一种含油污泥资源化处理方法

文档序号:1931581 发布日期:2021-12-07 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种含油污泥资源化处理方法 (Oily sludge recycling treatment method ) 是由 王新军 于 2021-07-26 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种含油污泥资源化处理方法,涉及危险废物处理技术领域。本发明将含油污泥进行脱水预处理,得到预处理油泥;将预处理油泥与改性剂混合进行油泥改性,得到改性油泥;将改性油泥进行深度脱水,得到脱水油泥;将脱水油泥造粒或却条后进行低温干化,得到干化污泥。本发明通过脱水预处理、深度脱水和低温干化使含油污泥的含水率降低至10~30%,通过油泥改性提高含油污泥的燃尽率,含油污泥经过处理后成为疏松、多孔、干燥的干化污泥,热值≥3000Kcal/kg,能够作为生物质燃料进行资源化利用。本发明提供的方法能够实现含油污泥的资源化、无害化处理,使含油污泥得到充分利用。(The invention provides a resource treatment method for oily sludge, and relates to the technical field of hazardous waste treatment. The method comprises the steps of carrying out dehydration pretreatment on oil-containing sludge to obtain pretreated oil sludge; mixing the pretreated oil sludge with a modifier to modify the oil sludge to obtain modified oil sludge; deeply dehydrating the modified oil sludge to obtain dehydrated oil sludge; and granulating or cooling the dehydrated oil sludge, and then drying at low temperature to obtain dried sludge. According to the invention, the moisture content of the oily sludge is reduced to 10-30% through dehydration pretreatment, deep dehydration and low-temperature drying, the burnout rate of the oily sludge is improved through oil sludge modification, the oily sludge becomes loose, porous and dry dried sludge after treatment, the calorific value is not less than 3000Kcal/kg, and the oily sludge can be used as biomass fuel for resource utilization. The method provided by the invention can realize resource and harmless treatment of the oily sludge, so that the oily sludge is fully utilized.)

一种含油污泥资源化处理方法

技术领域

本发明涉及危险废物处理技术领域,特别涉及一种含油污泥资源化处理方法。

背景技术

含油污泥是石油生产的伴随品,是石油生产的主要污染源之一,也是影响油田及周边环境质量的一大难题。含油污泥是一种极其稳定的悬浮乳状液体系并且其组成成分极其复杂,含有大量老化原油、蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物、重金属等,总体上,含油污泥中含油率为10~50%,含水率为40~90%。目前,我国含油污泥年产生量达300多万吨,仅大庆、胜利、辽河三大油田年产含油污泥约200万吨,新疆油田年产4~5万吨,堆存量约22万吨。

含油污泥如果不经处置排放,可能对环境产生一定的影响:如果露天存放,石油类等烃类物质挥发,对大气环境质量会产生影响;如果临近地表水可能会因地表径流对地表水质产生影响。我国现已对含油污泥的排放加强了重视,目前明确规定,肆意排放未经处理的含油污泥将处以一定金额的罚款,这样虽然限制了部分污染物的排放,但仍然不能从根本上解决问题。近年来,研究人员开展了大量含油污泥处理技术的研究,但多是从末端治理的角度出发,尚不能实现含油污泥的资源化利用或者资源化利用程度较低。

发明内容

有鉴于此,本发明目的在于提供一种含油污泥资源化处理方法,本发明提供的方法能够实现含油污泥的资源化、无害化处理,使含油污泥得到充分利用。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种含油污泥资源化处理方法,包括以下步骤:

(1)将含油污泥进行脱水预处理,得到预处理油泥;所述预处理油泥的含水率为75~80%;

(2)将所述预处理油泥与改性剂混合进行油泥改性,得到改性油泥;所述改性剂包括破乳剂10~40wt%、疏散剂20~35wt%和余量的絮凝剂;

(3)将所述改性油泥进行深度脱水,得到脱水油泥;所述脱水油泥的含水率为65~70%;

(4)将所述脱水油泥造粒或却条后进行低温干化,得到干化污泥;所述低温干化的温度为65~75℃;所述干化污泥的含水率为10~30%。

优选地,所述步骤(1)中含油污泥的污泥浓度为0.2~3.0wt%。

优选地,所述步骤(1)中的脱水预处理在叠螺脱水机中进行。

优选地,所述步骤(2)中的破乳剂为聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵;所述疏散剂为火山灰;所述絮凝剂为二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物和羧甲基纤维素钠的混合物,所述二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物和羧甲基纤维素钠的质量比为5~30:15~30。

优选地,所述步骤(2)中预处理油泥与改性剂的质量比为100:5~15。

优选地,所述步骤(2)中的混合在无重力混合搅拌机中进行。

优选地,所述步骤(2)中混合的时间为1~3min。

优选地,所述步骤(3)中的深度脱水在高压带式压滤机中进行。

优选地,所述步骤(4)中的低温干化在干化机中进行。

优选地,所述步骤(4)中干化污泥的热值≥3000Kcal/kg,2min燃烬率≥97%,燃尽时间≤5min,灰分<20%,着火温度≥268℃;所述干化污泥作为生物质燃料。

本发明提供了一种含油污泥资源化处理方法,包括以下步骤:(1)将含油污泥进行脱水预处理,得到预处理油泥;所述预处理油泥的含水率为75~80%;(2)将所述预处理油泥与改性剂混合进行油泥改性,得到改性油泥;所述改性剂包括破乳剂10~40wt%、疏散剂20~35wt%和余量的絮凝剂;(3)将所述改性油泥进行深度脱水,得到脱水油泥;所述脱水油泥的含水率为65~70%;(4)将所述脱水油泥造粒或却条后进行低温干化,得到干化污泥;所述低温干化的温度为65~75℃;所述干化污泥的含水率为10~30%。本发明通过脱水预处理、深度脱水和低温干化使含油污泥的含水率降低至10~30%,通过加入改性剂对含油污泥进行油泥改性能够提高含油污泥的燃尽率,含油污泥经过本发明提供的方法进行处理后成为疏松、多孔、干燥的干化污泥,热值≥3000Kcal/kg,能够作为生物质燃料进行资源化利用。而且,所得干化污泥2min可燃物燃烬率≥97%,而煤可燃物燃烬率只有56%;所得干化污泥的燃尽时间≤5min,焚烧后大部分有机成分都会分解,灰分<20%,而煤需要10min以上才能燃烬;同时,所得干化污泥燃烧产生的NOX、SO2、HCl和烟气等污染物排放指标优于煤;此外,所得干化污泥着火燃特性属极易稳定区,着火温度≥268℃,储运安全。本发明提供的方法能够实现含油污泥的资源化、无害化处理,使含油污泥得到充分利用;并且本发明提供的方法简单、高效、能耗低、成本低。

具体实施方式

本发明提供了一种含油污泥资源化处理方法,包括以下步骤:

(1)将含油污泥进行脱水预处理,得到预处理油泥;所述预处理油泥的含水率为75~80%;

(2)将所述预处理油泥与改性剂混合进行油泥改性,得到改性油泥;所述改性剂包括破乳剂10~40wt%、疏散剂20~35wt%和余量的絮凝剂;

(3)将所述改性油泥进行深度脱水,得到脱水油泥;所述脱水油泥的含水率为65~70%;

(4)将所述脱水油泥造粒或却条后进行低温干化,得到干化污泥;所述低温干化的温度为65~75℃;所述干化污泥的含水率为10~30%。

本发明将含油污泥进行脱水预处理,得到预处理油泥。本发明对所述含油污泥的来源没有特别的要求,本领域技术人员熟知来源的含油污泥均适用于本发明。在本发明中,所述含油污泥的污泥浓度优选为0.2~3.0wt%;本发明将含油污泥的污泥浓度控制在所述范围,一方面保证含油污泥后续的脱水性能,提高脱水效率,另一方面保证含油污泥具有足够的流动度和稳定性。在本发明中,所述脱水预处理优选在叠螺脱水机中进行;本发明对所述叠螺脱水机没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的叠螺脱水机即可。在本发明中,所述预处理油泥的含水率为75~80%;在具体实施过程中,可以将含油污泥通过叠螺脱水机直接脱水至含水率为75~80%;或者,可以将高含水率的含油污泥通过叠螺脱水机脱水后,再将脱水后的含油污泥与低含水率的含油污泥进行混合,使混合后的含油污泥的含水率在75~80%的范围内,例如,可以将污水处理厂产生的浮渣和剩余活性污泥这些高含水率的含油污泥通过叠螺机进行脱水,然后再与罐底泥和落地泥这些低含水率的含油污泥进行混合。在本发明实施例中,所述预处理油泥暂存于污泥料斗中。

得到预处理油泥后,本发明将所述预处理油泥与改性剂混合进行油泥改性,得到改性油泥。在本发明中,所述改性剂包括破乳剂10~40wt%、疏散剂20~35wt%和余量的絮凝剂,进一步优选包括破乳剂20~35wt%、疏散剂20~25wt%和余量的絮凝剂。在本发明中,所述破乳剂优选为聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵;所述疏散剂优选为火山灰;所述絮凝剂优选为二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物和羧甲基纤维素钠的混合物,所述二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物和羧甲基纤维素钠的质量比优选为5~30:15~30,更优选为20~30:15~25。本发明对所述破乳剂、疏散剂和絮凝剂的来源没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的市售商品或者采用本领域技术人员熟知的方法制备得到均可。在本发明中,所述预处理油泥与改性剂的质量比优选为100:5~15,更优选为100:8~12。在本发明中,所述混合优选在无重力混合搅拌机中进行;本发明对所述无重力混合搅拌机没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的无重力混合搅拌机即可,在本发明具体实施例中,优选将暂存于污泥料斗中的预处理油泥通过无轴螺旋输送机输送至所述无重力混合搅拌机中进行混合。在本发明中,所述混合的时间优选为1~3min,更优选为2min。含油污泥乳化严重,呈现出油包水、水包油形式高度乳化的粘稠状液体,本发明将所述预处理油泥与改性剂混合,改性剂中的疏散剂能够使得油泥燃料块轻量化,可以增加油泥燃料块的比表面积以及使得油泥燃料块容易燃烧;改性剂中的破乳剂和絮凝剂与油泥发生反应后,油泥发热量得到提高,燃烧过程中的飞灰明显降低;所述预处理油泥经过油泥改性,生成了燃烧性能好的物质。

得到改性油泥后,本发明将所述改性油泥进行深度脱水,得到脱水油泥。在本发明中,所述深度脱水优选在高压带式压滤机中进行;本发明对所述高压带式压滤机没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的相应设备即可;在本发明具体实施例中,通过皮带或蛟龙传输设备将所述改性油泥由无重力混合搅拌机输送至所述高压带式压滤机中。在本发明中,所述脱水油泥的含水率为65~70%;同时在深度脱水的过程中进一步增加油泥与改性剂的反应时间,使油泥改性充分进行。

得到脱水油泥后,本发明将所述脱水油泥造粒或却条后进行低温干化,得到干化污泥。本发明对所述造粒或却条的方法没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的造粒或却条方法即可,如通过造粒装置或却条装置实现脱水油泥的造粒或却条。在本发明中,所述低温干化的温度优选为65~75℃,即保持脱水油泥外围温度为65~75℃,既可以有效分离出油泥中的绝大部分水分,又可保证油泥干化过程的安全性和可靠性。在本发明中,所述低温干化优选在干化机中进行,本发明对所述干化机没有特别的要求,采用本领域技术人员熟知的干化机即可;所述低温干化的具体过程优选为:所述脱水油泥进入干化机的网带传动装置,网带不间断工作,干燥的热风从网带的底部送入(送风温度65~75℃),脱水油泥中的水分吸热后不断汽化,产生大量饱和的水蒸气被带回到网带顶部,热风从顶部循环回到干化机的蒸发器(回风温度40~60℃),通过冷凝除湿的方式把水汽(蒸发的水蒸气及挥发性有机气体等)收集排出;此时,饱和度较低的水蒸气再经过干化机的冷凝器加热到65~75℃,变成干燥高温的热空气,送回到网带底部,进入周期性循环,整个周期为90~120min,达到污泥干化脱水的目的;在低温干化的过程中,油泥中水分汽化潜热等于水汽冷凝潜热,干化过程无需引入外界热量。

在本发明中,所述干化污泥的含水率为10~30%。在本发明中,所述干化污泥疏松、多孔、干燥,单位热值≥3000Kcal/kg,能够作为生物质燃料进行资源化利用。而且,所得干化污泥2min可燃物燃烬率≥97%,而煤可燃物燃烬率只有56%;所得干化污泥的燃尽时间≤5min,焚烧后大部分有机成分都会分解,灰分<20%,而煤需要10min以上才能燃烬;同时,所得干化污泥燃烧产生的NOX、SO2、HCl和烟气等污染物排放指标优于煤;此外,所得干化污泥着火燃特性属极易稳定区,着火温度≥268℃,储运安全。在本发明中,所述干化污泥优选作为生物质燃料。

本发明提供的方法能够实现含油污泥的资源化、无害化处理,使含油污泥得到充分利用;并且本发明提供的方法简单、高效、能耗低、成本低。

下面结合实施例对本发明提供的含油污泥资源化处理方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

含油污泥为浮渣,含水率为77.23%,含油率为20.12%,含渣率(主要为污泥和其他杂质)2.65wt%。对该含油污泥进行资源化处理,方法如下:

将含油污泥由污泥泵送至叠螺脱水机进行脱水预处理,经过叠螺脱水后得到的预处理油泥的含水率为75.1%,暂存于污泥料斗中;

将预处理油泥通过无轴螺旋输送机输送至无重力混合搅拌机中,此时改性剂通过有轴螺旋输送机输送至无重力混合搅拌机中,与预处理油泥进行混合改性(混合的时间为2.5min),得到改性油泥;改性剂的组成为:聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(32wt%)为破乳剂、二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物(28wt%)和羧甲基纤维素纳(19wt%)为絮凝剂、火山灰(21wt%)为疏散剂,预处理油泥与改性剂的质量比为100:12;

将改性油泥通过皮带输送至高压带式压滤机进行深度脱水,得到脱水油泥,脱水油泥的含水率为66%;

将脱水油泥经过造粒装置造粒后,通过无轴螺旋输送机输送进入油泥低温干化机进行干化处理:造粒后的油泥进入干化机的网带传动装置,网带不间断工作,干燥的热风从网带的底部送入(送风温度70℃),污泥中的水分吸热后不断汽化,产生大量饱和的水蒸气被带回到网带顶部,热风从顶部循环回到干化机的蒸发器(回风温度58℃),通过冷凝除湿的方式把水气收集排出;此时,饱和度较低水蒸气的再经过干化机的冷凝器加热到75℃,变成干燥高温的热空气,送回到网带底部,进入周期性循环,达到污泥干燥脱水的目的,最终得到干化污泥,含水率26%,干化过程中产生的尾气可以通过风机进入尾气处理装置进行深度处理。

得到的干化污泥为疏松、多孔物质,对得到的干化污泥进行测试,固体可燃物含量为19.74%(参照GB/T213-1996《煤的发热量测定方法》测定),灰分含量为19.784%,固定碳含量15.474%,挥发分含量52.311%,热值为4822Kcal/kg,在2min燃烬率为98.5%,燃尽时间4.8min,着火温度271℃,得到的干化污泥可以作为固体生物质燃料进行资源化利用。

实施例2

含油污泥为罐底油泥,含水率为78.55%,含油率为19.78%,含渣率(主要为污泥和其他杂质)1.67wt%。对该含油污泥进行资源化处理,方法如下:

将含油污泥由污泥泵送至叠螺脱水机进行脱水预处理,经过叠螺脱水后得到的预处理油泥的含水率为75.8%,暂存于污泥料斗中;

将预处理油泥通过无轴螺旋输送机输送至无重力混合搅拌机中,此时改性剂通过有轴螺旋输送机输送至无重力混合搅拌机中,与预处理油泥进行混合改性(混合的时间为2.6min),得到改性油泥;改性剂的组成为:聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(31wt%)为破乳剂、二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物(28wt%)和羧甲基纤维素纳(20wt%)为絮凝剂、火山灰(21wt%)为疏散剂,预处理油泥与改性剂的质量比为100:10;

将改性油泥通过皮带输送至高压带式压滤机进行深度脱水,得到脱水油泥,脱水油泥的含水率为65.5%;

将脱水油泥经过造粒装置造粒后,通过无轴螺旋输送机输送进入油泥低温干化机进行干化处理:造粒后的油泥进入干化机的网带传动装置,网带不间断工作,干燥的热风从网带的底部送入(送风温度68℃),污泥中的水分吸热后不断汽化,产生大量饱和的水蒸气被带回到网带顶部,热风从顶部循环回到干化机的蒸发器(回风温度59℃),通过冷凝除湿的方式把水气收集排出;此时,饱和度较低水蒸气的再经过干化机的冷凝器加热到74℃,变成干燥高温的热空气,送回到网带底部,进入周期性循环,达到污泥干燥脱水的目的,最终得到干化污泥,含水率22%,干化过程中产生的尾气可以通过风机进入尾气处理装置进行深度处理。

得到的干化污泥为疏松、多孔的物质,对得到的干化污泥进行测试,固体可燃物含量为18.24%,灰分含量19.98%,固定碳含量9.37%,挥发分含量52.41%,热值为4908Kcal/kg,在2min燃烬率为97.9%,燃尽时间4.9min,着火温度268℃,得到的干化污泥可以作为固体生物质燃料进行资源化利用。

由以上实施例可以看出,本发明提供的方法能够实现含油污泥的资源化、无害化处理,使含油污泥得到充分利用;并且本发明提供的方法简单、高效、能耗低、成本低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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