CN112537895A - 一种含油污泥生物处理剂的制备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含油污泥生物处理剂，其主要包括生物表面活性剂、两性表面活性剂、生物助剂、化学助剂、和水，其中生物表面活性剂和两性表面活性剂含量之和大于5wt％。本发明制备的含油污泥生物处理剂采用复配的表面活性剂，其驱油性能和降粘效果都非常好，同时生物表面活性剂和生物助剂复配具有更好的协同效应，可降解效果更好，环境友好度高。

Description

一种含油污泥生物处理剂的制备及其使用方法

技术领域

本发明属于油泥处理技术领域，涉及一种含油污泥的清洗药剂，更具体是涉及一种含油污泥生物处理剂制备及其使用方法。

背景技术

含油污泥是一种危险废弃物，其含有大量原油，并且含有大量有毒、有害物质，会对堆放地周围的大气、水、土壤、人类产生严重危害。随着石油工业的不断发展，油田产出的油泥也越来越多，如果不及时对油泥进行处理，将对环境的污染也越来越严重。近几年来随着国家环保要求的不断提高，对油泥进行有效的处理显得极为重要。

目前常用的油泥的处理方法主要有溶剂萃取法、焚烧法、热解法、热化学清洗法、电化学处理法、调质-机械处理法、固化法等。热化学清洗法是常用的处理油泥的方法，具有清洗效率高、成本低、操作简单等优点，因此得到了广泛应用，中热化学清洗法是在含油污泥中加入适量的热水及清洗剂，通过清洗剂的卷起、乳化、溶解、增溶等作用，改变含油污泥中改变气、液、固三相界面性质，把油从泥沙表面剥离，降低含油污泥的黏度，然后再经过沉降等工艺，实现油、水、泥三相的分离。但是化学清洗过程中不可避免会使用各种表面活性剂、化学助剂等，对分离后油品的处理造成了难度。

目前油泥清洗方式的研发主要集中在含油污泥清洗剂中的各种活性成分方面，采用化学清洗剂溶解油泥达到清洗储油罐、回收油品的目的，也有采用生物表面活性剂等活性成分代替化学活性成分，便于后期分理出油分的处理和加工。另外也有采用多次清洗的方式进行深度清洗，但也存在清洗效率和成本的问题。不同的含油污泥清洗剂仍然存在组分复杂或效率低、成本高或驱油效果差或后处理困难等问题。

发明内容

针对目前化学含油污泥清洗剂成分复杂、清洗效率低不够等问题，以及含油污泥生物处理剂种类少、效果差等问题，本发明设计和开发了一种含油污泥生物处理剂。以实现油泥清洗的高效环保、同时具有更好的清洗效果和环境友好型，分离后污泥中的清洗剂不用处理即可自己降解。

本发明的一个目的是提供一种含油污泥生物处理剂，其包括如下成分和含量：

其中生物表面活性剂和两性表面活性剂含量之和大于5wt％。

进一步地，所述的生物表面活性剂选自槐糖脂、海藻糖脂、卵磷脂或改性磷脂中的至少2种，优选海藻糖脂和卵磷脂，优选二者比例为1：1。

进一步地，所述的生物表面活性剂的含量为5-10wt％。

进一步地，所述的两性表面活性剂选自十二烷基磺丙基甜菜碱、椰油酰胺基丙基甜菜碱中的至少一种。

进一步地，所述的两性表面活性剂的含量优选2-5wt％。

进一步地，所述的生物助剂选自纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶中的一种或多种，优选脂肪酶和纤维素酶；生物助剂的含量为3-6wt％。

进一步地，所述的化学助剂为氯化钠，所述的化学助剂的含量为2-4wt％。

进一步地，所述生物表面活性剂与两性表面活性剂的重量含量之比为1：1-10：1，优选2：1-4：1。

本发明的另一个目的是上述的含油污泥生物处理剂的制备方法，包括如下步骤：

按照各组分比例称取各个成分，首先将两性表面活性剂加入水中，搅拌均匀后，加入生物表面活性剂搅拌均匀，再加入化学助剂搅拌均匀，最后加入生物助剂搅拌均匀，即得到含油污泥生物处理剂。其中最后加入生物助剂，为了延迟生物助剂的活性启动。

进一步地，各个组分的混合可以在常温下进行，也可以稍微加热进行，加热时温度不超过35℃。

进一步地，搅拌转速为60-120r/min，优选80r/min，每种组分加入后搅拌5-30min。

本发明的另一个目的是提供一种上述含油污泥生物处理剂的使用方法，具体步骤为：

首先，在使用前进行配置含油污泥生物处理剂，含油污泥生物处理剂可长期存放；

第二，取一定量的含油污泥生物处理剂加水稀释至2-6wt％的稀释溶液，然后将待清洗油泥与稀释溶液按照质量比1:2-1:10的比例进行混合，优选1：4-1：8，更优选1：5；

第三，含油污泥生物处理剂稀释溶液与待清洗油泥的混合方式采用震动筛混合或搅拌混合或旋转混合筒混合；

第四，混合充分后将混合物送入油泥分离装置进行油、水、泥三相分离以及后处理。

进一步地，其中采用震动筛混合的时间一般较长，一般需要2-8h，特殊情况要超过8h；采用搅拌和旋转混合筒的方式混合时间相对较短，一般需要15min-60min即可。

进一步地，搅拌过程中可将混合物加热至室温至40℃并保温15-30min，优选35℃。

本发明的有益效果：

1、本发明采用生物表面活性剂，都可以生物发酵方式或者生物分离获得，来源容易，成本低，并且磷脂和糖脂一同使用具有协同作用，二者结构上的差异性能够彼此促进在油水分离方面的作用，实现协同效果。

2、根据需要还可以添加部分两性表面活性剂，两性表面活性剂和生物表面活性剂存在显著的差异性，两性表面活性剂是油泥清洗常用的化学表面活性剂，两性表面活性剂性能更加单一和强化，对于一些油泥分离难度大的地方，可以添加两性表面活性剂进行强化驱油能力。

3.本发明的含油污泥生物处理剂中添加了生物助剂，生物助剂主要是各种生物酶成分，生物酶成分不但可以促进清洗剂的除蜡和降粘效果，还可以在分离后将生物表面活性剂一起降解，避免对分离出的油品造成分离困难，因此，生物助剂和生物表面活性剂一起使用具有另外的协同效果。

4、本发明添加的化学助剂，能够提高整个混合物的分散混合效果，以及泥沙成分的分离效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下面举例对本发明的内容进行详细的说明。

实施例1：

本实施例的含油污泥生物处理剂含有生物表面活性剂5wt％、两性表面活性剂

2wt％、生物助剂5wt％、化学助剂3％，其中生物表面活性剂为海藻糖脂，两性表面活性剂为十二烷基磺丙基甜菜碱，生物助剂为质量比1：1的脂肪酶和蛋白酶，化学助剂氯化钠，具体制备方法为：

室温下取海藻糖脂5g、十二烷基磺丙基甜菜碱2g、氯化钠3g、脂肪酶和蛋白酶各2.5g备用，搅拌器中加入85g的蒸馏水并开启搅拌，一边搅拌一边依次加入十二烷基磺丙基甜菜碱、海藻糖脂和氯化钠，每种成分加入后间隔1分钟加入另一种成分，三种成分加入后继续搅拌3分钟后加入脂肪酶和蛋白酶，再搅拌3-5分钟后既得含油污泥生物处理剂A。

实施例2

本实施例的含油污泥生物处理剂含有生物表面活性剂10wt％、两性表面活性剂

1wt％、生物助剂5wt％、化学助剂2％，其中生物表面活性剂为卵磷脂，两性表面活性剂为椰油酰胺基丙基甜菜碱，生物助剂为质量比1：2：2的纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶的混合物，化学助剂氯化钠，具体制备方法为：

室温下取卵磷脂10g、椰油酰胺基丙基甜菜碱1g、氯化钠2g、纤维素酶1g、脂肪酶和蛋白酶各2g备用，搅拌器中加入82g的蒸馏水并开启搅拌，一边搅拌一边依次加入椰油酰胺基丙基甜菜碱、卵磷脂和氯化钠，每种成分加入后间隔1分钟加入另一种成分，三种成分加入后继续搅拌3分钟后加入纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶，再搅拌5分钟后既得含油污泥生物处理剂B。

实施例3

本实施例的含油污泥生物处理剂含有生物表面活性剂15wt％、生物助剂6wt％、化学助剂2％，其中生物表面活性剂为质量比为1：1的海藻糖脂和卵磷脂的混合，不添加两性表面活性剂，生物助剂为质量比1：1的脂肪酶和蛋白酶的混合物，化学助剂为氯化钠的混合，具体制备方法为：

室温下取海藻糖脂和卵磷脂各7.5g、氯化钠2g、脂肪酶和蛋白酶各3g备用，搅拌器中加入77g的蒸馏水并开启搅拌，一边搅拌一边依次加入海藻糖脂和卵磷脂、氯化钠，每种成分加入后间隔1分钟加入另一种成分，两种成分加入后继续搅拌3分钟后加入脂肪酶和蛋白酶，再搅拌5分钟后既得含油污泥生物处理剂C。

对比例

本对比例采用传统的化学含油污泥清洗剂：含有的十二烷基苯磺酸钠4g、十二氨基二甲基苯基溴化磷4g、椰子油二乙醇酰胺1g和氯化钠2g，室温下将上述成分依次加入到89g蒸馏水中混合充分，即得到对比例化学含油污泥清洗剂。

实验例：

(1)本测试的油泥样品来自山东胜利油田，油泥性质为油含量19.6wt％、水含量47.8wt％，泥沙含量32.6wt％。

分别取3g的含油污泥生物处理剂A-C以及对比例化学含油污泥生物处理剂与97g水混合制成100g的浓度3wt％的含油污泥生物处理剂A-C的稀释溶液以及浓度3wt％对比例化学含油污泥处理剂的稀释溶液；然后分别将油泥样品20g与所配置的100g浓度3wt％的含油污泥生物处理剂A-C稀释溶液以及浓度3wt％对比例化学含油污泥处理剂稀释溶液进行混合测试油泥清洗效果，具体操作采用相同步骤：油泥样品与处理剂进行搅拌混合，搅拌速率200r/min搅拌5min，然后加热温度至35℃，保温下搅拌15min后进行油、水和泥沙的三相分离。将分离后的泥沙在105℃下烘干，检测其残油量，再通过残油量与样品含油量数据计算出洗油率，残油量采用超声萃取法测量，仪器采用红外分光光度测油仪(JC-OIL-6A型，青岛聚创环保设备有限公司)，其中萃取剂采用四氯化碳，用量为泥沙体积的6倍，萃取温度35℃，萃取时间20min，超声频率40kHz、超声功率160W，最终计算各个清洗剂的洗油率如下表1所示。

(2)表面张力测试

把实施例1至3、对比例制备的污泥清洗剂在室温25℃条件下，采用TX500C全自动旋滴界面张力仪测其界面张，结果如表1所示。

(3)溶蜡速率测试

测定方法按照行业标准SY/T6300-2009中所规定的进行，结果如表1所示。

表1

编号	界面张力mN/m	溶蜡速率g/min	洗油率％
				实施例1	2.25×10<sup>-2</sup>	0.031	99.1
实施例2	2.30×10<sup>-2</sup>	0.033	99.6
				实施例3	2.19×10<sup>-2</sup>	0.034	99.8
对比例	3.26×10<sup>-2</sup>	0.018	97.8

通过上述实际测试可以得知，本发明的含油污泥生物处理剂与对比例相比具有更低的界面张力和较高的溶蜡速率，并能达到更好的洗油率。不难看出，本发明的含油污泥生物处理剂从实际的溶蜡速率、表面张力和洗油率方面都具有更好的性能，更难得的是本发明的含油污泥生物处理剂主要采用生物成分并配合生物酶使用，后期会自动降解，环保无污染，不影响分理处油分的后加工和处理，并且来源广泛，成本低廉。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种含油污泥生物处理剂，其特征在于，包括如下成分和含量：

其中生物表面活性剂和两性表面活性剂含量之和大于5wt％。

2.根据权利要求1所述的含油污泥生物处理剂，其特征在于，所述的生物表面活性剂选自槐糖脂、海藻糖脂、卵磷脂或改性磷脂中的至少2种。

3.根据权利要求1所述的含油污泥生物处理剂，其特征在于，所述的生物表面活性剂的含量优选5-10wt％。

4.根据权利要求1所述的含油污泥生物处理剂，其特征在于，所述的两性表面活性剂选自十二烷基磺丙基甜菜碱、椰油酰胺基丙基甜菜碱中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的含油污泥生物处理剂，其特征在于，所述的两性表面活性剂的含量优选2-5wt％。

6.根据权利要求1所述的含油污泥生物处理剂，其特征在于：所述的生物助剂选自纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶中的一种或多种；生物助剂的含量为3-6wt％。

7.根据权利要求1所述的含油污泥生物处理剂，其特征在于：所述的化学助剂选自氯化钠，所述的化学助剂的含量为2-4wt％。

8.根据权利要求1所述的含油污泥生物处理剂，其特征在于：所述生物表面活性剂与两性表面活性剂的重量含量之比为1：1-10：1。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的含油污泥生物处理剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

按照各组分比例首先将两性表面活性剂加入水中，搅拌均匀后，加入生物表面活性剂搅拌均匀，再加入化学助剂搅拌均匀，最后加入生物助剂搅拌均匀，即得到含油污泥生物处理剂。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的含油污泥生物处理剂的使用方法，其特征在于：首先，在使用前进行配置含油污泥生物处理剂，然后取一定量的含油污泥生物处理剂加水稀释至2-6wt％的稀释溶液；然后将待清洗油泥与稀释溶液按照质量比1:2-1:10的比例进行混合，混合方式采用震动筛混合或搅拌混合或旋转混合筒混合，混合充分后将混合物送入油泥分离装置进行油、水、泥三相分离和后处理。