CN109095740A - 含油污泥无害化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种含油污泥无害化处理方法。所述含油污泥无害化处理方法包括步骤:将含油污泥均质化后输送至反应装置中,接着加入化学氧化脱稳剂并搅拌进行反应,然后加入破乳剂进行破乳,结束后输送至气浮装置中对破乳后的混合液进行气浮曝气并撇去油渣,之后输送至三相分离器中使油、水、泥砂三相分离;向分离出的泥砂中加入氧化剂并搅拌进行反应,反应结束后得到含油率在2%以下、化学需氧量COD在100mg/L以下的含油泥砂。本申请的含油污泥无害化处理方法在化学药剂上筛选了合适的化学氧化脱稳剂、破乳剂和氧化剂,工艺上结合了气浮曝气法和三相分离技术,可以彻底实现对含油污泥的无害化处理。
Description
技术领域
本申请涉及油田化学领域,尤其涉及一种含油污泥无害化处理方法。
背景技术
油田含油污泥是油田勘探开发过程中,在钻井、压裂、试采、作业、原油处理、含油污水处理、原油储运等方面产生的主要污染物之一。含油污泥的组成十分复杂,不仅包括黏土、泥沙、一定量的原油、水分,还含有一部分胶质、沥青质及表面活性剂等有毒有害物质。随着原油开采的不断深入,各大油田每年都有大量的含油污泥产生,这些含油污泥若长期得不到处理,将会对生产区域和周边环境造成不同程度的影响。
目前,面对日益严格的环保要求,对含油污泥的传统处理方式(填埋法、焚烧法等)因会造成二次污染,难以得到进一步推广。而浓缩法及冲洗法因含油污泥性质的不均一性,因此难以筛选合适的溶剂及表面活性剂,且即使有合适的表面活性剂或溶剂也会因用量非常大造成处理费用昂贵。除此之外的热熔玻璃化法、氧化法、光降解法、超临界法适用于小量含油污泥的处理,对于油田产生的大量含油污泥而言,以上技术难以实施。因此通过开展对新技术或方法的研究,使含油污泥无害化、资源化处理成为含油污泥处理技术发展必然趋势。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题,本申请的目的在于提供一种含油污泥无害化处理方法,其可以彻底实现对含油污泥的无害化处理。
为了达到上述目的,本申请提供了一种含油污泥无害化处理方法,其包括步骤:S1,将含油污泥均质化后输送至反应装置中,接着加入化学氧化脱稳剂并搅拌进行反应,然后加入破乳剂进行破乳,结束后输送至气浮装置中对破乳后的混合液进行气浮曝气并撇去油渣,之后输送至三相分离器中使油、水、泥砂三相分离;S2,向分离出的泥砂中加入氧化剂并搅拌进行反应,反应结束后得到含油率在2%以下、化学需氧量COD在100mg/L以下的含油泥砂。
相对于现有技术,本申请的有益效果为:
本申请的含油污泥无害化处理方法采用将化学药剂和工艺有效结合起来的方式实现对含油污泥的无害化处理。在化学药剂上筛选了合适的化学氧化脱稳剂、破乳剂和氧化剂,工艺上结合了气浮曝气法和三相分离技术,可以彻底实现对含油污泥的无害化处理。
具体实施方式
下面详细说明根据本申请的含油污泥无害化处理方法。
根据本申请的含油污泥无害化处理方法,其包括步骤:S1,将含油污泥均质化后输送至反应装置中,接着加入化学氧化脱稳剂并搅拌进行反应,然后加入破乳剂进行破乳,结束后输送至气浮装置中对破乳后的混合液进行气浮曝气并撇去油渣,之后输送至三相分离器中使油、水、泥砂三相分离;S2,向分离出的泥砂中加入氧化剂并搅拌进行反应,反应结束后得到含油率在2%以下、化学需氧量COD在100mg/L以下的含油泥砂。
本申请采用将化学药剂和工艺有效结合起来的方式实现对含油污泥的无害化处理。在化学药剂上筛选了合适的化学氧化破稳剂、破乳剂、氧化剂依次对含油污泥进行破稳、破乳和氧化,在工艺上采用气浮曝气法对脱稳和破乳后的含油污泥进行初步分离,使部分含油率高但体积小的油渣通过气浮曝气作用先从体系中分离出来,然后通过三相分离器分离脱稳和破乳后的油、水和泥沙,其中,分离出的油(原油)可回收,分离出的水可在补充少量药剂后重复利用,而分离出的含油率极低但体积较大的泥砂(此部分泥砂通常占含油泥砂总体积的45%~60%)则可先进行含油率测试,若其含油率低于2%,则可直接用作垫场地或经固化后进行资源化利用,若其含油率高于2%,则需要在氧化剂的作用下进行进一步的氧化处理,最终使其含油率降低至2%以下,化需氧量降低至100mg/L以下,可用作垫场地,或经过固化后进行资源化利用。而通过气浮曝气分离出的油渣可经过进一步清洗除油后进行焚烧、裂解等无害化处理。此外,本申请的含油污泥无害化处理方法还具有成本低的优点。
在本申请的含油污泥无害化处理方法中,步骤S1中,所述化学氧化脱稳剂可以对含油污泥进行脱稳处理,促进并加速油渣的形成,为后续气浮曝气及油、水、泥砂三相分离的进行提供便利。
优选地,所述化学氧化脱稳剂由组分1、组分2和组分3组成,组分1选自过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化氢中的一种或几种,组分2为催化剂,组分3为表面活性剂,组分1、组分2和组分3的质量比为1:1:(1.5~2)。
进一步优选地,所述催化剂选自七水合氯化亚铁,硫酸亚铁中的一种或两种。
进一步优选地,所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠,十二烷基磺酸钠中的一种或两种。
若化学氧化脱稳剂的用量过多,一方面会造成药剂浪费,使成本增加,另一方面化学氧化脱稳剂用量过多容易导致腐蚀现象的产生;若化学氧化脱稳剂的用量过少,则会使反应不完全,含油污泥不能实现有效脱稳,从而导致油泥水难以实现有效分离。
优选地,所述化学氧化脱稳剂的用量为所述含油污泥总质量的0.2%~0.5%。
在本申请的含油污泥无害化处理方法中,步骤S1中,所述破乳剂可通过破乳作用将含油污泥中的油和水分离开来,为后续的油、水、泥砂三相分离的进行提供便利。在进行含油污泥无害化处理前,可先对待处理的含油污泥的含油率进行初步检测,若所述含油污泥的含油率大于等于5%,则所述破乳剂可选自油溶性破乳剂;若所述含油污泥的含油率小于5%,则所述破乳剂可选自水溶性破乳剂。
优选地,所述油溶性破乳剂可选自破乳剂FT-603、破乳剂FT1031、破乳剂JH-02、破乳剂JH-018中的一种或几种。
优选地,所述水溶性破乳剂可选自破乳剂JH-0522、破乳剂JH-16、破乳剂XF-01中的一种或几种。
若所述破乳剂的用量过多,一方面会导致药剂浪费,成本增加,另外一方面会导致反相乳化的产生;若所述破乳剂的用量过少,则会导致破乳不完全,从而难以实现原油与污泥、污泥与水之间的有效破乳分离。
优选地,所述破乳剂的用量为所述含油污泥总质量的1%~5%。
在本申请的含油污泥无害化处理方法中,步骤S1中,采用气浮曝气的方式对脱稳和破乳后的含油污泥进行初步分离,可分离出含油率高但体积小的油渣,例如,若采用本申请的含油污泥无害化处理方法处理含油率为20%~30%的含油污泥,则通过气浮曝气可初步分离出占含油污泥总体积15%~20%的油渣,分离出的油渣中,含油率大于等于45%。
优选地,所述气浮曝气法以空气作为压缩气体。
进一步优选地,所述空气与所述破乳后的混合液的质量比为1:1~1:3。
在本申请的含油污泥无害化处理方法中,步骤S1中,所述搅拌可在常压下进行,搅拌转速为1500r/min,搅拌时间没具体限制,可根据实际情况进行选择。
在本申请的含油污泥无害化处理方法中,步骤S1中,反应温度为35℃~60℃,反应时间为50min~120min。
在本申请的含油污泥无害化处理方法中,步骤S2中,氧化剂可以对步骤S1经三相分离器分离出的泥砂进行进一步的氧化处理,使最终得到的含油泥砂的含油率降至2%以下,化学需氧量COD降至100mg/L以下。例如,若采用本申请的含油污泥无害化处理方法处理含油率为20%~30%的含油污泥,最终得到的含油泥砂的质量占含油污泥总质量的45%~60%,其含油率在2%以下,化学需氧量在100mg/L以下,可直接用于垫场地或固化后进行资源化利用。
优选地,所述氧化剂选自氯酸、柠檬酸钠、次氯酸、灰钙中的一种或几种。
在本申请的含油污泥无害化处理方法中,步骤S2中,反应温度为35℃~60℃,反应时间为30min~60min。
下面结合实施例,进一步阐述本申请。应理解,这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
实施例1
以胜利油田污水池挖出的含油污泥作为处理对象,经初步检测其含油率在20%~30%之间。
首先向1000g含油污泥中投加2000mL现场污水站污水以使含油污泥均质化,然后将均质化后的含油污泥输送至搅拌反应器中并投加2.5g化学氧化脱稳剂,其中,化学氧化脱稳剂由过硫酸钠,七水合氯化亚铁、十二烷基磺酸钠按质量比为1:1:1.6组成,以1500r/min的速度在60℃下搅拌反应60min,接着加入10g油溶性破乳剂进行破乳,其中,油溶性破乳剂由聚醚类破乳剂FT603和聚醚类破乳剂FT1031按照质量比为1:1组成,结束后将混合液输送至气浮装置中进行气浮曝气,其以空气为压缩气体,空气与混合液体的体积比为1:1,气浮曝气结束后撇去上层油渣并将剩余混合溶液输送至三相分离器中进行油、水、泥砂三相分离,接着向分离出的泥砂中加入30g氧化剂,其中氧化剂由次氯酸和灰钙按照质量比为2:1组成,以1000r/min的速度在60℃下搅拌反应60min,反应结束后得到含油率为1.8%,化学需氧量COD为84mg/L的含油泥砂。
在上述含油污泥无害化处理过程中,分离出的油渣可直接进行焚烧、裂解等无害化处理;分离出的油可回收,分离出的水在补充少量药剂后可重复利用;最终分离出的含油泥砂可直接用于垫井场,或经过固化后进行资源化利用。
实施例2
以胜利油田污水池挖出的含油污泥作为处理对象,经初步检测其含油率在2%~5%之间。
首先向1000g含油污泥中投加清水或现场污水站污水以使含油污泥均质化,然后将均质化后的含油污泥输送至搅拌反应器中并投加5g化学氧化脱稳剂,其中,化学氧化脱稳剂由过氧化氢、硫酸亚铁、十二烷基苯磺酸钠按质量比为1:1:2组成,以1500r/min的速度在60℃下搅拌反应100min,接着加入50g水溶性破乳剂进行破乳,其中水溶性破乳剂由聚胺类破乳剂JH-0522和聚胺类破乳剂JH-16按照质量比为2:1组成,结束后将混合液输送至气浮装置中进行气浮曝气,其以空气为压缩气体,空气与混合液体的体积比为1:1,气浮曝气结束后撇去上层油渣,然后将剩余混合溶液输送至三相分离器中进行油、水、泥砂三相分离,接着向分离出的泥砂中加入25g氧化剂,其中氧化剂由次氯酸和灰钙按照质量比为1:1组成,以1000r/min的速度在60℃下搅拌反应50min,反应结束后得到含油率为1.2%,化学需氧量COD为62mg/L的含油泥砂。
在上述含油污泥无害化处理过程中,分离出的油渣可直接进行焚烧、裂解等无害化处理;分离出的油可回收,分离出的水在补充少量药剂后可重复利用;最终分离出的含油泥砂可直接用于垫场地,或经过固化后进行资源化利用。
Claims (10)
1.一种含油污泥无害化处理方法,其特征在于,包括步骤:
S1,将含油污泥均质化后输送至反应装置中,接着加入化学氧化脱稳剂并搅拌进行反应,然后加入破乳剂进行破乳,结束后输送至气浮装置中对破乳后的混合液进行气浮曝气并撇去油渣,之后输送至三相分离器中使油、水、泥砂三相分离;
S2,向分离出的泥砂中加入氧化剂并搅拌进行反应,反应结束后得到含油率在2%以下、化学需氧量COD在100mg/L以下的含油泥砂。
2.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,步骤S1中,所述化学氧化脱稳剂由组分1、组分2和组分3组成,组分1选自过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化氢中的一种或几种,组分2为催化剂、组分3为表面活性剂,组分1、组分2、组分3的质量比为1:1:(1.5~2)。
3.根据权利要求2所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,
所述催化剂选自七水合氯化亚铁,硫酸亚铁中的一种或两种;
所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠,十二烷基磺酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,步骤S1中,所述化学氧化脱稳剂的用量为所述含油污泥总质量的0.2%~0.5%。
5.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,步骤S1中,所述含油污泥的含油率大于等于5%,所述破乳剂选自油溶性破乳剂,优选地,选自聚醚类破乳剂,进一步优选地,选自聚醚类破乳剂FT-603、聚醚类破乳剂FT1031、聚醚类破乳剂JH-02、聚醚类破乳剂JH-018中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,步骤S1中,所述含油污泥的含油率小于5%,所述破乳剂选自水溶性破乳剂,优选地,选自聚胺类破乳剂,进一步优选地,选自聚胺类破乳剂JH-0522、聚胺类破乳剂JH-16、聚胺类破乳剂XF-01中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,步骤S1中,所述破乳剂的用量为所述含油污泥总质量的1%~5%。
8.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,步骤S1中,所述气浮曝气法以空气作为压缩气体,所述空气与所述破乳后的混合液的体积比为1:1~1:3。
9.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,
步骤S1中,反应温度为35℃~60℃,反应时间为50min~120min;
步骤S2中,反应温度为35℃~60℃,反应时间为30min~60min。
10.根据权利要求1所述的含油污泥无害化处理方法,其特征在于,步骤S2中,所述氧化剂选自氯酸、柠檬酸钠、次氯酸、灰钙中的一种或几种。
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