CN108689560B - 一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法 - Google Patents
一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体为一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法。本发明提供了一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法，通过综合利用粉煤灰等工业固废，并复配石灰石、石膏及木质素磺酸盐等有效成分，大幅提高含油污泥干化效率并有效降低干化剂的添加量，并且具有原料易得、制备成本低的优势，应用于含油污泥干化过程中，能够大幅度降低含油污泥外运量和处理成本，具有较好的经济、环境和应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体为一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法。
背景技术
含油污泥又称“油泥”，即为混入原油、各种成品油、渣油等重质油的污泥。参照《国家危险废物名录》，含油污泥属于危险废物。含油污泥来源于油田开采、石油的运输与贮存、石油炼制以及各类含油污水处理等过程，这些含油污泥组成各异，含油污泥体积庞大，油泥中的悬浮固体、胶体颗粒与油、水形成非常稳定的乳化体系。
含油污泥处理是以减量化、资源化、无害化为原则。污泥减量化是指通过利用物理、化学、生化的手段，使得整个污水处理系统向外排放的生物固体量达到最少，也是实现污泥无害化、资源化的必要途径。含油污泥减量化的主要目标是脱水和部分油，常用方法为含油污泥机械分离法、溶剂萃取法与干化法等。
在含油污泥干化处理过程中，因其含油量高、黏度较大和三相分离效率低等问题，导致常规的调质脱水处理后的含油污泥中油含量仍然较高。过高的石油组分导致污泥粘度过大且影响水的蒸发，造成干化设备运行难度大、干化效率低和处理成本高等问题。
专利1(公开号：CN101759344)和专利2(公开号：CN105217927)给出了含油污泥干化过程采用干化后含油污泥返混回未干化含油污泥，提高含油污泥干化效率的方法，但该方法返混量较高，处理成本较高。专利3(公开号：CN104045298)、专利4(公开号：CN105036516)和专利5(公开号：CN101838097)给出了污泥干化剂的制备及相应的应用方法，但干化剂是用于生化污泥的干化处理。
发明内容
为了克服现有技术中含油污泥脱水后干化过程中粘度大、干化效率低和处理成本高等问题，本发明提供了一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法，通过综合利用粉煤灰等工业固废，并复配石灰石、石膏及木质素磺酸盐等有效成分，大幅提高含油污泥干化效率并有效降低干化剂的添加量。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种含油污泥干化剂，包括：
粉煤灰，质量百分含量为20～70wt％；
石灰石，质量百分含量为5～40wt％；
石膏，质量百分含量为5～40wt％；
助剂，质量百分含量为0.1～1wt％。
在上述方案的基础上，所述粉煤灰的质量百分含量为20～60wt％。
在上述方案的基础上，所述粉煤灰为燃煤电厂煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，主要包括SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等氧化物；所述粉煤灰的粒径范围为0.5～300μm，呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性和吸水性。粉煤灰具有较大的比表面积和较强的吸水性，可将含油污泥中的水分分布在粉煤灰颗粒表面上，有利于干化过程中水分的蒸发。
在上述方案的基础上，所述石灰石的质量百分含量为10～30wt％。
在上述方案的基础上，所述石灰石为工业级的微粒碳酸钙，粒径范围为5～500μm，石灰石可以调节含油污泥的pH值和降低粘度。
在上述方案的基础上，所述石膏的质量百分含量为10～30wt％。
在上述方案的基础上，所述石膏为工业级生石膏，所述石膏为缓凝剂，可以有效降低含油污泥在干化过程中的板结现象。
在上述方案的基础上，所述助剂的质量百分含量为0.5～1wt％。
在上述方案的基础上，所述助剂为木质素磺酸钠，属于阴离子表面活性剂，棕黄色粉末，所述助剂可以深度调节含油污泥的粘度和分散性。
上述一种含油污泥干化剂的制备方法为：将粉煤灰、石灰石、石膏和助剂按一定比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀后得到含油污泥干化剂。
本发明所述的含油污泥干化剂的应用方法：采用干粉加药装置加入所述含油污泥干化剂，然后采用捏合机将含油污泥干化剂与含油污泥进行充分混合，再送入含油污泥干化机。
在上述方案的基础上，加入的含油污泥干化剂在未干化的含油污泥中的质量百分比为1～10％，优选范围为2～5％。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法，具有干化剂原料易得、制备成本低的优势，应用于含油污泥干化过程中，能够有效降低含油污泥的处理难度和含水率，从而大幅度降低含油污泥外运量和处理成本，具有较好的经济、环境和应用价值。
具体实施方式
以下从本发明干化剂及其制备实施例和应用实施例两个方面进行具体说明。
一种含油污泥干化剂，包括：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为20～70wt％，优选范围为20～60wt％；
粉煤灰为燃煤电厂煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，主要包括SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等氧化物；粉煤灰的粒径范围为0.5～300μm，呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性和吸水性。粉煤灰具有较大的比表面积和较强的吸水性，可将含油污泥中的水分分布在粉煤灰颗粒表面上，有利于干化过程中水分的蒸发；
(2)石灰石，其质量百分含量为5～40wt％，优选范围为10～30wt％；
石灰石为工业级的微粒碳酸钙，粒径范围为5～500μm。石灰石可以调节含油污泥的pH值和降低粘度；
(3)石膏，其质量百分含量为5～40wt％，优选范围为10～30wt％；
石膏为工业级生石膏。本发明所述石膏为缓凝剂，可以有效降低含油污泥在干化过程中的板结现象。
(4)助剂，其质量百分含量为0.1～1wt％，优选范围为0.5～1wt％；
助剂为木质素磺酸钠，属于阴离子表面活性剂，棕黄色粉末。本发明所述助剂可以深度调节含油污泥的粘度和分散性。
上述一种含油污泥干化剂的制备方法为：将粉煤灰、石灰石、石膏和助剂按一定比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀后得到含油污泥干化剂。
本发明所述的含油污泥干化剂的应用方法：采用干粉加药装置加入所述含油污泥干化剂，然后采用捏合机将含油污泥干化剂与含油污泥进行充分混合，再送入含油污泥干化机；加入的含油污泥干化剂在未干化的含油污泥中的质量百分比为1～10％，优选范围为2～5％。
制备实施例1
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为70wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为9.5wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为20wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为0.5wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为1#干化剂。
制备实施例2
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为60wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为30wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为9wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为1wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为2#干化剂。
制备实施例3
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为54.9wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为5wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为40wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为0.1wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为3#干化剂。
制备实施例4
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为40wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为29.8wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为30wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为0.2wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为4#干化剂。
制备实施例5
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为29wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为30wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为40wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为1wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为5#干化剂。
制备实施例6
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为54.5wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为40wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为5wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为0.5wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为6#干化剂。
制备实施例7
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为30wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为40wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为29.8wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为0.2wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为7#干化剂。
制备实施例8
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为20wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为39.8wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为40wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为0.2wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为8#干化剂。
制备实施例9
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为50wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为39wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为10wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为1wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为9#干化剂。
制备实施例10
本发明所述用于含油污泥干化的干化剂及其制备方法如下：
(1)粉煤灰，其质量百分含量为50wt％；
(2)石灰石，其质量百分含量为10wt％；
(3)石膏，其质量百分含量为39.2wt％；
(4)助剂，木质素磺酸钠的质量百分含量为0.8wt％。
按上述比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀的物料即为含油污泥干化剂，称为10#干化剂。
应用实施例
含油污泥性质：采用某炼化企业调质脱水后的含油污泥，其含水率为85.3％，含油量为7.7％。
干化剂应用实例：干化剂在未干化的含油污泥中加入的质量百分比为1～10％，优选范围为2～5％。对比例为未加入干化剂；干化装置采用以蒸汽为热源的桨叶式间接干化装置；实施例与对比例，除干化剂外，干化操作参数相同。
干化剂效果评价方法：对比例干化后得到含油污泥的重量记为1，实施例中得到含油污泥的重量与对比例中干化后得到含油污泥的重量的比值即为减量比。
如下表为1#～10#干化剂效果评定结果：
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种含油污泥干化剂，其特征在于：包括：
粉煤灰，质量百分含量为20～60wt％；
石灰石，质量百分含量为10～30wt％；
石膏，质量百分含量为5～40wt％；所述石膏为工业级生石膏，所述石膏为缓凝剂；
助剂，质量百分含量为0.5～1wt％；所述助剂为木质素磺酸钠，属于阴离子表面活性剂，木质素磺酸钠为棕黄色粉末；
所述粉煤灰为燃煤电厂煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，所述粉煤灰包括SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO和TiO2；所述粉煤灰的粒径范围为0.5～300μm，呈多孔型蜂窝状组织；
所述石灰石为工业级的微粒碳酸钙，粒径范围为5～500μm。
2.如权利要求1所述的含油污泥干化剂，其特征在于：所述石膏的质量百分含量为10～30wt％。
3.如权利要求1-2任一权利要求所述的含油污泥干化剂的制备方法，其特征在于：将粉煤灰、石灰石、石膏和助剂按一定比例加入搅拌均质釜中，进行充分混合均质，混合均匀后得到含油污泥干化剂。
4.如权利要求1-2任一权利要求所述的含油污泥干化剂的应用方法，其特征在于：采用干粉加药装置加入所述含油污泥干化剂，然后采用捏合机将含油污泥干化剂与含油污泥进行充分混合，再送入含油污泥干化机；
加入的含油污泥干化剂在未干化的含油污泥中的质量百分比为2～5％。
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