CN118324387A - 一种用于气田含油污泥的调理药剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于气田含油污泥的调理药剂及其应用，所述调理药剂包括0.3～0.5份破稳剂、1～1.5份吸附剂和2～4份絮凝剂，其中，絮凝剂是为了使得污泥形成絮状物，便于泥水分离，后续离心处理，吸附剂作用是吸附油类和一些有害物质，吸附剂有很多孔隙，会在压滤过程中相互连通，构成输水通道，因此，构造压滤过程中的输水通道，破稳剂是破坏原有体系的稳定，使污泥更适合之后的脱水处理，同时限定所述调理药剂的使用量，使得本发明提供的药剂组合用于气田含油污泥减量化处理过程中，能够有效提高减量化处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种用于气田含油污泥的调理药剂及其应用。
背景技术
随着中国天然气勘探开发力度持续加大，部分气田进入开发中后期，排水采气工艺技术在天然气开发过程中的作用日益突出，气田采出水量也随之急剧增加。气田采出水含盐量高、硬度高，不仅包含不同含量的悬浮物、有机物、氨氮、细菌，还含有钡、砷、镉、铅等有毒物质以及缓蚀剂、泡排剂等油化剂产品，部分气田采出水中还含有硫化氢，属于高盐高有机物高毒性废水。气田采出水给天然气生产造成难题的同时，其环保、高效处置已成为我国天然气增产的主要制约因素。
采出水处理工艺中，沉降分层作为一种采出水的处理技术，可以满足采出水的处理要求，逐渐受到各方关注。但采出水沉降后产生的气浮污泥和油渣具有成分差异性大、处理难度比较高、油含量差别大、处理费用高等特点。同时污泥和油渣中还含有大量的有害物质，这些有害物质如不加以有效处理会对环境、生产造成巨大的危害。
现有技术中污泥深度脱水多利用氢氧化钠石灰与PAC等混合的药剂对污泥进行改善脱水性能调理，且污泥与油渣没有比例不一定，在改善污泥的脱水性能后，进一步借助压滤机等对污泥进行脱水。但采用这些方案对污泥进行调理时，存在投药量高、产能不足、泥饼含水率偏高等问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种用于气田含油污泥的调理药剂及其应用，旨在解决现有技术中采用的调理药剂调理过程中，存在投药量高、产能不足、泥饼含水率偏高等问题。
为实现上述目的，本发明提出一种用于气田含油污泥的调理药剂，所述调理药剂包括以下组分：破稳剂、吸附剂和絮凝剂，其中，絮凝剂包括壳聚糖和改性淀粉。
本发明还提供一种气田含油污泥的调理方法，采用如上述的用于气田含油污泥的调理药剂，包括以下步骤：
S10、将待测气田含油污泥与破稳剂、吸附剂搅拌混合得第一调理污泥；
S20、将所述第一调理污泥与絮凝剂搅拌混合得第二调理污泥；
S30、将所述第二调理污泥进行脱水处理得调理污泥。
可选地，步骤S10中，所述破稳剂包括氢氧化钠和碳氢表面活性剂。
可选地，所述氢氧化钠和碳氢表面活性剂的质量比为(1～6)：1。
可选地，步骤S10中，所述吸附剂包括沸石粉和草木灰。
可选地，步骤S10中，所述沸石粉和所述草木灰的质量比为(1～3)：1。
可选地，所述壳聚糖和所述改性淀粉的质量比为(1～2)：1。
可选地，步骤S10中，所述破稳剂的加入量为所述气田含油污泥质量的0.3％～0.5％。
可选地，步骤S10中，所述吸附剂的加入量为所述气田含油污泥质量的1％～1.5％。
可选地，步骤S20中，所述絮凝剂的加入量为所述气田含油污泥质量的2％～4％。
本发明提供了一种用于气田含油污泥的调理药剂，所述调理药剂包括破稳剂、吸附剂和絮凝剂，其中，絮凝剂是为了使得污泥形成絮状物，便于泥水分离，后续离心处理，吸附剂作用是吸附油类和一些有害物质，同时构造压滤过程中的输水通道，破稳剂是破坏原有体系的稳定，使污泥更适合之后的脱水处理，其中，壳聚糖和改性淀粉的复配使用，使得体系中的颗粒进一步聚集形成大颗粒的絮状物，有助于实现气田含油污泥的深度脱水，使得本发明提供的调理药剂组合用于气田含油污泥减量化处理过程中，含水率大幅度下降，这样体积就大量减少，从而能够有效提高减量化处理效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种气田含油污泥的调理方法的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
现有技术中污泥深度脱水多利用氢氧化钠石灰与PAC等混合的药剂对污泥进行改善脱水性能调理，且污泥与油渣没有比例不一定，在改善污泥的脱水性能后，进一步借助压滤机等对污泥进行脱水。但采用这些方案对污泥进行调理时，存在投药量高、产能不足、泥饼含水率偏高等问题。
本发明提供一种用于气田含油污泥的调理药剂及其应用，所述调理药剂包括以下组分：破稳剂、吸附剂和絮凝剂，其中，絮凝剂包括壳聚糖和改性淀粉，其中，絮凝剂是为了使得污泥形成絮状物，便于泥水分离，后续使用板框压滤机处理，吸附剂作用是吸附油类和一些有害物质，同时构造压滤过程中的输水通道，破稳剂是破坏原有体系的稳定，使污泥更适合之后的脱水处理，其中，壳聚糖和改性淀粉的复配使用，使得体系中的颗粒进一步聚集形成大颗粒的絮状物，有助于实现气田含油污泥的深度脱水，使得本发明提供的药剂组合用于气田含油污泥减量化处理过程中，能够有效提高减量化处理效果。
本发明还提供的一种气田含油污泥的调理方法，包括以下步骤：
S10、将待测气田含油污泥与破稳剂、吸附剂搅拌混合得第一调理污泥；
S20、将所述第一调理污泥与絮凝剂搅拌混合得第二调理污泥；
S30、将所述第二调理污泥进行脱水处理得调理污泥。
本发明首先通过将气田含油污泥的含油量控制在易脱水的范围内，得待测气田含油污泥，接着将所述待测气田含油污泥中投加破稳剂，经过一定时间的搅拌，再投加吸附剂得第一调理污泥，最后将所述第一调理污泥投加絮凝剂，搅拌混合得第二调理污泥，使得第二调理污泥达到一种污泥团聚为大絮体，出现泥水分离的状态，最后使用板框压滤机对调理后的污泥进行脱水得调理污泥，从而将污泥含水率降低，实现了气田含油污泥的深度脱水，便于后续处置和利用。本调理方法药剂投加量少、不引入铁离子、调理过程简单、产能高和泥饼含水率低。
需要说明的是，减量化是指将原有污泥的含水率大于90％，经本申请的调理药剂使用后，并使用压滤机压滤后使得污泥的含水率可降至70％以下，这样体积就大量减少，从而实现减量化。
为了保证调理的效果，步骤S10中，所述破稳剂包括氢氧化钠和碳氢表面活性剂。
进一步地，所述氢氧化钠和碳氢表面活性剂的质量比为(1～6)：1，可以为5：1、1：1、3：1、2：1或6：1，优选地，破稳剂为氢氧化钠和碳氢表面活性剂的质量比为5：1的组合，调理效果最佳，其中，所述碳氢表面活性剂具体包括：十二烷基三甲基氯化铵，其中，十二烷基三甲基氯化铵可以将污泥中的油类分解为小分子，破坏原有体系的稳定，使污泥更适合之后的脱水处理，氢氧化钠和碳氢表面活性剂混合后，有较高的pH和分散性，较高的pH可以使正负电荷颗粒分散，分散性可以使阻碍脱水的颗粒溶解。
为了保证调理效果，步骤S10中，所述吸附剂包括沸石粉和草木灰，其中，
进一步地，所述沸石粉和所述草木灰的质量比为(1～3)：1，例如可以为：1：1、2：1或3：1，
且以沸石粉和草木灰的添加质量比为3：1效果最佳。
为了保证调理效果，步骤S20中，所述絮凝剂包括壳聚糖和改性淀粉。
进一步地，所述壳聚糖和所述改性淀粉的质量比为(1～2)：1，例如可以为：2：1或1：1。
需要说明的是，投加絮凝剂，使得体系中的颗粒进一步聚集形成大颗粒的絮状物，有助于实现气田含油污泥的深度脱水，所述絮凝剂优选为壳聚糖和改性淀粉，其中，改性淀粉具体是指阳离子改性淀粉，比如淀粉叔氨基烷基醚或季铵淀粉醚，更具体为淀粉与季铵盐接枝共聚的阳离子改性带淀粉，在本实施例中，因为仅仅含有壳聚糖吸附架桥能力较弱，而改性淀粉分子量较小，两者混合使用可以作用互补，达到形成稳定大絮体的效果，优选地，二者质量比为2：1，在这个范围内，调理药剂的调理效果最佳。
为促使破稳剂充分混匀并发挥作用，在步骤S10中，所述破稳剂的加入量为所述气田含油污泥质量的0.3％～0.5％，例如，可以为0.3％、0.4％、0.45％或5％，所述破稳剂优选的投加量为所述含油污泥质量的0.5％，使得调理效果最佳。
在一些实施例，步骤S10中，所述吸附剂的加入量为所述气田含油污泥质量的1％～1.5％，例如可以为1％、1.2％、1.25％或1.5％，在此范围内，吸附油类等的效果最佳。
在一些实施例，步骤S20中，所述絮凝剂的加入量为所述气田含油污泥质量的2％～4％，例如可以是2％、2.5％、3％或4％，在此范围内，使得调理效果最佳。
在一些实施例，步骤S20包括：将所述待测气田含油污泥与破稳剂以搅拌180rpm转速搅拌3～5min、再与吸附剂以搅拌转速90rpm搅拌1～2min混合得第一调理污泥，离心效果最佳，泥水分离最为彻底。
在一些实施例中，步骤S40中，所述调理污泥的含水量小于或等于70％。
对所述调理污泥进行脱水处理过程中，可以采用沉淀、过滤、离心、压滤等多种方法进行脱水处理，出于对脱水效果、以及硬件和产能的综合考虑，优选使用板框压滤机进行所述脱水处理，经上述处理后，本发明方法脱水处理后的含油污泥的含水量不高于70％最佳，这样处理后，泥饼减量化方便后续处理。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种用于气田含油污泥的调理药剂，所述调理药剂包括0.5g破稳剂、1.5g吸附剂和4g絮凝剂，其中，破稳剂包括0.42g氢氧化钠和0.08g十二烷基三甲基氯化铵，吸附剂包括0.94g沸石粉和0.31g草木灰、絮凝剂包括2.67g壳聚糖和1.33g改性淀粉。
实施例2
一种用于气田含油污泥的调理药剂，所述调理药剂包括0.3g破稳剂、1g份吸附剂和3g份絮凝剂，其中，破稳剂包括0.15g氢氧化钠和0.15g十二烷基三甲基氯化铵，吸附剂包括0.5g沸石粉和0.5g草木灰、絮凝剂包括1.5g壳聚糖和1.5g改性淀粉。
实施例3
一种用于气田含油污泥的调理药剂，所述调理药剂包括1.5g破稳剂、0.5g吸附剂和4g絮凝剂，其中，破稳剂包括1.125g氢氧化钠和0.375g十二烷基三甲基氯化铵，吸附剂包括0.33g沸石粉和0.17g草木灰、絮凝剂包括2.67g壳聚糖和1.33g改性淀粉。
实施例4
一种用于气田含油污泥的调理药剂，所述调理药剂包括1.3g破稳剂、0.5g吸附剂和5g絮凝剂，其中，破稳剂包括0.87g氢氧化钠和0.43g十二烷基三甲基氯化铵，吸附剂包括0.25g沸石粉和0.25g草木灰、絮凝剂包括3.34g壳聚糖和1.66g改性淀粉。
实施例5
一种气田含油污泥的调理方法，将实施例1的调理药剂的组分，投入使用，包括以下步骤：
(1)、将0.5g的破稳剂加入100g的待调理的污泥中，搅拌5min后，接着投入1.5g吸附剂，搅拌2min后混合得第一调理污泥；
(2)、将所述第一调理污泥加入4g絮凝剂搅拌混合，搅拌2min后，得第二调理污泥；
(3)、将所述第二调理污泥用板框压滤机进行脱水处理，得泥饼。
实施例6
一种气田含油污泥的调理方法，将实施例2的调理药剂的组分，投入使用，包括以下步骤：
(1)、将0.3g的破稳剂加入待调理的污泥中，搅拌5min后，接着投入1g吸附剂，搅拌2min后混合得第一调理污泥；
(2)、将所述第一调理污泥加入3g絮凝剂搅拌混合，搅拌2min后，得第二调理污泥；
(3)、将所述第二调理污泥用板框压滤机进行脱水处理，得泥饼。
实施例7
一种气田含油污泥的调理方法，将实施例3的调理药剂的组分，投入使用，包括以下步骤：包括以下步骤：
(1)、将1.5g的破稳剂加入待调理的污泥中，搅拌5min后，接着投入0.5g吸附剂，搅拌2min后混合得第一调理污泥；
(2)、将所述第一调理污泥加入4g絮凝剂搅拌混合，搅拌2min后，得第二调理污泥；
(3)、将所述第二调理污泥用板框压滤机进行脱水处理，得泥饼。
实施例8
一种气田含油污泥的调理方法，将实施例4的调理药剂的组分，投入使用，包括以下步骤：包括以下步骤：
(1)、将1.3g的破稳剂加入待调理的污泥中，搅拌5min后，接着投入0.5g吸附剂，搅拌2min后混合得第一调理污泥；
(2)、将所述第一调理污泥加入5g絮凝剂搅拌混合，搅拌2min后，得第二调理污泥；
(3)、将所述第二调理污泥用板框压滤机进行脱水处理，得泥饼。
对比例1
一种气田含油污泥的调理方法，包括以下步骤：
与实施例5相比，对比例1的添加量为0.1g破稳剂，0.5g吸附剂、2g絮凝剂，其余操作步骤均与实施例5相同，得泥饼。
对比例2
一种气田含油污泥的调理方法，包括以下步骤：
与实施例5相比，对比例2的添加量为1g破稳剂，1g吸附剂，5g絮凝剂，其余操作步骤均与实施例5相同，得泥饼。
对比例3
一种气田含油污泥的调理方法，包括以下步骤：
与实施例5相比，对比例3的添加量为0.5g吸附剂，0.5g絮凝剂，其余操作步骤均与实施例5相同，得泥饼。
对比例4
一种气田含油污泥的调理方法，包括以下步骤：
与实施例5相比，对比例4中的絮凝剂中仅含有壳聚糖，其余操作步骤均与实施例5相同，得泥饼。
测试方法及结果
对本实施例5-8及对比例1-4的方法分别对调理污泥进行测定，测定结果如下：
表1调理污泥测定结果
| 实施例 | 含水率 |
| 实施例5 | 67％ |
| 实施例6 | 69％ |
| 实施例7 | 68％ |
| 实施例8 | 67％ |
| 对比例1 | 76％ |
| 对比例2 | 75％ |
| 对比例3 | 78％ |
| 对比例4 | 78％ |
由表1可知，对比例1、对比例2、对比例3和对比例4的吸附剂的加入量为所述气田含油污泥质量的1％～1.5％范围之外，而采用实施例5～8的调理污泥从而将污泥含水率从90～95％降低至70％以下，本发明实施例5～8所提供的气田含油污泥的方法与对比例1～4相比，对比例1，因为添加的破稳剂、破稳剂不够，不能完全打破污泥原有的稳定体系，吸附剂量不够，不能将油类和有害物质吸附完全；对比例2因为添加的破稳剂不够，不能完全打破污泥原有的稳定体系，絮凝剂过量，造成体系粘度增大，自由水被包裹，无法脱水完全。对比例3不添加破稳剂，污泥原有的稳定体系没有破坏，吸附剂不够，无法完全吸附油类和有害物质，絮凝剂不够，无法形成稳定的大絮体，吸附剂和絮凝剂的剂量不够，在此条件下得到的泥饼含水率较低，对比例4因为絮凝剂中缺少改性淀粉，无法形成稳定的大絮体，相比较实施例含水量也更高。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于气田含油污泥的调理药剂，其特征在于，所述调理药剂包括以下组分：破稳剂、吸附剂和絮凝剂，其中，絮凝剂包括壳聚糖和改性淀粉。
2.一种气田含油污泥的调理方法，采用如权利要求1所述的用于气田含油污泥的调理药剂，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将待测气田含油污泥与破稳剂、吸附剂搅拌混合得第一调理污泥；
S20、将所述第一调理污泥与絮凝剂搅拌混合得第二调理污泥；
S30、将所述第二调理污泥进行脱水处理得调理污泥。
3.如权利要求1所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，步骤S10中，所述破稳剂包括氢氧化钠和碳氢表面活性剂。
4.如权利要求3所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，所述氢氧化钠和碳氢表面活性剂的质量比为(1～6)：1。
5.如权利要求1所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，步骤S10中，所述吸附剂包括沸石粉和草木灰。
6.如权利要求5所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，步骤S10中，所述沸石粉和所述草木灰的质量比为(1～3)：1。
7.如权利要求1所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，所述壳聚糖和所述改性淀粉的质量比为(1～2)：1。
8.如权利要求1所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，步骤S10中，所述破稳剂的加入量为所述待气田含油污泥质量的0.3％～0.5％。
9.如权利要求1所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，步骤S10中，所述吸附剂的加入量为所述气田含油污泥质量的1％～1.5％。
10.如权利要求1所述的气田含油污泥的调理方法，其特征在于，步骤S20中，所述絮凝剂的加入量为所述气田含油污泥质量的2％～4％。
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