油泥處理方法綜述

1、油泥處理方法綜述50 油泥處理方法綜述；含油污泥是在石油開采、運(yùn)輸、煉制及含油污水處理過; 從80年代中期開始，美國、日本、德國、前蘇聯(lián)等發(fā)；(1)焚燒法；法國、德 國的石化企業(yè)多采用焚燒的方式，污泥先經(jīng)過；處理，濃縮后的污泥再經(jīng)設(shè)備脫 水干燥，將泥餅送至焚；采用旋轉(zhuǎn)式焚燒爐對油泥進(jìn)行焚燒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明焚燒; (2) 熱化學(xué)洗滌法；熱水洗滌法是美國環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法；采 用化學(xué) 油泥處理方法綜述 含油污泥是在石油開采、運(yùn)輸、煉制及含油污水處理過程中產(chǎn)生的含油固體 廢物。污泥中一般含油率在10 一 50%,含水率在40 一 90%,我國石油化學(xué)行業(yè)中， 平均每年產(chǎn)生80萬t罐底泥、

2、池底泥，勝利油田每年產(chǎn)生含油污泥在10萬噸以 上，大港油田每年產(chǎn)生含油污泥約15萬噸，河南油田每年產(chǎn)生5X104m3含油污 泥。含油污泥中含有大量的苯系物、酚類、，蔥、花等有惡臭的有毒物質(zhì)，若不加 以處理直接排放，不但占用大量耕地，而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成污 染，污泥中還含有大量的病原菌、寄生蟲(卵)、銅、鋅、鎔、汞等重金屬，鹽 類以及多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)。目前，油泥砂 己經(jīng)被國家列為危險廢物。 從80年代中期開始，美國、日本、德國、前蘇聯(lián)等發(fā)達(dá)國家開始研究髙效 低耗處理油泥的方法和工藝?，F(xiàn)今國內(nèi)外處理含油污泥的方法一般有：焚燒法、 生物處理法、熱洗滌法

3、、溶劑萃取法、化學(xué)破乳法、固液分離法等。盡管處理的 方法很多，但都因針對性不強(qiáng)、處理成本高等缺點(diǎn)沒有推廣。對含油污泥進(jìn)行無 害化、清潔化并回收其中資源的綜合處理，成為國內(nèi)外環(huán)境保護(hù)和石油工業(yè)的重 點(diǎn)之一。 (1) 焚燒法 法國、德國的石化企業(yè)多采用焚燒的方式，污泥先經(jīng)過調(diào)制和脫水預(yù) 處理，濃縮后的污泥再經(jīng)設(shè)備脫水干燥，將泥餅送至焚燒爐進(jìn)行焚燒，灰渣 用于修路或埋入指定的灰渣填埋場，焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱發(fā)電。焚燒的處理 對象主要是含油量在5-10%的油泥，焚燒溫度一般控制在800-1000cC,焚燒時 間控制在一，采用50-100%過量空氣。我國絕大多數(shù)煉油廠都建有污泥焚燒裝 置，如湖北荊門石

4、化廠、長嶺石化廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐；燕山石化采用的 流化床焚燒爐。含油污泥在經(jīng)焚燒處理后，多種有害物質(zhì)幾乎全部除去，效果良 好。但其投資大，成本高，常需加入助燃燃料，焚燒過程中伴有嚴(yán)重的空氣污染, 而且不能回收原油，所以在我國焚燒裝置的實(shí)際利用率較低。 采用旋轉(zhuǎn)式焚燒爐對油泥進(jìn)行焚燒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明焚燒后灰分中含油率僅 有,焚燒耗油量平均為t,旋風(fēng)除塵器出口煙氣中的二氧化硫和顆粒物濃度達(dá) 不到國家標(biāo)準(zhǔn)，需經(jīng)噴淋塔進(jìn)一步處理方能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 (2) 熱化學(xué)洗滌法 熱水洗滌法是美國環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法，主要用于含泥沙多 顆粒大的含油污泥的處理。一般以熱堿水溶液反復(fù)洗滌，再通過氣浮實(shí)

5、現(xiàn)固液分 離。洗滌溫度多控制在70“C左右，液固比2:1,洗滌時間20min,能將含油量為 30%落地油泥洗至殘油率1%以下?；旌暇}可由廉價的無機(jī)堿和無機(jī)鹽組成。該 方法能量消耗低，費(fèi)用不高，是我國目前研究較多、較普遍采用的含油污泥處理 方法。 采用化學(xué)熱洗多級分離處理工藝處理油田落地油泥，通過水洗溫度、時間、 固液比、PH值單因索實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)分析，確定熱洗溫度在的60-80C之間，油 泥與水的質(zhì)量比為1：51： 7,熱洗時間30min, PH值在9 一 11之間較合適。通 過藥劑篩選實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為DL-100對懸浮油泥破乳效果較好，硅酸鈉堿溶液對罐底 泥有較好的清洗效果。在最佳工藝條件下，測得

6、落地油泥的除油率為96%。 含油污泥的熱化學(xué)清洗是一個復(fù)雜的動力學(xué)多相流過程。工藝參數(shù)和化學(xué)藥 劑是兩大重點(diǎn)和難點(diǎn)，清洗化學(xué)藥劑的篩選涉及物料運(yùn)移和分離等方面因素。 對油泥清洗工藝中的化學(xué)藥劑進(jìn)行了研究，在最佳工藝條件下，選取十一種 化學(xué)藥劑進(jìn)行藥劑篩選及復(fù)配實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明陰離子表面活性劑AE0-9.NP-10 及分散劑硅酸鈉的清洗效果較好，洗后的殘油率都在2%以下。還對上述三種藥 劑進(jìn)行復(fù)配實(shí)驗(yàn)，確定了最佳清洗劑的配方：3(AE0 9)： 1 (NP-10) : 6 (N a2SiO3);1 (AE0-9) ：3(NP-10) ：6(Na2SiO3),上兩種配方均可使洗出泥殘 油率可降至4%

7、以下，且混合藥劑中的硅酸鈉對藥劑的清洗效果影響較大。 (3) 熱解吸 熱解吸是一種改型的污泥髙溫處理方法。油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度 使炷類及有機(jī)物解吸。20世紀(jì)90年代初該工藝在國外迅速發(fā)展并獲得應(yīng)用，主 要適用于處理油含量大于30%含油污泥。該工藝具有較高的技術(shù)含量，對反應(yīng) 條件要求較高，處理費(fèi)用較髙，操作也比較復(fù)雜，尚須進(jìn)一步完善。 挪威石油公司的TERMTEch熱解吸工藝是在一個裝有密鋼葉片轉(zhuǎn)子的反應(yīng)器 中，把污泥從299工加熱至3999,并通入蒸汽，使炷類在復(fù)雜的水合和裂化反 應(yīng)中分離，并冷凝回收。這些工藝都能從泥餅中回收油，剩余干燥的泥渣中姪含 量小于500mg/lo 對油田和

8、煉油含油污泥進(jìn)行了熱解處理室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，測定了回收油氣組成、熱 解殘渣含碳量和A1203含量，表明含油污泥熱解的產(chǎn)油率可達(dá)10%以上，回收 油率髙，熱解油的品質(zhì)較好。同時也產(chǎn)生一定的不凝痊類氣體；污泥熱解殘渣含 碳量髙，對油品中的瀝青具有較好的吸附脫色作用；殘渣中A1203含量高達(dá)20% 以上，經(jīng)酸溶初步再生處理，對污水有較好的絮凝作用。 (4) 溶劑萃取法 溶劑萃取是一種用以處理泥沙多顆粒小含油10%-20%的含油污泥的有效 技術(shù)。該工藝?yán)幂腿⒑臀勰嗳芙?，?jīng)攪拌和離心后，大部分有機(jī)物和油 從泥中被萃取劑抽提出來；然后回收萃取液迸行蒸館把溶劑從混合物中分離出來 循環(huán)使用，回收油則用于回?zé)挕?/p>

9、溶劑萃取一般在室溫下進(jìn)行，溶劑比越大萃取效 果越好，但溶劑比大萃取設(shè)備的負(fù)荷變大，能耗相對較大。經(jīng)過萃取后的含油污 泥再經(jīng)蒸館處理，能有效地脫出含油污泥中的重油，脫油率可達(dá)90%以上。由 于成本高，萃取法還沒有實(shí)際應(yīng)用于煉廠含油污泥處理，開發(fā)出性能價格比高的 萃取劑成為此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。 一種使用三氯甲烷溶劑萃取一蒸汽蒸鐳處理含油污泥的工藝實(shí)驗(yàn)。含油污泥 脫水后，自然風(fēng)干去除雜物，粉碎。用三氯甲烷將污泥溶解，然后在320-480C, 壓力下進(jìn)行水蒸汽蒸館脫油實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明含油污泥中加入3倍的萃取溶劑進(jìn)行 萃取，再按lg油泥加的水在40(TC下蒸館45min后，脫油率達(dá)80-90%。 勝華煉油

10、廠生產(chǎn)的120#溶劑油作提取劑，在609時，油泥質(zhì)量比為5:1, 對含油量30%的勝利油田郝現(xiàn)聯(lián)合站高含油罐底泥萃取處理，油泥中油的提取 率可達(dá),剩余泥中油含量低于亂 (5) 旋流工藝 旋流工藝是處理含水多泥沙少顆粒小的含油污泥的較好工藝。旋流分離是在 離心力場中利用介質(zhì)間的密度差，將分散相從連續(xù)棚中分離出來的一種方法，其 分散相可以是固體顆粒也可以是液滴，連續(xù)相可以是氣體也可以是液體。 德國OMW煉廠和ESSO公司應(yīng)用三相臥式螺旋離心機(jī)處理含油污泥。此工藝 是把油泥加熱至60-80C,并預(yù)攪拌或加入有機(jī)絮凝劑，處理量達(dá)60m3/h,可有 效地把含油污泥合成三相，其中固相泥渣含固率36%,含油

11、率10%；水相含油率 2%,含固率1%；油相含油95%,含水率,含固率5%。工藝由一臺及Z42 -3/441離心機(jī)和油泥料泵、電氣控制板和鋼架組成了一個完整的處理系統(tǒng)。該 離心機(jī)技術(shù)關(guān)鍵是可調(diào)葉輪工藝，可根據(jù)不同的水油比重差，進(jìn)行調(diào)節(jié)，在三相 離心機(jī)后，用一臺小型立式疊片分離機(jī)進(jìn)行油相的分離。 采用固-液旋流工藝進(jìn)行了含油泥沙處理實(shí)驗(yàn)，在操作溫度為43C,溢流流 量為h,泵壓為的工藝條件下，油的平均去除率達(dá)到,油質(zhì)量分?jǐn)?shù)可控制在 以內(nèi)，COD、揮發(fā)酚、硫化物等指標(biāo)均達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。 (6) 生物處理法 生物法處理含油量小于5%的含油污泥，具有不形成二次污染或?qū)е挛廴疚?轉(zhuǎn)

12、移、費(fèi)用低等特點(diǎn)。生物法指微生物利用石油炷類作碳源進(jìn)行同化降解，使其 最終完全礦化，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的無機(jī)物質(zhì)(C02和H20)的過程。微生物對石油炷 類的降解，主要是在加氧酶的催化作用下，將分子氧結(jié)合到基質(zhì)中，先是形成含 氧中間體，然后再轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)。因而，氧是影響好氧微生物生長和降解石油 姪類的重要因素。在石油炷類存在時，微生物耗氧變化己被用于表征底物可降解 性，目前應(yīng)用較多的是堆肥法和生物反應(yīng)器法。 A堆肥法。堆肥法是將含油廢棄物與適當(dāng)?shù)牟牧舷嗷旌喜⒊啥逊胖茫萌斯?強(qiáng)化生物降解。堆肥法能保持微生物代謝過程中產(chǎn)生的熱量，有利于石油燒類的 生物降解；持水性、透氣性為選擇材料的原則，常用鋸木屑、

13、碎稻草等。堆肥法 多見應(yīng)用于較髙痊類含量的含油污泥及冬季較長的地區(qū)。含油污泥中姪類的半衰 期約為2周，處理后的含油廢棄物可直接排放或施用農(nóng)田。 采取投加固體茵劑的方法增加微生物種群；通過投加客土、肥料、水分及改 變pH：調(diào)控微生物的營養(yǎng)和生存環(huán)境。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，處理含油污泥時投加客 土是影響處理效果的重要因素；較理想的處理?xiàng)l件為：在自然溫度條件下；客土 投加量10-20%,肥料5%,茵劑5% （濕重）水分30% （烘干基）7和。當(dāng)TPH初 始濃度為時，60天后其去除率大于49%,而且堆料的02含量能反映生物降解過 程中微生物的活性及總石油炷的處理效果變化趨勢。 采用油泥、菌劑及其他添加物充分混

14、合后堆放的方法，對三種條件下的微生 物強(qiáng)化分解油泥進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在菌劑和鋸末的共同作用下，經(jīng)過45 天后，污泥含油量從24%下降到11%,去除率達(dá)到54%。而菌劑單獨(dú)作用下, 含油量下降到16%,去除率達(dá)為33%；在沒有菌劑作用下，含油量仍然保持在20% 以上。試驗(yàn)說明，生物強(qiáng)化分解是含油污泥處理的有效途徑。 B.污泥生物反應(yīng)器法。生物反應(yīng)器是一種將含油污泥稀釋于營養(yǎng)介質(zhì)中使 之成為泥漿狀的容器。生物反應(yīng)器通過人為地控制充氧、溫度、營養(yǎng)物質(zhì)等操作 條件，姪類物質(zhì)的生物降解速度較之其他生物處理過程更快。有的加入馴化過的 髙效姪類氧化菌，加快姪類的生物降解。據(jù)文獻(xiàn)報道，當(dāng)固體負(fù)荷為5%時，生 物降解半衰期為5天。生物反應(yīng)器法也可應(yīng)用于石油工業(yè)廢棄物的預(yù)處理以減少 姪類含量，后作其他處理。 自1992年美國GuifCoast煉油廠建成污泥生物處理示范裝置以來，生物處 理裝置己商業(yè)化并廣泛應(yīng)用。VALERO煉油廠1995年建成了設(shè)計能力為2kt/a的 污泥生物處理裝置。 江蘇油田不同井站油罐和三相分離器的油泥、油砂，在預(yù)制床上采用多級分 段法堆置處理技術(shù)進(jìn)行生物修