CN109179929B - 一种含油污泥清洗剂及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含油污泥清洗剂，该清洗剂包括一次清洗剂和二次清洗剂；一次清洗剂包含如下组分：茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠；二次清洗剂包含组分脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠。所述一次清洗剂由茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠溶于水中配置而成。所述二次清洗剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠溶于水中配置而成。使用该清洗剂清洗含油污泥的方法步骤依次为：一次清洗步骤，一次沉降步骤、二次沉降步骤、二次清洗步骤、烘干步骤。本发明的含油污泥清洗剂清洗工艺流程简单，效率高，综合能耗低，能洗掉油泥中80‑90％的油，最高可达90％以上。

Description

一种含油污泥清洗剂及清洗方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种新型含油污泥清洗剂及清洗工艺方法。

背景技术

随着世界经济的快速发展，对石油的需求量日益增加，油井和炼油厂的数量也迅速增长。在石油勘探、开采、炼制、清罐、储运过程中，由于事故、跑冒滴漏、自然沉降等原因，大量油品与土壤和其他杂质形成含油污泥。此类污泥中含有大量的毒性物质，会对生态环境和人类健康造成持续性的危害。因此，对含油污泥进行无害化处理是石油行业一大重要课题。

现有的处理油泥的技术主要有焚烧法、热分解法、生物处理法和热化学洗涤法。

焚烧法：污泥先经过调制和脱水预处理，进行浓缩，然后再经设备脱水干燥，最后将得到的泥饼送至焚烧炉进行焚烧。其有以下缺点：①需要大型焚烧设备，投资大、成本高；②需加入各种助燃燃料，操作麻烦且进一步提高了成本；③在焚烧的过程中，会产生二氧化硫等有毒气体、二氧化碳等温室气体及各种粉尘颗粒，对大气环境造成极其严重的破坏；④不能回收原油。

热分解法：将油泥在绝氧条件下加热到一定温度使烃类物质及有机物经复杂的水合和裂化反应分解，然后冷凝回收。其有以下缺点：①对反应的条件要求极高，有较高的技术含量；②处理费用较高；③操作比较复杂，不方便使用。

生物处理法：主要包括堆肥法和生物反应器法。

堆肥法：将含油废弃物与适当的材料混合并成堆放置，用人工强化生物降解。

生物反应器法：将含油污泥稀释于营养介质中使之成为泥浆状，人为地控制充氧、温度、营养物质等条件，加入驯化过的烃类氧化菌，使之降解。其有以下缺点：①有较高的技术要求；②反应周期太长，效率过低。

采用热化学洗涤法对油泥进行处理：将油泥以热碱水溶液反复进行洗涤，再通过气浮实现固液分离。其有以下缺点：洗涤溶液的成分均是化学试剂，毒性较大，对环境污染较大。

以上所述，目前处理油泥的方法较多，但是各种化学洗涤剂和清洗工艺都存在着或多或少的不足和缺点。为了保护环境，节约能源，降低能耗，最终降低生产成本，研究和探索一种新型的油泥清洗剂和清洗工艺有着重要的价值和意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种清洗含油污泥的清洗剂及采用该清洗剂清洗含油污泥的方法，以克服现有含油污泥处理方法存在的不足。

为了实现上述目的和其它优点，本发明提供了一种含油污泥清洗剂，该清洗剂包括一次清洗剂和二次清洗剂。所述一次清洗剂包含如下组分：茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠。所述二次清洗剂包含组分脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠。所述一次清洗剂由茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠溶于水中配置而成，茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、水的重量比为6:3:0.5:0.5:500。所述二次清洗剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠溶于水中配置而成，脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、水的重量比为1:0.5:500。

优选的是，所述茶皂素是由茶籽粉中提取得到，现场提取使用。茶皂素提取方法为：将茶籽粉中加入无水乙醇，加热，浸提6-7h，直至液体颜色由无色变为黄色，将黄色溶液烘干得到固体物质，研磨，得到茶皂素。

一种采用上述清洗剂清洗含油污泥的方法，包括如下步骤：

步骤S1、配置一次清洗剂和二次清洗剂：将茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠溶于用蒸馏水中，配置成一次清洗剂，茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、蒸馏水的重量比为6:3:0.5:0.5:500；将脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠溶于蒸馏水中配置成二次清洗剂，脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、蒸馏水的重量比为1:0.5:500。

步骤S2、一次清洗：将配置的一次清洗剂加入到含油污泥中，在65℃的条件下恒温搅拌40min，使清洗剂中的表面活性剂与含油污泥中的油类充分混合反应；

步骤S3、一次沉降：将步骤S2得到的溶液常温静置沉降12-24h，使溶液从上到下分为油层、水层和泥层；

步骤S4、二次沉降：分离出油层和水层置于另一容器中，再次静置沉降12-24h，得到油层、水层和泥层；

步骤S5、二次清洗：向步骤S3中的泥层中加入二次清洗剂，在65℃条件下恒温搅拌5-15min，使二次清洗剂与残留的油类充分混合反应，然后常温静置12-24h，使其分为油层、水层和泥层；

步骤S6、烘干：将步骤S4和S5中得到的泥层置于烘箱在80-100℃条件下干燥4-6h，烘干，即得到脱油后的泥。

优选的是，每1g含有污泥使用25mL一次清洗剂和25mL二次清洗剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)清洗剂的主要成分是茶皂素，一种具有高表面活性的生物活性物质；茶皂素是一种从茶树、茶树种子中提取出来的生物活性物质，不仅具有极高的表面活性，能与油形成水包油的结构，使油、水和泥土分层，从而达到除去油泥中的油分的目的；而且茶皂素本身对环境无害，可自动降解，从而大大提高了所述清洗剂的环境友好性，并且茶树和茶树种子十分常见，原料易得，降低了油泥清洗剂的使用成本。(2)该清洗工艺的流程简单，效率高，综合能耗低，清洗后能洗掉油泥中80-90％的油，最高可达90％以上。(3)清洗剂的原料方便易得，且价格相对低廉，有显著的市场价值。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明含有污泥清洗工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

一种采用上述清洗剂清洗含油污泥的方法，包括如下步骤：

步骤S1、首先提取茶皂素，操作如下：将20g茶籽粉放入索氏提取器中，加入300ml无水乙醇，为了防止茶籽粉堵塞提取管，故用滤纸将粉末包好。然后用电热套加热，浸提6-7h，至圆底烧瓶中溶液的颜色由无色变为黄色；将得到的黄色溶液放入烘箱中烘干，烘干后的固体物质用研钵磨碎，即得到茶皂素；浸提的时间一定要长，使茶籽粉中的茶皂素充分溶解在无水乙醇中，有利于清洗的效果的提升。然后，配置一次清洗剂：将0.6g茶皂素、0.3g硅酸钠、0.05g碳酸氢钠、0.05gAEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)溶于50ml蒸馏水或去离子水中，配置成一次清洗剂。配置二次清洗剂：将0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚和0.05g碳酸氢钠溶于50ml去离子水或蒸馏水中配置成二次清洗剂。

步骤S2、一次清洗：将配置的一次清洗剂加入到2g待处理含油污泥中，在65℃水浴的条件下恒温搅拌40min，使清洗剂中的表面活性剂与含油污泥中的油类充分混合反应；待处理的含油污泥为钢材厂生产过程中产生的，其中的油为废机油，并且含油率高达80％。

步骤S3、一次沉降：将步骤S2得到的溶液常温静置沉降12-24h，使溶液从上到下分为油层、水层和泥层；沉降时间可以控制在更短，只要分层情况为稳定的三层即可；此步骤的分层效果好，可以减少二次沉降难度，提高最后洗出的泥的品质。

步骤S4、二次沉降：分离出油层和水层置于另一容器中，再次静置沉降12-24h，分层后得到油层、水层和泥层。可以采用抽吸方法将油层和水层吸出，吸出时需要尽量把表面的油吸干净，这样可以减少泥表面油的附着量，从而使烘干后的成品泥品质更高。

步骤S5、二次清洗：向步骤S3中的泥层中加入二次清洗剂，在65℃水浴条件下恒温搅拌5-15min，使二次清洗剂与残留的油类充分混合反应，然后常温静置12-24h，使其分为油层、水层和泥层。因为一次清洗已经洗去了油泥中绝大部分油，所以二次清洗剂的用量和搅拌的时间都很少，节约了能源，降低了清洗成本。

步骤S6、烘干：将步骤S4和S5中得到的泥层置于烘箱在80-100℃条件下干燥4-6h，烘干，待水分完全蒸发，即得到脱油后的泥。工艺流程如图1所示。含油污泥清洗后效果见表1，清洗后污泥的脱油率高达89.96％，清洗效果显著。

表1、含油污泥清洗处理前后对比数据

实施例2

一种采用上述清洗剂清洗含油污泥的方法，包括如下步骤：

步骤S1、首先提取茶皂素，操作如下：将20g茶籽粉放入索氏提取器中，加入300ml无水乙醇，为了防止茶籽粉堵塞提取管，故用滤纸将粉末包好。然后用电热套加热，浸提6-7h，至圆底烧瓶中溶液的颜色由无色变为黄色；将得到的黄色溶液放入烘箱中烘干，烘干后的固体物质用研钵磨碎，即得到茶皂素；浸提的时间一定要长，使茶籽粉中的茶皂素充分溶解在无水乙醇中，有利于清洗的效果的提升。然后，配置一次清洗剂：将0.3g茶皂素、0.15g硅酸钠、0.025g碳酸氢钠、0.025gAEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)溶于50ml蒸馏水或去离子水中，配置成一次清洗剂。

步骤S2、一次清洗：将配置的一次清洗剂加入到2g待处理含油污泥中，在65℃水浴的条件下恒温搅拌40min，使清洗剂中的表面活性剂与含油污泥中的油类充分混合反应；待处理的含油污泥为钻屑，该钻屑是石油生产钻井过程中产生的，其中的油为柴油，含油率为20％左右。钻屑清洗前先进行预处理，取2g钻屑，将其放入研钵中进行适度的粉碎，以增大与清洗剂的接触面积，使其中的油更好的与清洗剂反应。

步骤S3、一次沉降：将步骤S2得到的溶液常温静置沉降12-24h，使溶液从上到下分为油层、水层和层泥，除去油层和水层。

步骤S4、烘干：将步骤S3得到的泥层置于烘箱在80-100℃条件下干燥4-6h，烘干，待水分完全蒸发，即得到脱油后的泥。

由于此处的钻屑含油率较低，所以不用进行二次清洗，只清洗一次即可。使用油泥清洗剂处理后的结果如表2所示，清洗后，脱油率为84.42％。

表2、钻屑清洗前后对比数据

通过表1、表2可知，本发明不仅可以清洗油泥，而且对其他含油污染物的处理效果都较好，脱油率在80-90％之间，有时可以达到90％甚至以上，且不因污染物含油率较低而使清洗效果变差，非常稳定。

综上所述，本发明提供的油泥清洗剂的清洗效率极高，且主要成分为茶皂素生物中的活性成分，本身对环境无害，易被降解；该清洗工艺的流程简单，设备易得到，条件易控制，操作方便简单，反应时间短，综合能耗低，脱油率可达80-90％甚至90％以上；清洗剂的组成成分简单易得，成本低廉，有显著的市场价值。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种含油污泥清洗剂，其特征在于，该清洗剂包括一次清洗剂和二次清洗剂；所述一次清洗剂由茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠溶于水中配置而成；茶皂素、硅酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、水的重量比为6:3:0.5:0.5:500；所述茶皂素是由茶籽粉中提取得到，将茶籽粉中加入无水乙醇，加热，浸提6-7h，直至液体颜色由无色变为黄色，将黄色溶液烘干得到固体物质，研磨，得到茶皂素；所述二次清洗剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸氢钠溶于水中配置而成，其中，脂肪醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、水的重量比为1:0.5:500。

2.一种采用权利要求1所述清洗剂清洗含油污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、配置一次清洗剂和二次清洗剂；

步骤S2、一次清洗：将配置的一次清洗剂加入到含油污泥中，在65℃的条件下恒温搅拌40min，使清洗剂中的表面活性剂与含油污泥中的油类充分混合反应；

步骤S3、一次沉降：将步骤S2得到的溶液常温静置沉降12-24h，使溶液从上到下分为油层、水层和泥层；

步骤S4、二次沉降：分离出油层和水层置于另一容器中，再次静置沉降12-24h，得到油层、水层和泥层；

步骤S5、二次清洗：向步骤S3中的泥层中加入二次清洗剂，在65℃条件下恒温搅拌5-15min，使二次清洗剂与残留的油类充分混合反应，然后常温静置12-24h，使其分为油层、水层和泥层；

步骤S6、烘干：将步骤S4和S5中得到的泥层烘干，即得到脱油后的泥。

3.如权利要求2所述清洗含油污泥的方法，其特征在于，每1g含油污泥使用25mL一次清洗剂和25mL二次清洗剂。

4.如权利要求2所述清洗含油污泥的方法，其特征在于，所述步骤S6中，将泥层置于烘箱在80-100℃条件下干燥4-6h，至水全部蒸发，得到脱油后的泥。