CN110255839A - 一种分层油坑无害化处理方法以及由此制得的油泥燃料块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分层油坑无害化处理方法以及由此制得的油泥燃料块。所述方法为：从分层油坑收集油层、水层和泥层；从泥层中得到脱水油泥和含油废水，将含油废水油水分离得泥层废油、废水，再将水层和泥层废水进行污水处理；将油层、脱水油泥和泥层废油混合，得初混油泥，加入油泥改性剂混均，得预处理油泥；油泥改性剂包含以质量百分比计的辅料50～66.5％、固化剂13～27.5％、氧化钙3～10％、膨润土3～15％和水泥0.3～5％；将预处理油泥成型后于室温下放置，制得油泥燃料块。本发明能实现对分层油坑中油泥的无害化、清洁化和资源化处理，制成的油泥燃料块的燃烧产物飞灰中浸出的重金属以及含有的二噁英等物质的含量极低。

Description

一种分层油坑无害化处理方法以及由此制得的油泥燃料块

技术领域

本发明涉及含油污泥处理技术领域，尤其涉及一种分层油坑无害化处理方法以及由此制得的油泥燃料块。

背景技术

随着石油工业的发展，含油污泥的产量越来越多。含油污泥，即油泥砂，是指在原油天然气勘探、开采、集输、炼制等过程中产生的大量含油固体废物，一般分为油田含油污泥与石油化工行业(主要是炼油厂)产生的含油污泥。油田含油污泥包括油田开发过程中产生落地含油污泥、含油废弃物集中堆置油坑、联合站生产运行中产生罐底含油污泥和污水站运行中产生的含油污泥。

含油污泥指原油或成品油混入泥土或其他介质，其中的油分不能直接回收而可能造成环境污染的多种形态的混合物，含油污泥主要产生在油田和炼油厂。

含油污泥中一般含油率约15～20％、含水率约60～70％而含固率约15～20％。含油污泥体积庞大，若不加以处理直接排放，不但占用大量耕地，而且对四周土壤、水体、空气都将造成污染，伴有恶臭气体产生，污泥含有大量的病原菌、寄生虫、以及铜、锌、铬、汞等重金属，此外还含有盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物质，这些废物可以通过影响农作物的生长和发育，从而使有毒物质进入食物链，并影响人们的身体健康。含油污泥的处理一直是困扰石油石化行业的一大难题。

含油污泥是宝贵的二次资源，如不进行处理而随意排放不但对环境造成巨大的破坏，而且也是对资源的巨大浪费。随着环保法规的日益严格和完善，含油污泥无害化、清洁化、资源化处理技术将成为污泥处理技术发展的必然趋势。

现有处理含油污泥的方法主要有：焚烧法、焦化法、填埋法、萃取法、热解法、固化法、化学破乳法及生物治理法等，这些处理方法虽然在一定程度上能够进行油泥有用物质的回收利用，但是会对环境造成再次污染，并且需要投入很大成本，存在含油污泥坑处理投资大、处理效率低的问题。中国专利申请CN201710309039.5公开了一种油泥改性剂及其改性处理油泥转化为新型再生固体燃料的方法，该专利申请虽然能够对油泥进行化学改性处理，将油泥改性处理后转化为固体燃料，但是该专利申请中生成的再生固体燃料在后期燃烧后产生的飞灰中浸出重金属含量以及产生的二噁英等有毒有害物质的含量仍较高，仍然存在会对环境造成再次污染的问题；从根本上说，现有技术并没有达到油泥的无害化处理和资源化利用。

露天弃置废油坑中之含油污泥经过多年的沉积会形成油、水及泥三层分层的非均匀相之存在，由于这种油坑为非均匀相之存在，因此，非常有必要提供一种改性处理分层含油污泥的无害化处理方法，以实现对分层油坑的无害化处理和资源化利用。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种分层油坑无害化处理方法以及由此制得的油泥燃料块，以解决现有技术中存在的技术问题。本发明方法能够以分层开挖之方式治理非匀相含油污泥坑(分层油坑)，可有效分离油、泥、水，提取高浓度油层，并减少废水与底泥于治理过程受油层污染，有效降低废水处理负荷，并有助于油泥燃料热值与成形的配比设计，有利于提高资源化产品质量；同时，本发明采用一种新的油泥改性剂对从分层油坑中得到的油层、脱水油泥和泥层废油混合形成的油泥进行改性处理制备得到了油泥燃料块，本发明中所述的油泥改性剂能实现对分层含油污泥坑中油泥的无害化、清洁化和资源化处理，经本发明中所述油泥改性剂处理制成的油泥燃料块燃烧后产生的飞灰浸出的重金属以及含有的二噁英等有毒有害物质的含量极低，无需二次处理，完全能达到排放标准。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种分层油坑无害化处理方法，所述方法包括如下步骤：

(1)从分层油坑中的含油污泥中分别收集油层、水层和泥层；

(2)将步骤(1)收集的所述泥层进行脱水处理得到脱水油泥和含油废水，然后将得到的所述含油废水进行油水分离得到泥层废油和泥层废水；

(3)将步骤(1)中收集的所述水层和步骤(2)得到的所述泥层废水进行污水处理；

(4)将步骤(1)收集的所述油层、步骤(2)得到的所述脱水油泥和所述泥层废油混合，得到初混油泥，然后往所述初混油泥中加入油泥改性剂并混合均匀，得到预处理油泥；所述油泥改性剂包含以质量百分比计的辅料50～66.5％、固化剂13～27.5％、氧化钙3～10％、膨润土3～15％和水泥0.3～5％，所述辅料为农林有机废弃物和/或工业固体废弃物；

(5)将所述预处理油泥成型后于室温下放置，制得油泥燃料块。

优选地，在步骤(3)中，在将所述水层进行污水处理之前，先将所述水层进行油水分离得到水层废油和水层废水，然后将所述水层废水和所述泥层废水进行污水处理，并且将所述水层废油与所述油层、所述脱水油泥和所述泥层废油混合，得到所述初混油泥。

优选地，在进行步骤(4)之前，还包括将所述油层进行筛分去除固体废弃物的步骤。

优选地，所述脱水油泥的含水率为5～25％；和/或所述初混油泥的含油率为10～50％；和/或所述初混油泥与所述油泥改性剂的质量比为100：(5～20)。

优选地，所述固化剂包含以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基氯化物25～50％、二甲基二烯丙基氯化物10～30％、丙烯酰胺15～30％和羧甲基纤维素5～15％。

优选地，所述油泥改性剂包含以质量百分比计的辅料66.5％、固化剂15～18％、氧化钙5～7％、膨润土8.5～9.5％和水泥1～2.5％；所述固化剂由以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基氯化物40％、二甲基二烯丙基氯化物25％、丙烯酰胺25％和羧甲基纤维素10％组成。

优选地，所述农林有机废弃物为秸秆或稻壳；和/或所述工业固体废弃物为粉渣煤。

优选地，所述油泥改性剂还包含质量百分比为0～5％的吸油剂。

优选地，所述吸油剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和/或高密度聚乙烯；和/或所述吸油剂的含量为0.5～1.5％。

本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的分层油坑无害化处理方法制得的油泥燃料块。

本发明与现有技术相比至少具有如下的有益效果：

(1)本发明中所述分层油坑无害化处理方法，适用范围广，处理投资小，处理效率高，能够以分层开挖之方式治理非匀相含油污泥坑，可有效分离油、泥、水，提取高浓度油层，并减少废水与底泥于治理过程受油层污染，有效降低废水处理负荷，并有助于油泥燃料热值与成形的配比设计，有利于提高资源化产品质量。

(2)本发明从分层含油污泥坑(分层油坑)中提取出可利用成分用于生产油泥燃料，提高了含油污泥的可利用率，并且采用新的油泥改性剂提供了一种利用油泥制备油泥燃料块的新方法，其涉及一种分层含油污泥坑中油泥的无害化处理方法和资源化利用工艺，解决了现有含油污泥坑处理投资大、处理效率低的问题。

(3)本发明中油泥经改性变为油泥燃料块(油泥煤)，资源再生利用，实现油泥处理处置的环保、节能、减排三个目的；油泥含有石油组分，经聚合后转化为固态凝胶结构，石油组分损失低，油泥燃料化效果好；油泥经聚合后转化成的油泥煤热稳定性好，燃烬率高，环保排放指标优于燃煤；本发明制得的油泥燃料块具备固态燃料的基本特征：稳定的固态结构，不可逆，不发生二次泥化；粒径低于4cm，低于投料口径；表面积大，与氧气接触面大，利于燃烧；着火温度270℃左右，热值为4000kcal/kg以上，干燥无灰基挥发分指数92.98，属极易稳定区；可燃性判别指数、稳燃判别指数均属极易稳定区。

(4)本发明中油泥转化为油泥燃料块的过程在常温、常压下操作与反应；处理过程不产生废水、废气、废渣；整个过程安全且无害，并且具有操作简单，投入小，对环境要求不高，可实现自动化生产；同时又具有占用场地小，投入周期短，见效快的优点。

(5)本发明中的所述油泥改性剂含有的辅料采用的是内部中空的农林有机废弃物和/或工业固体废弃物，达到了资源再生利用的目的，所述辅料的中空结构能够用于增加油泥燃料块的比表面积、结构强度以及使得油泥燃料块容易燃烧，能够提高制得的油泥燃料块的发热量，并且在本发明中，所述辅料的加入还能够弥补加入所述膨润土和所述水泥后会降低油泥燃料块的燃烧值的缺点。

(6)本发明中的所述油泥改性剂同时包含膨润土和水泥，并且膨润土和水泥的含量配比合理，能够最大程度地降低油泥燃料块燃烧后产生的飞灰或残渣中浸出的重金属含量，更重要的是，本发明人意外发现，所述膨润土和所述水泥相互配合还能够明显降低油泥燃料块燃烧后产生的飞灰中含有的二噁英等有毒有害物质的含量。

(7)本发明中的所述油泥改性剂在油泥改性处理中，能完全实现对分层含油污泥坑中油泥的无害化、清洁化和资源化处理，经本发明中所述油泥改性剂处理的油泥制成的油泥燃料块燃烧后产生的飞灰中浸出重金属以及二噁英等有毒有害物质的含量极低，无需二次处理即可直接排放。

(8)本发明的一些优选实施方案中，优化了所述固化剂的组分及各组分的含量，本发明人发现，本发明中的所述固化剂能够明显增加油泥改性处理过程中油泥的粘合效果，能够缩短油泥在改性处理过程中在室温下进行养护反应的时间，有利于提高油泥燃料块制备的效率。

附图说明

本发明附图仅仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。

图1是本发明一个具体实施方式中的分层油坑无害化处理方法的流程图。

图2是本发明一个具体实施方式中采用的分层油泥处理系统的结构示意图。

图3是本发明另一个具体实施方式中采用的分层油泥处理系统的结构示意图。

图中：1：第一储泥池；2：第二储泥池；3：离心机；4：集油池；5：储油池；6：集水池；7：污水处理设备；8：油水分离机；9：储油槽；10：搅拌机；11：油泥改性剂搅拌槽；12：成型机；13：烘干机；14：废气净化器；15：污水处理厂；16：油层过筛装置；17：桶槽；18：油层油水分离机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明在第一方面提供了一种分层油坑无害化处理方法，所述方法包括如下步骤：

(1)从分层油坑中的含油污泥中分别收集油层、水层和泥层；在本发明中，也将分层油坑记作分层含油污泥坑或非匀相含油污泥坑；分层油坑中的含油污泥为含有油层、水层和泥层三层的分层含油污泥。

(2)将步骤(1)收集的所述泥层进行脱水处理得到脱水油泥和含油废水，然后将得到的所述含油废水进行油水分离得到泥层废油和泥层废水；优选的是，所述脱水油泥的含水率为5～25％(例如5％、10％、15％、20％或25％)。

(3)将步骤(1)中收集的所述水层和步骤(2)得到的所述泥层废水进行污水处理；在本发明中，所述废水例如可以依次经过污水处理设备和/或污水处理厂进行所述污水处理。

(4)将步骤(1)收集的所述油层、步骤(2)得到的所述脱水油泥和所述泥层废油混合，得到初混油泥，然后往所述初混油泥中加入油泥改性剂并混合均匀，得到预处理油泥；所述油泥改性剂包含以质量百分比计的辅料50～66.5％(例如50％、52.5％、55％、58.5％、60％、62.5％、65％或66.5％)、固化剂13～27.5％(例如13％、13.5％、14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％、20％、20.5％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、24％、24.5％、25％、25.5％、26％、26.5％、27％或27.5％)、氧化钙3～10％(例如3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％)、膨润土3～15％(例如3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％或15％)和水泥0.3～5％(例如0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％)，所述辅料为农林有机废弃物和/或工业固体废弃物；在本发明中，所述膨润土例如可以为钙基膨润土；在本发明中，当所述辅料由农业有机废弃物和工业固体废弃物组成时，所述农业有机废弃物和所述工业固体废弃物的质量比例如可以为1:1；在本发明中，优选的是，所述初混油泥的含油率为10～50％(例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％)；在本发明中，优选的是，所述初混油泥与所述油泥改性剂的质量比为100：(5～20)(例如100:5、100:10、100:15或100:20)；当然，在本发明中，所述油泥改性剂也可以仅包含100％的所述辅料，当所述油泥改性剂包含的成分全为所述辅料时，所述初混油泥与所述辅料的质量比例如可以为100：(5～40)。

(5)将所述预处理油泥成型后于室温下放置例如室温下放置2～7天(例如2、3、4、5、6或7天)优选为5～7天，制得油泥燃料块；在本发明中，室温下放置2～4天，即可使得所述油泥燃料块的含水率不超过10％；在本发明中，所述脱水油泥的含水率、所述初混油泥的含油率、所述油泥改性剂以及所述初混油泥和所述油泥改性剂的配比共同决定所述油泥燃料块的性能，当所述脱水油泥的含水率、所述初混油泥的含油率、所述初混油泥和所述油泥改性剂的配比相同时，所述油泥燃料块的性能由所述油泥改性剂决定。

本发明方法能够以分层开挖之方式治理非匀相含油污泥坑(分层油坑)，可有效分离油、泥、水，提取高浓度油层，从分层含油污泥坑(分层油坑)中提取出可利用成分用于生产油泥燃料，提高了含油污泥的可利用率，并减少废水与底泥于治理过程受油层污染，有效降低废水处理负荷，并有助于油泥燃料热值与成形的配比设计，有利于提高资源化产品质量；同时，本发明采用了一种新的油泥改性剂对油泥进行改性处理制备了所述油泥燃料块，在本发明中，所述油泥改性剂含有的辅料采用的是内部中空的农林有机废弃物和/或工业固体废弃物，达到了资源再生利用的目的，所述辅料的中空结构能够使得油泥燃料块轻量化，可以增加油泥燃料块的比表面积、结构强度以及使得油泥燃料块容易燃烧，能够提高制得的油泥燃料块的发热量，并且在本发明中，所述辅料的加入还能够弥补加入所述膨润土和所述水泥后会降低油泥燃料块的燃烧值的缺点，在本发明中，所述辅料在所述油泥改性剂中的质量百分比需高达50～66.5％，如此才能有效弥补加入所述膨润土和所述水泥后会降低油泥燃料块的燃烧值的缺点；在本发明中，具有合适配比的所述膨润土和所述水泥的加入，能够最大程度地降低制得的油泥燃料块燃烧后产生的飞灰或残渣中浸出的重金属含量，更重要的是，本发明人意外发现，所述膨润土和所述水泥相互配合还能够明显降低油泥燃料块燃烧后产生的飞灰中的二噁英等有毒有害物质的含量。本发明中所述的油泥改性剂能完全实现对分层含油污泥坑中油泥的无害化、清洁化和资源化处理，经本发明中所述油泥改性剂处理制成的油泥燃料块燃烧后产生的飞灰浸出的重金属以及含有的二噁英等有毒有害物质的含量极低，无需二次处理，完全能达到排放标准。

根据一些优选的实施方式，在步骤(3)中，在将所述水层进行污水处理之前，先将所述水层进行油水分离得到水层废油和水层废水，然后将所述水层废水和所述泥层废水进行污水处理，并且将所述水层废油与所述油层、所述脱水油泥和所述泥层废油混合，得到所述初混油泥。在本发明中，优选为所述分层油坑无害化处理方法能够同时分离回收泥层和水层中含有的油分(废油)，提高了分层含油污泥中油分的利用率，同时能更有效的降低废水处理负荷。

根据一些优选的实施方式，在进行步骤(4)之前，还包括将所述油层进行筛分去除固体废弃物的步骤；优选的是，所述分层油坑无害化处理方法还包括将去除的所述固体废弃物进行蒸汽热水清洗的步骤，清洗干净的固体废弃物运至填埋场填埋，从所述固体废弃物上清洗下的含油废水则经过油水分离，得到废油和废水，废水进行污水处理，废油则作为所述初混污泥的成分之一。

根据一些优选的实施方式，所述分层油坑无害化处理方法还包括将经过筛分的油层进行除水及排渣的步骤，然后将水与残渣物质分离后的油层进行油水分离得到油层废油和油层废水，油层废油用于与脱水油泥、泥层废油的混合以形成所述初混油泥，油层废水则进行污水处理。特别说明的是，在本发明中，可以将所述油层废油、泥层废油和水层废油统称为废油；可以将所述油层废水、泥层废水和水层废水统称为废水。

根据一些优选的实施方式，所述分层油坑无害化处理方法采用例如如图2和3所示的分层油泥处理系统进行；所述分层油泥处理系统包括用于分层含油污泥(分层油坑中含有的含油污泥)进行油层、水层和泥层分层的第一储泥池1；用于从所述第一储泥池1中分别收集油层、水层和泥层的集油池4、集水池6和第二储泥池2；与所述集油池4连接的储油池5；与所述集水池6连接的污水处理设备7；与所述第二储泥池2连接的用于对泥层进行脱水处理得到脱水油泥和含油废水的离心机3；与所述离心机3(例如卧螺离心机)连接的用于对含油废水进行油水分离的油水分离机8；与所述油水分离机8连接的储油槽9；所述油水分离机8还与所述污水处理设备7连接；所述分层油泥处理系统还包括搅拌机10(例如双卧轴强制式搅拌机)、用于搅拌混合油泥改性剂的油泥改性剂搅拌槽11和与所述搅拌机10连接的成型机12(例如全自动成型机)；所述储油池5、所述储油槽9、所述离心机3和所述油泥改性剂搅拌槽11均与所述搅拌机10连接；在本发明中，所述搅拌机10用于所述储油池5、所述储油槽9内的油分(废油)、泥层经所述离心机3离心脱水后得到的脱水油泥以及所述油泥改性剂搅拌槽11内的油泥改性剂的混合均匀后得到预处理油泥；在本发明中，优选的是，所述污水处理设备7还与污水处理厂15连接；在本发明中，优选的是，所述分层油泥处理系统还与废气净化器14流体连通；优选的是，所述废气净化器14为低温等离子体废气净化器，用于对所述分层油泥处理系统处理含油污泥过程中产生的废气进行净化，使其经净化后能够直接排放至空气中；在本发明中，优选的是，所述离心机为带有烘干装置的离心机，所述烘干装置更有利降低所述脱水油泥中的水分，能够进一步保证将脱水油泥的含水率降至5～25％，有利于使得脱水油泥在后续应用于生产油泥燃料时达到调整水分和热值的目的，可大幅度提高油泥燃料的热值；当所述分层油泥处理系统还包括所述烘干装置(低温烘干的方式)时，所述烘干装置例如可以由燃气导热油锅炉提供热源，使得脱水油泥的温度保持在40～50℃。

在本发明中，所述集油池4、所述集水池6和所述第二储泥池2均与所述第一储泥池1连接；在本发明中，当所述第一储泥池1位于室外时也记作室外储泥池，当所述第二储泥池2、所述储油槽9位于室内时也分别记作室内储泥池、室内储油槽。在本发明中，所述油泥改性剂的搅拌混合例如可以在微负压状态下进行；在本发明中，所述油泥改性剂搅拌槽11例如可以与原料储罐连接，所述油泥改性剂中包含的各原料成分分别通过提料机或直接输送的方式储存在不同的原料储罐中；在本发明中，所述油泥改性剂的各原料成分的进料比例例如可以通过计算机集成控制。

在本发明中，所述第一储泥池1用于含油污泥(原泥)进行油层、水层和泥层分层，例如，将含油污泥于第一储泥池1内静置约24h后，油、水和泥可明显分层，水层和泥层含油率较低；在本发明中，所述分层油泥处理系统包括的各部件之间的连接例如可以通过管道连接或者传送的方式连接；在本发明中，所述分层油泥处理系统包括的各部件例如可以以泵作为动力源抽取待处理物质；在本发明中，例如所述集油池4、所述集水池6和所述第二储泥池2均以泵作为动力源分别从所述第一储泥池1中抽取收集所述油层、所述水层和所述泥层；在本发明中，所述集油池4、所述储油池5和所述集水池6的池底例如可以为坡底，并且设置分隔及导流槽，池中设立主柱及走道板，顶盖形成井田式方格，设防雨罩棚。

在本发明中的所述分层油泥处理系统中，所述油层：上层废油(油层)先后在集油池4和储油池5进行暂存；所述水层：在集水池6进行暂存，集水池6亦起到调节池作用，水层经所述污水处理设备7处理后满足污水处理厂15进水指标排入污水处理厂15；所述泥层：由第一储泥池1排至第二储泥池2进行暂存后采用离心机3对泥层进行脱水处理得到脱水油泥和含油废水，含油废水由油水分离机8进行处理，分离出的废油在储油槽9暂存后回用于生产，分离出的废水经过所述污水处理设备7处理后满足污水处理厂15进水指标排入污水处理厂15，污水处理厂15出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准B标准，最终纳污水体为兴隆泡。

根据一些优选的实施方式，所述分层油泥处理系统还包括与所述成型机12连接的烘干机13；当所述分层油泥处理系统还包括所述烘干机13时，所述分层油泥处理系统能将得到的所述预处理油泥输送至成型机，成型的含油污泥燃烧块进入烘干机(由燃气导热油锅炉提供热源)低温(45-50℃)烘干2h之后，放置产品储存区域(产品库房)静置12h，例如即可得到含水率最终脱至5％以下的油泥燃料块；在本发明中，优选的是，所述分层油泥处理系统还包括用于给所述第一储泥池1、所述第二储泥池2、所述油水分离机8、所述储油槽9、所述集油池4、所述储油池5、所述搅拌机10和/或所述烘干机13提供热源的燃气导热油锅炉(例如1000kW的燃气导热油锅炉)；在本发明中，所述燃气导热油锅炉用于所述第一储泥池1、所述第二储泥池2、所述油水分离机8、所述储油槽9、所述集油池4、所述储油池5和/或所述搅拌机10内的油、泥保温，从而能够使油、泥温度保持在40℃左右；在本发明中，所述燃气导热油锅炉为所述烘干机13提供热源，使得所述烘干机13内的温度保持在45～50℃。

根据一些优选的实施方式，所述污水处理设备7包括与所述集水池6连接的油水分离器，所述油水分离器还与所述储油槽9连接，如此能够使得含有少量油分的水层经所述油水分离器分离出水层废水和水层废油，并能够使得水层废油暂存在储油槽9内后续回用于生产；所述污水处理设备7还包括物化三联箱、气浮机、水解酸化箱、接触氧化箱和沉淀池；所述油水分离器、所述物化三联箱、所述气浮机、所述水解酸化箱、所述接触氧化箱和所述沉淀池之间依次连接；在本发明中，所述沉淀池与污水处理厂15连接，使得水层经所述油水分离器分离出的水层废水依次经过所述物化三联箱、气浮机、水解酸化箱、接触氧化箱和沉淀池后排入污水处理厂15。

根据一些优选的实施方式，所述第二储泥池2与所述离心机3之间还设置有泥层过筛装置(图中未出)；在本发明中，所述泥层过筛装置用于去除泥层中含有的大颗粒固体废弃物；当所述分层油泥处理系统包括所述泥层过筛装置时，利用所述泥层过筛装置将大颗粒固体废弃物筛除，接着再将过筛的泥以离心机3分离其中的含油废水及脱水油泥，含油废水再进入油水分离机8分离出泥层废油及泥层废水。

根据一些优选的实施方式，所述集油池4与所述储油池5之间还设置有分离系统，例如，如图3所示，所述分离系统包括依次连接的油层过筛装置16、桶槽17(例如锥形桶槽)和油层油水分离机18；所述油层过筛装置16与所述集油池4连接，所述油层油水分离机18与所述储油池5和所述污水处理设备7连接。在本发明中，所述油层过筛装置16用于去除油层中含有的大块固体废弃物，在本发明中，优选为将所述集油池4内的油层经过所述油层过筛装置16将大块固体废弃物分离，经粗筛后的油层置入所述桶槽17内进行除水及排渣，让油层中比重较油大的物质及水自然沉淀至所述桶槽17底部，水与残渣物质分离后将油层提取通入油层油水分离机18内，以油层油水分离机18分离油层废水及油层废油，油层废油抽取回所述储油池5备用，油层废水通入所述污水处理设备7中进行废水处理。

根据一些优选的实施方式，所述分层油泥处理系统还包括收集从所述油层过筛装置16或所述泥层过筛装置内筛分出的固体废弃物的储存池，所述储存池设置有用于对所述储存池内的固体废弃物进行蒸汽热水清洗的清洗系统，所述储存池还与所述油水分离机8连接，干净的固体废弃物便以运输车将其运至填埋场填埋，洗下来的油水(含油废水)则收集抽至所述油水分离机8进行油水分离，经分离出来的油分(废油)则抽至储油槽9内，经分离出来的水分(废水)则抽至所述污水处理设备7；在本发明中，所述油层过筛装置16或所述泥层过筛装置例如可以以传送的方式与所述储存池连接。在本发明中，所述油层过筛装置和/或所述泥层过筛装置例如可以为具有筛网的过筛分离装置。

根据一些优选的实施方式，所述固化剂包含以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基氯化物(例如甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)25～50％(例如25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％或50％)、二甲基二烯丙基氯化物(例如二甲基二烯丙基氯化铵)10～30％(例如10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％或30％)、丙烯酰胺15～30％(例如15％、18％、20％、22％、25％、28％或30％)和羧甲基纤维素5～15％(例如5％、8％、10％、12％或15％)。

本发明优化了所述固化剂的组分及各组分的含量，本发明人发现，本发明中的所述固化剂能够明显增加油泥改性处理过程中油泥的粘合效果，能够缩短油泥在改性处理过程中在室温下进行养护反应的时间，有利于提高油泥燃料块制备的效率。本发明人发现，本发明中的所述膨润土和水泥与所述固化剂包含的这些成分有很好的配合作用，当所述固化剂包含质量百分比为25～50％的甲基丙烯酰氧乙基氯化物、10～30％的二甲基二烯丙基氯化物、15～30％的丙烯酰胺和5～15％的羧甲基纤维素时，能够使得所述膨润土和所述水泥降低油泥燃料块燃烧后产生的飞灰或残渣中浸出的重金属含量以及降低油泥燃料块燃烧后产生的飞灰中的二噁英等有毒有害物质的含量的效果最佳，即使所述固化剂中的简单成分的改变，也会对所述油泥改性剂降低飞灰或残渣中浸出的重金属含量以及飞灰中二噁英等有毒有害物质的含量的性能产生不利的影响。

根据一些优选的实施方式，所述农林有机废弃物为秸秆或稻壳。

根据一些优选的实施方式，所述工业固体废弃物为粉渣煤。

根据一些优选的实施方式，所述油泥改性剂包含以质量百分比计的辅料66.5％、固化剂15～18％(例如15％、16％、16.5％、17％、17.5％或18％)、氧化钙5～7％(例如5％、5.5％、6％、6.5％或7％)、膨润土8.5～9.5％(例如8.5％、9％或9.5％)和水泥1～2.5％(例如1％、1.5％、2％或2.5％)；所述固化剂由以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基氯化物40％、二甲基二烯丙基氯化物25％、丙烯酰胺25％和羧甲基纤维素10％组成。本发明人经过大量的思考及创造性的试验得到了本发明所述的油泥改性剂的最优的配方，该质量配比下的所述油泥改性剂用于油泥改性处理时，不仅能够缩短油泥在改性处理过程中在室温下进行养护反应的时间，极大地提高油泥燃料块制备的效率，而且能够使制得的油泥燃料块具有更低的含水率、更高的固定碳含量、更高的发热量(热值)以及更高的燃烧效率，同时也能更好地实现对分层含油污泥坑中油泥的无害化、清洁化和资源化处理，使得油泥燃料块燃烧后产生的飞灰或残渣(固体废弃物)中浸出的重金属以及产生二噁英等有毒有害物质的含量更低；在本发明中，所述油泥改性剂最优的配方由以下质量百分比的组分组成：辅料，66.5％；固化剂，16.5％；氧化钙，6％；膨润土，9％；水泥，2％；其中，所述固化剂由以下质量百分比的组分组成：甲基丙烯酰氧乙基氯化物，40％；二甲基二烯丙基氯化物，25％；丙烯酰胺，25％；羧甲基纤维素，10％。

根据一些优选的实施方式，所述油泥改性剂还包含质量百分比为0～5％(例如0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％)的吸油剂。

根据一些优选的实施方式，所述吸油剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和/或高密度聚乙烯，优选的是，所述吸油剂由质量比为1：(10～15)(例如1:10、1:11、1:12、1:13、1:14或1:15)的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和高密度聚乙烯组成；和/或所述吸油剂的含量为0.5～1.5％(例如0.5％、0.8％、1％、1.2％或1.5％)。本发明人发现，在本发明中，优选为加入少量的0.5～1.5％的所述吸油剂，并且优选为所述吸油剂由质量比为1：(10～15)(例如1:10、1:11、1:12、1:13、1:14或1:15)的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和高密度聚乙烯组成，如此，能够更好地优化本发明所述油泥改性剂的性能，使其能够制得综合性能更加优异的油泥燃料块，能够在不影响油泥燃料块的燃料性能的前提下，进一步降低油泥燃料块燃烧后飞灰或残渣(固体废弃物)中浸出的重金属以及产生二噁英等有毒有害物质的含量。在本发明中，当所述油泥改性剂还包含所述吸油剂时，所述油泥改性剂的最优的配方由以下质量百分比的组分组成：辅料，66.5％；固化剂，16.5％；氧化钙，6％；膨润土，8.5％；水泥，2％；吸油剂，0.5％；其中，所述固化剂由以下质量百分比的组分组成：甲基丙烯酰氧乙基氯化物，40％；二甲基二烯丙基氯化物，25％；丙烯酰胺，25％；羧甲基纤维素，10％。

本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的分层油坑无害化处理方法制得的油泥燃料块。

下文将通过举例的方式对本发明进行进一步的说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。

实施例1

①从分层油坑中的含油污泥中分别收集油层、水层和泥层；将收集的所述泥层进行脱水处理得到含油废水和含水率15％的脱水油泥，然后将得到的所述含油废水进行油水分离得到泥层废油和泥层废水；将收集的所述水层和得到的所述泥层废水进行污水处理。

②将步骤①中的所述油层、所述脱水油泥和所述泥层废油混合均匀，得到含油率为40％的初混油泥，然后往所述初混油泥中加入油泥改性剂并混合均匀，得到预处理油泥；其中，所述初混油泥与所述油泥改性剂的质量比为100:20；所述油泥改性剂由以质量百分比计的辅料(秸秆)66.5％、固化剂16.5％、氧化钙6％、膨润土9％和水泥2％组成；所述固化剂由以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵40％、二甲基二烯丙基氯化铵25％、丙烯酰胺25％和羧甲基纤维素10％组成。

③将步骤②得到的预处理油泥送入制砖机成型，室温下放置6天，即制得油泥燃料块。

对本实施例制得的油泥燃料块进行煤质分析，得到油泥燃料块的含水率和发热量(热值)的结果如表1所示；对本实施例中的油泥燃料块的燃烧产物飞灰及残渣的浸出重金属含量进行检测，结果分别如表2和表3所示；对本实施例中的油泥燃料块的燃烧产物飞灰中的二噁英含量进行检测，结果如表4所示。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于：

在步骤②中，所述油泥改性剂由以质量百分比计的辅料(秸秆)50％、固化剂27％、氧化钙6％、膨润土12％和水泥5％组成；所述固化剂由以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵35％、二甲基二烯丙基氯化铵25％、丙烯酰胺25％和羧甲基纤维素15％组成。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于：

在步骤②中，所述油泥改性剂由以质量百分比计的辅料(秸秆)66.5％、固化剂16.5％、氧化钙6％、膨润土8.5％、水泥2％和吸油剂0.5％组成；所述固化剂由以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵40％、二甲基二烯丙基氯化铵25％、丙烯酰胺25％和羧甲基纤维素10％组成；所述吸油剂由质量比为1:12的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和高密度聚乙烯组成。

实施例4

实施例4与实施例3基本相同，不同之处在于：

所述油泥改性剂由以质量百分比计的辅料(秸秆)66.5％、固化剂16.5％、氧化钙6％、膨润土8.5％、水泥1.5％和吸油剂1％组成；所述吸油剂由质量比为1:5的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和高密度聚乙烯组成。

实施例5

实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于：

在③中，将步骤②得到的预处理油泥送入制砖机成型，室温下放置3天，即制得油泥燃料块。

对比例1

对比例与实施例1基本相同，不同之处在于：

在本对比例中，所述油泥改性剂由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物、二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物、羧甲基纤维素钠、火山灰按质量比31％:14％:22％:33％混合而成。

对比例2

对比例2与对比例1基本相同，不同之处在于：将得到的预处理油泥送入制砖机成型，室温下放置3天，即得到油泥燃料块。

对比例3

对比例3与实施例1基本相同，不同之处在于：

在步骤②中，所述固化剂由以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物46％、二甲基二烯丙基氯化铵21％和羧甲基纤维素钠33％组成。

表1：实施例1～5以及对比例1～3的煤质分析结果。

表2：实施例1、实施例3以及对比例1、对比例3中的油泥燃料块燃烧产物飞灰浸出的重金属含量。

表2中：ND表示检测结果小于检出限；以上样品按照HJ/T300-2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》的要求进行前处理。

表3：实施例1、实施例3以及对比例1、对比例3中的油泥燃料块燃烧产物残渣浸出的重金属含量。

表3中：ND表示检测结果小于检出限；以上样品按照HJ/T300-2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》的要求进行前处理。

表4：实施例1、实施例3以及对比例1、对比例3中的油泥燃料块燃烧产物飞灰中的二噁英含量。

实施例	二噁英类总量(PCDDs+PCDFs)(ugTEQ/kg)
		实施例1	0.077
实施例3	0.051
		对比例1	3.61
对比例3	2.42

注：生活垃圾填埋场污染控制标准GB 16889-2008限制二噁英含量应该低于3ugTEQ/kg。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种分层油坑无害化处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)从分层油坑中的含油污泥中分别收集油层、水层和泥层；

(2)将步骤(1)收集的所述泥层进行脱水处理得到脱水油泥和含油废水，然后将得到的所述含油废水进行油水分离得到泥层废油和泥层废水；

(3)将步骤(1)中收集的所述水层和步骤(2)得到的所述泥层废水进行污水处理；

(4)将步骤(1)收集的所述油层、步骤(2)得到的所述脱水油泥和所述泥层废油混合，得到初混油泥，然后往所述初混油泥中加入油泥改性剂并混合均匀，得到预处理油泥；所述油泥改性剂包含以质量百分比计的辅料50～66.5％、固化剂13～27.5％、氧化钙3～10％、膨润土3～15％和水泥0.3～5％，所述辅料为农林有机废弃物和/或工业固体废弃物；

(5)将所述预处理油泥成型后于室温下放置，制得油泥燃料块。

2.根据权利要求1所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于：

在步骤(3)中，在将所述水层进行污水处理之前，先将所述水层进行油水分离得到水层废油和水层废水，然后将所述水层废水和所述泥层废水进行污水处理，并且将所述水层废油与所述油层、所述脱水油泥和所述泥层废油混合，得到所述初混油泥。

3.根据权利要求1所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于：

在进行步骤(4)之前，还包括将所述油层进行筛分去除固体废弃物的步骤。

4.根据权利要求1所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于：

所述脱水油泥的含水率为5～25％；和/或

所述初混油泥的含油率为10～50％；和/或

所述初混油泥与所述油泥改性剂的质量比为100：(5～20)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于：

所述固化剂包含以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基氯化物25～50％、二甲基二烯丙基氯化物10～30％、丙烯酰胺15～30％和羧甲基纤维素5～15％。

6.根据权利要求5所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于：

所述油泥改性剂包含以质量百分比计的辅料66.5％、固化剂15～18％、氧化钙5～7％、膨润土8.5～9.5％和水泥1～2.5％；

所述固化剂由以质量百分比计的甲基丙烯酰氧乙基氯化物40％、二甲基二烯丙基氯化物25％、丙烯酰胺25％和羧甲基纤维素10％组成。

7.根据权利要求1至4任一项所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于：

所述农林有机废弃物为秸秆或稻壳；和/或

所述工业固体废弃物为粉渣煤。

8.根据权利要求1至4任一项所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于，所述油泥改性剂还包含质量百分比为0～5％的吸油剂。

9.根据权利要求8所述的分层油坑无害化处理方法，其特征在于：

所述吸油剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体和/或高密度聚乙烯；和/或

所述吸油剂的含量为0.5～1.5％。

10.由权利要求1至9任一项所述的分层油坑无害化处理方法制得的油泥燃料块。