯酰胺和2.1g的过硫酸铵，之后搅拌均匀；此时油、水、泥三相明显分离；
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.5~7.5；本步骤通过加入氢氧化钠溶液来实现，采用氢氧化钠溶液调节pH值的同时能够去除重金属离子；
S220：将0.02ml的烷基酚聚氧乙烯醚加入步骤S210得到的油泥中，搅拌均匀后静置沉淀3h；完成后将油、水、泥三相进行分离。
S300：采用常规的静置或离心分离的手段对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
本实施例分离后油中的含水率2.01%，水中含油量小于447mg/L，泥中含油率2.85‰，达到国家的排放标准。
实施例三
本实施例处理的是含水率为81.6%m/m，含油率为8.4%m/m的含油污泥，总重量为200g。
本实施例的油泥处理剂包括甲酸铵、聚丙烯酰胺、过硫酸铵和烷基酚聚氧乙烯醚。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S001: 把待处理油泥的含水率调节至95.4%；本步骤具体操作是在200g的含油污泥加入600ml清水中然后搅拌均匀；
S002：将步骤S001得到的油泥加热至75℃；
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入20ml的98%的浓硫酸来实现的，加入浓硫酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.9后停止加入浓硫酸，之后再搅拌4~10min；
S200：依次加入2.8g的甲酸铵，1.1g的聚丙烯酰胺和2.1g的过硫酸铵，之后搅拌均匀（搅拌5min）；此时油、水、泥三相明显分离；
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.7；本步骤通过加入氢氧化钠溶液来实现，采用氢氧化钠溶液调节pH值的同时能够去除重金属离子；
S220：将0.02ml的烷基酚聚氧乙烯醚加入步骤S210得到的油泥中，搅拌均匀后静置沉淀3h；完成后油、水、泥三相明显分离。
S300：采用常规的静置或离心分离的手段对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
本实施例分离后油中的含水率1.88%，水中含油量小于434mg/L，泥中含油率2.81‰，达到国家的排放标准。
实施例四
本实施例处理的是含水率为74.7%m/m，含油率为9.7%m/m的含油污泥，总重量为200g。
本实施例的油泥处理剂包括乙酸铵、聚丙烯酰胺、过磷酸钙和烷基酚聚氧乙烯醚，其中聚丙烯酰胺和过磷酸钙的重量份数比为9:5。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S001: 把待处理油泥的含水率调节至93.6%；本步骤具体操作是在200g的含油污泥加入600ml清水中然后搅拌均匀；
S002：将步骤S001得到的油泥加热至78℃；
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入20ml的98%的浓硫酸来实现的，加入浓硫酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.7后停止加入浓硫酸，之后再搅拌4~10min；
S200：依次加入3.8g的乙酸铵，4.5g的聚丙烯酰胺和2.5g的过磷酸钙，之后搅拌均匀（搅拌5min）；
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.7；本步骤通过加入氢氧化钠溶液来实现，采用氢氧化钠溶液调节pH值的同时能够去除重金属离子；
S220：将0.05ml的烷基酚聚氧乙烯醚加入步骤S210得到的油泥中，搅拌均匀后静置沉淀3h；完成后将油、水、泥三相进行分离。
S300：采用常规的静置或离心分离的手段对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
分离后油中的含水率1.93%，水中含油量小于439mg/L，泥中含油率2.87‰，达到国家的排放标准。
实施例五
本实施例处理的是含水率为94.4%m/m，含油率为2.6%m/m的含油污泥，总重量为400g。
本实施例的油泥处理剂包括甲酸铵、聚丙烯酰胺、过磷酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，其中聚丙烯酰胺和过硫酸盐的重量份数比为1：2。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S002：将步骤S001得到的油泥加热至80℃；
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入15ml的98%的浓硫酸来实现的，加入浓硫酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.7后停止加入浓硫酸，之后再搅拌4~8min；
S200：依次加入1.5g的甲酸铵，1g的聚丙烯酰胺和2g的过磷酸钠，之后搅拌均匀（搅拌5min）；
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.8；本步骤通过加入氢氧化钠溶液来实现，采用氢氧化钠溶液调节pH值的同时能够去除重金属离子；
S220：将0.02ml的烷基酚聚氧乙烯醚加入步骤S210得到的油泥中，搅拌均匀后静置沉淀3h；完成后将油、水、泥三相进行分离。
S300：采用常规的静置或离心分离的手段对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
分离后油中的含水率1.69%，水中含油量小于443mg/L，泥中含油率2.74‰，达到国家的排放标准。
实施例六
本实施例处理的是含水率为97.9%m/m，含油率为1.3%m/m的含油污泥，总重量为1000g。
本实施例的油泥处理剂包括甲酸铵、聚丙烯酰胺、过硫酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S002：将步骤S001得到的油泥加热至85℃；
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入15ml的85%的浓磷酸来实现的，加入浓磷酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.6后停止加入浓磷酸，之后再搅拌4~8min；
S200：依次加入1.6g的甲酸铵，1.9g的聚丙烯酰胺和0.9g的过硫酸钠，之后搅拌均匀（搅拌5min）；
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.6；本步骤通过加入氢氧化钠溶液来实现，采用氢氧化钠溶液调节pH值的同时能够去除重金属离子；
S220：将0.02ml的烷基酚聚氧乙烯醚加入步骤S210得到的油泥中，搅拌均匀后静置沉淀3.5h；完成后将油、水、泥三相进行分离。
S300：采用常规的静置或离心分离的手段对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
分离后油中的含水率1.76%，水中含油量小于431mg/L，泥中含油率2.91‰，达到国家的排放标准。
实施例七
本实施例处理的是含水率为97.9%m/m，含油率为1.3%m/m的含油污泥，总重量为1000g。
本实施例的油泥处理剂包括甲酸铵、聚丙烯酰胺、过磷酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，其中聚丙烯酰胺和过硫酸盐的重量份数比为1：2。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S002：将步骤S001得到的油泥加热至80℃；
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入20ml的98%的浓硫酸来实现的，加入浓硫酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.3后停止加入浓硫酸，之后再搅拌4~8min；
S200：依次加入1.6g的甲酸铵，1.9g的聚丙烯酰胺和0.9g的过磷酸钠，之后搅拌均匀（搅拌5min）；
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.6；本步骤通过加入氢氧化钠溶液来实现，采用氢氧化钠溶液调节pH值的同时能够去除重金属离子；
S220：将0.02ml的烷基酚聚氧乙烯醚加入步骤S210得到的油泥中，搅拌均匀后静置沉淀3h；完成后将油、水、泥三相进行分离。
S300：采用离心分离机对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可，分离时间为3min，分离转速为2400rad/min。
分离后油中的含水率1.72%，水中含油量小于424mg/L，泥中含油率2.58‰，达到国家的排放标准。
实施例八
本实施例处理的是含水率为97.9%m/m，含油率为1.3%m/m的含油污泥，总重量为1000g。
本实施例的油泥处理剂包括甲酸铵、聚丙烯酰胺、过磷酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，其中聚丙烯酰胺和过硫酸盐的重量份数比为1：2。
本实施例的含油污泥的处理方法包括下述步骤：
S002：将步骤S001得到的油泥加热至80℃；
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.0；本实施例中调节油泥的pH是通过加入20ml的98%的浓硫酸来实现的，加入浓硫酸的同时对含油污泥进行搅拌，待pH调节至2.3后停止加入浓硫酸，之后再搅拌4~8min；
S200：先加入1.6g的甲酸铵，搅拌5min后，再加入1.9g的聚丙烯酰胺和0.9g的过磷酸钠，之后搅拌均匀（搅拌5min）；
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.6；本步骤通过加入氢氧化钠溶液来实现，采用氢氧化钠溶液调节pH值的同时能够去除重金属离子；
S220：将0.02ml的烷基酚聚氧乙烯醚加入步骤S210得到的油泥中，搅拌均匀后静置沉淀3h；完成后将油、水、泥三相进行分离。
S300：采用离心分离机对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可，分离时间为3min，分离转速为2400rad/min。
分离后油中的含水率1.68%，水中含油量小于420mg/L，泥中含油率2.48‰，达到国家的排放标准。
最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种油泥处理剂，其特征在于，包括初级破乳剂和二级破乳剂，其中初级破乳剂为有机酸盐，二级破乳剂为聚丙烯酰胺和过硫酸盐和/或过磷酸盐的混合物，二级破乳剂中所述聚丙烯酰胺与所述过硫酸盐和/或过磷酸盐的总重量份数比为4：1~1：4。
2.根据权利要求1所述的油泥处理剂，其特征在于，所述有机酸盐为甲酸盐、乙酸盐和乙醇酸盐中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的油泥处理剂，其特征在于，所述污泥处理剂还包括非离子表面活性剂。
4.根据权利要求1所述的油泥处理剂，其特征在于，待处理的油泥的含油率越高，聚丙烯酰胺的用量越大。
5.一种油泥处理方法，其特征在于，包括下述步骤：
S100：将待处理的油泥的pH调节至2.0~3.5；
S200：加入权利要求1至4任意一项所述的油泥处理剂的初级破乳剂和二级破乳剂，之后搅拌均匀；其中所述油泥处理剂中所述初级破乳剂的加入量为含水率为80%的待处理油泥重量的1%至2%；所述二级破乳剂的加入量为含水率为80%的待处理油泥重量的1%至3%：
S300：对步骤S200得到的油泥进行分离处理即可。
6.根据权利要求5所述的油泥处理方法，其特征在于，所述处理方法在步骤S200和步骤S300之间还包括下述步骤：
S210：将步骤S200得到的油泥的pH调节至6.5~7.5；
S220：将所述油泥处理剂的非离子表面活性剂加入步骤S210得到的油泥中，非离子表面活性剂的加入量为含水率为80%的待处理油泥重量的0.05‰至0.15‰。
7.根据权利要求5所述的油泥处理方法，其特征在于，在步骤S100之前还包括步骤S001：
S001：把待处理油泥的含水率调节至90%以上。
8.根据权利要求7所述的油泥处理方法，其特征在于，步骤S001之后还包括下述步骤：
S002：将S001得到的待处理油泥加热至70℃至85℃。
9.根据权利要求5至8任意一项所述的油泥处理方法，其特征在于，步骤S200中，先加入初级破乳剂，搅拌一定时间后再加入二级破乳剂。
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