欢迎来到中国化工信息杂志
含油污泥资源化综合利用之道
2019年13期 发行日期:2019-06-28
作者:江苏连昌环保有限公司 朱永杰 谢勤峰 吴乐平 南京环保产业创新中心 于伟华

  石油开采、运输、炼制、含油污水处理和油罐清理过程中会产生含油固体废物,称之为含油污泥(包括含油浮渣,下同),具有含油量高、重质油组分高等特点,含油率一般在10%~50%,含水率在40%~90%。含油污泥是一类量大、面广的污染源,含有病原菌、寄生虫(卵)、重金属、盐类以及多氯联苯、二恶英等难降解的有毒有害物质,已被列入《国家危险废弃物目录》含油废物类。炼油厂的含油污泥主要来自“三泥”,包括炼油厂污水处理时产生的隔油池底泥、气浮处理时产生的浮选池浮渣以及好氧生化处理中的剩余活性污泥。目前,我国石油化工行业平均每年产生约100万吨含油污泥。含油污泥的随意排放或简单堆放会对地下水、地表水、大气和周围植被等造成污染。因此,国内外很多油田和环保公司都积极开发含油污泥处理新技术并应用推广,对其进行无害化处理。


含油污泥的处理方法


  含油污泥的处理方法主要有固化法、焚烧法、热水洗涤法、溶剂萃取法、超声波法、热裂解法、生物法等。
  (1)固化法
  固化法是利用物理或化学方法将油泥与惰性基材混合,从而将油泥中的有害物质聚结在固体中。其优点是能将原油中的有毒、有害物质封存起来,避免其对环境造成危害,且处理成本低;缺点是会造成油泥中的原油资源损失,且需要添加大量基材。
  (2)焚烧法
  焚烧法是一种较成熟的处理方法,使油泥在专门的焚烧炉内焚烧,彻底脱去其中的含油有机物。其优点是操作方便,处理速度快,可彻底去除油泥中有害物质,并且燃烧所产生的热能可再利用;缺点是会损失油泥中的原油资源,且能耗较大,燃烧放出的气体可能会造成二次污染。
  (3)热水洗涤法
  热水洗涤法是目前落地油泥的主要处理方法,通过热碱水或加有活性剂的热水对油泥进行多次洗涤。其优点是操作简单,适用性广,成本较低;缺点是在处理过程中容易造成二次污染,且分离程度不是很高。
    (4)溶剂萃取法
  溶剂萃取法是利用有机溶剂将油泥中的油萃取出来,实现油、水、泥的三相分离,并通过蒸馏技术实现萃取剂的循环利用。其优点是油泥分离彻底,脱油率高,原油资源能得到有效利用;缺点是萃取剂用量较大,成本较高。
  (5)超声波法
  超声波法是利用超声波的机械振动等作用降低油泥中原油的黏度,使其粘附作用显著下降,从而使油、泥和水分离。目前国内外已有用超声波法处理污油泥的报道,但用超声波法处理炼油厂含油污泥还存在一些困难,特别是炼油厂含油污泥一般是稳定乳化液体系,分离难度很高。
  (6)热裂解法
  热裂解法分为高温分解法和低温处理法,是将油泥在无氧的环境下加热到烃类裂解温度,并通过冷凝,回收烃类物质。其优点是处理速度快,分离效果明显,部分烃类可回收利用,减少了资源浪费;缺点是成本较高,操作较复杂。
  (7)生物法
  生物法是在含油污泥中加入油水分离处理药剂、菌类复合剂、堆肥材料及双氧水等,通过控制所含的水分、酸碱度,石油类物质的去除率可达60%~90%,其中环烷基芳烃的去除率可达90%左右,烷烃的去除率可达28%左右,芳香烃类的去除率可达85%左右。


炼油厂含油污泥处理的三大技术难题


  炼油厂含油污泥含水量大、组分复杂、杂质多,一般是由水包油、油包水、固体悬浮物以及生产过程中使用的各种处理剂组成的稳定乳化液体系,与普通油田的含油污泥相比,其分离与处理难度更大。在炼油厂含油污泥处理技术中,需解决的主要难题有三个,即破乳、浮渣分离和油分离。
  破乳一般使用化学破乳法,即在含油污泥中加入破乳剂进行破乳。化学破乳法的缺陷是加入了新的化学物质,使得形成的固废与废水的成分更为复杂。
  分离一般采用离心机。通常先在含油污泥中加入调质剂氢氧化钠、重晶石粉、聚合氯化铝等,将油吸附并沉降在固体中;再利用离心机将固体从已经破乳处理的含油污泥中分离出来,形成固体与水两相物质,油则被包含在固体废物中。离心分离的缺陷在于:在含油污泥中加入了大量的氢氧化钠、重晶石粉和絮凝剂等添加剂,添加量一般达到含油污泥重量的25%左右,导致分离后的固废量大幅增加。特别是含油污泥中大量的、可回收的油不能回收,造成了极大的浪费,同时也污染了环境。


超声波破乳协同油水分离技术


  超声波破乳协同油水分离技术可有效解决传统含油污泥处理过程中添加剂等导致危废量的增加,水、泥、油分离不充分,油回收率低等问题。该工艺由污油泥储罐、大功率超声波作用器、高速油液分离离心机和低速固液分离离心机组成。由于采用了“破乳-油分离-固水分离”的工艺流程,改变了传统的“破乳-固水分离”的工艺流程,并且以物理破乳替代了传统的化学破乳,使得水、油、泥分离充分,提高了油的回收率;添加剂加入量极少(3%~5%),减少了固废的产生;在分离过程中,降低了重复乳化的可能性,避免了重复操作;实现废水可回收循环利用,节能环保。
  具体来说,这套系统具有以下特点:
  一是大功率超声波破乳。超声波破乳装置包括超声波发生器和超声波换能器。在乳化的含油污泥中,超声波的振动和空化作用促使原油中的石蜡、胶质、沥青等天然乳化剂分散均匀,从而降低油水界面膜的强度和原油黏度,增加其溶解度,有利于水相沉降分离。同时,边界摩擦使油与水分界处的温度升高,有利于界面膜的破裂。另一方面,原油吸收部分声能转化成的热能可降低原油的黏度,有利于水中“粒子”的重力沉降分离。
  二是油分离。在这套系统中,含油污泥在超声波作用器作用下破乳后,由于粒度和密度的差距,在高速油液离心机中通过离心作用,油先从含油污泥中分离出来;剩下固体和水的混合物,再将水从固体中分离出来。
  三是固水分离。在固水混合物中加入少量的无机吸附剂和絮凝剂,很容易使细小的浮渣颗粒团聚,从而通过低速固液离心机将固水混合物进行分离;而且由于“油”已在前面工序中被分离出去,加入的少量无机吸附剂和絮凝剂不会造成固水混合物的再次乳化。
  四是废水利用。这套系统设置了废水循环系统,将从固水混合物中分离出的废水的一部分通过回水和清洗管道,用于油泥浮渣的加水调质和系统中各组件的清洗,实现了系统中水的循环利用,有利于保护环境。

当前评论