含油污泥的常用污泥的处理方法
污泥深度脱水处理可以使用多种药剂,普通污泥脱水会使用到以下几种最常见的药剂:
阳离子聚丙烯酰胺:这是一种高分子絮凝剂,可以通过吸附和桥接作用,使污泥中的小颗粒絮凝成较大的颗粒,提高污泥的沉降性能和脱水性能。
聚合氯化铝:这是一种无机高分子混凝剂,可以与污泥中的杂质发生混凝反应,生成不溶性沉淀物,使污泥中的水分被分离出来。
石灰:石灰可以与污泥中的酸性物质发生中和反应,调节污泥的pH值,同时促进污泥的凝聚和沉降。
硅藻土:硅藻土具有多孔性和高比表面积的特点,可以作为助滤剂使用,提高污泥的过滤性能和脱水性能。
需要注意的是,不同种类的药剂适用于不同的污泥性质和处理要求,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的药剂。有机质比较高的污泥,在工艺不允许添加石灰的情况下,需要定制有机的深度污泥脱水剂,并进行相应的工艺参数调整,保证污泥处理效果。
含油污泥因污染造成的原因等不同而组成不同,一般油田、贮罐等产生的含油污泥含油率在10%~50%,含水率在40%~90%。这些含油污泥的产生、数量和组成基本上比较稳定,处理方法如下,其他原因产生的含油污泥的无害化处理也可参照:
含油污泥处理最终的目的是以减量化、资源化、无害化为原则。含油污泥常用的处理方法:溶剂萃取法、焚烧法、生物法、焦化法、含油污泥调剖、含油污泥综合利用等。首先是含油污泥的脱水、调质:
(1)含油污泥脱水:含油污泥处理首先是脱水,含油污泥中的水的存在有以下四种形态:即自由水(free water)、间隙水(interstitialwater)、附着水(vicinalwater)(或表面水surfacewater)、化学结合水(chemical-boundwater)。常用含油污泥脱水方法及效果见下表
常用含油污泥的脱水方法及效果
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脱水方法 脱水装置 脱水后含水率(%) 脱水后状态
浓缩脱水 重力、气浮、离心浓缩 95~97 近似糊状
自然干化法 自然干化场、晒沙场 70~80 泥饼状
真空过滤 真空转鼓、真空转盘 60~80 泥饼状
压力过滤 板框压滤机 45~80 泥饼状
滚压过滤 滚压带式压滤机 78~86 泥饼状
离心过滤 离心机 80~85 泥饼状
干燥法 10~40 粉状、粒状
焚烧法 0~10 灰状
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(2)含油污泥的调质
经重力沉降脱水后的黑色粘稠含油污泥浓缩液,一般由水包油(O/W)、油包水(W/O)以及悬浮固体共同组成,属于多相的胶体体系,成分较为复杂。由于含油污泥颗粒表面吸附同种电荷,相互之间排斥,加之充分乳化,使得油、水、泥渣分离比较困难。需要加入调质剂,使原油与固体颗粒分离、油滴聚合以及原加入的化学药剂随固体杂质沉降,实现油、水、渣三相的完全分离。即加入不同的絮凝剂 、破乳剂、和pH值调节剂,选择适当的脱水方法,并辅以加热减粘(最佳为50℃以上)等调质手段,实现水-油-固三相分离。
(3)萃取法
萃取法是利用“相似相溶”原理,选择一种合适的有机溶剂作为萃取剂,用于含油污泥中原油的回收和利用。超临界流体萃取技术,是一种新兴的含油污泥萃取技术,该技术正处于开发阶段。它将常温、常压下为气态的物质经过高压达到液态,并作为萃取剂,因其有巨大的溶解能力,所以萃取剂易于回收循环使用。常用的超临界流萃取剂有甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、二氧化碳等,这些物质的临界温度高、临界压力低,而且原料廉价易得,是良好的超临界萃取剂,且密度小,易于分离。目前,萃取法处理含油污泥还在试验开发阶段。萃取法的优点是处理含油污泥较彻底,能够将大部分石油类物质提取回收。但是由于萃取剂价格昂贵,而且在处理过程中有一定的损失,所以萃取法成本高,还没有实际应用于炼厂含油污泥的处理。此项技术发展的关键是要开发出性能价格比高的萃取剂。
(4)焚烧法
经过预先脱水浓缩预处理后的含油污泥,送至焚烧炉进行焚烧,温度800~850℃,经30分钟焚烧即可完毕,焚烧后的灰渣需进一步处理。目前国内焚烧炉类型主要有: 方箱式、固定床式、流化床式、耙式炉或回转窑等炉型。焚烧处理法优点是污泥经焚烧后,多种有害物几乎全部除去,减少了对环境的危害,废物减容效果好,处理比较安全,缺点是焚烧过程中产生了二次污染,浪费了宝贵资料。
(5)生物法
含水污泥的生物处理技术主要有地耕法、堆肥处理法和污泥生物反应器法。主要利用微生物将含油污泥中的石油烃类降解为无害的土壤成份。据资料报导,地耕法可对土地和地下水产生一定污染,故在一些发达国家已经停止使用。堆肥法是将含油废弃物与适当的材料相混合并成堆放置,使天然微生物降解石油烃类的过程。堆肥法是一种有效的生物处理方法,含油污泥中烃类的半衰期约为2周,处理后的含油废弃物可填埋或施用农田。生物反应器是一种将含油污泥稀释于营养介质中使之成为泥浆状的容器。由于生物反应器能人为地控制充氧、温度、营养物质等操作条件,烃类物质的生物降解速度较其他生物处理过程更快。加入驯化过的高效烃类氧化菌,可加快烃类的生物降解。当固体负荷为5%时,生物降解半衰期为5天。生物反应器法适用于含油污泥,也适用于油污土壤及含油钻屑,含油废弃物经处理后,液体部分可排入处置井(坑、池)或另作他用(如回用);固体部分可施用农田,生物反应器法也可用于石油工业废弃物的预处理以减少烃类含量,然后进行其他处理。
(6)焦化法:含油污泥中含有一定数量的矿物油,其组成主要有烷烃、环烷烃、芳香烃、烯烃、胶质及沥青质等。焦化法处理含油污泥是利用高温条件下烃类的热裂解和热缩合反应产生液相油品、不凝气和焦碳产品。反应温度为490℃,反应压力为常压。在此条件下,液相产品主要为汽油、柴油和蜡油。
(7)调剖技术:利用采出水中的含油污泥与地层有良好配伍性,以含油污泥为基本原料,采用化学处理方法,加入适量的添加剂,悬浮其中的固体颗粒,延长悬浮时间,增加注入深度,有效地提高封堵强度,并使油组份分散均匀,形成均一、稳定的乳状液。由含油污泥配成乳化悬浮液调剖剂,应用于油田注水井调剖,在地层到达一定深度后,受地层水冲释及地层岩石的吸附作用,乳化悬浮体系分解,其中的泥质吸附胶沥质和蜡质,并通过它们粘联聚集形成较大粒径的“团粒结构”沉降在大孔道中,使大孔道通径变小,封堵高渗透层带,增加了注入水渗流阻力,迫使注入水改变渗流方向,提高了注入水波及体积。通过优化施工工艺,可使含油污泥只封堵住高渗透地带,而不污染中、低渗透层。处理后的含油污泥作为调剖剂需达到的技术指标为:含油污泥粘度低(≤0.3Pa·s),可泵性好;加入悬浮剂后含油污泥悬浮性能好,沉降时间大于3h。
(8)其他方法:除了以上含油污泥处理方法外,还有地耕法、含油污泥固化法、化学破乳法、固液分离法、土地填埋技术,含油污泥的综合利用一般是利用含油污泥铺路、制砖、制作蜂窝煤等。国外还有含油污泥低温热解技术,以及采用溶剂和低频声波分离油泥的方法等。
2024-01-17 广告