油泥砂无害化处理技术制造技术

本发明专利技术涉及一种油泥砂无害化处理技术。本发明专利技术的技术方案包括：（１）对油泥砂进行简单的液体和固体分离，分离出的油回收利用，污水进行净化处理：（２）分离后的油泥砂添加固化剂进行固化处理，包括二次脱油、脱水和脱粘、固化；（３）油泥砂固化物进行燃烧处理，燃烧后的烟气经除尘器处理后排放。所述的固化剂包括表面活性剂为ＴＷ－８０、渗透剂ＨＦＣ－１０８、金属氧化物ＸＬ－１、晶核成长ＴＦ－２、固型剂ＴＦ－３，其重量百分比分别为０．１－１０、０．１－５．５、１－２０、１－３０、１－５０。本发明专利技术具有操作简便，固化工艺简单，成本低廉，设备投资小，专用设备少，经济效益显著，可适用于自然沉淀脱水后的所有油泥砂、落地油、被落地油污染的土壤；固化后的油泥砂用作燃煤锅炉的燃料，提高了油泥砂的再生能源的利用率；处理后的废渣中石油类物质的残存量低；实现了油、土壤资源的综合再利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油泥砂无害化处理技术。
技术介绍
油泥砂是指在石油生产活动中产生的，主要来源于原油集输及处理过程的各个环节，被原油及其它有机物污染了的泥、砂、水的混合物。油泥砂通常是一种组成成份复杂的棕黑色粘稠状物质，主要由水、泥沙和矿物油三部分组成，水、油和泥沙呈现一种非常稳定的悬浮乳化状态。油泥砂中的水可分为四类，即游离水、絮体水、毛细水、粒子水，存在于污泥絮体空隙之间的游离水，借助污泥固体的重力沉降可部分分离出来，絮体水藏于絮体网络内部，只有靠外力改变絮状结构才能部分分离；毛细水粘附于单个粒子之间，必须施加更大外力，使毛细孔发生变形才能部分去除；粒子水是化学结合水，需要通过化学作用或高温处理，改变污泥固体的化学结构和水分子状态，才能将其去除。油泥砂中的油一般分为可浮油、乳化油、溶解油等，其中乳化油占绝大部分，是油泥粘砂度大、难于脱水处理的主要原因。油泥砂中的污泥颗粒和微细沙粒一般都带负电，使油泥砂中的大多数颗粒是相互排斥而不是相互吸引，难于结成较大颗粒沉降除去。由于油泥砂固相含量低，含水率高，又呈现悬浮分散状态，因而体积庞大。来源不同的油泥砂，如新鲜和老化的油泥砂，其组成和物理性质都可能会有较大差别，如粘稠度、含水率、脱水性、油水分离性等。这些不同的性质，使得一些处理方法不具有普遍的适用性。目前，用于油泥砂处理的方法主要有(1)堆存法是一种专门修建堆放场地集中存放油泥砂的方法。。这只能是一种临时存放，长期存放不符合环保要求，最终须采取其它无害化处理方法加以处理。(2)固化处理法是通过物理化学方法将含油污泥固化或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。具体工艺一种是含油污泥→加药浓缩沉降脱水→离心脱水→物理化学固化成型。另一种是油泥砂→均质除油罐→生物反应脱油→浓缩→脱水→水泥、沙子、固化剂→注入模具→偏心振荡→脱模→自然养护→地面花砖，对含砂量较高的油砂处理效果较好，对含泥量较高的油泥处理较差，工业化生产的工艺不成熟。(3)填埋法是一种直接将油泥砂埋入填埋场的处置方法。填埋处置的作业流程为污泥收集→污泥浓缩→摊开推平→压实→复土→压实。占用土地资源、油泥砂中所含的油、泥砂资源不能回收利用。(4)回注法是将极细的油泥砂回注到高渗透地层的处理方法，只适合一些特殊区块。回注法的技术路线为油泥砂→化学处理→物理过滤→调配→回注。(5)分离法通常包括固液分离、油水分离、油回收和废渣利用等。分离过程可以是物理过程、化学过程或生物过程，或几种过程的结合。①脱水处理可通过自然沉降或蒸发进行，或直接通过机械方法进行，或加入化学药剂后通过重力沉降或机械方法进行。②油、水、泥(砂)三相分离常用的技术路线是油泥沙→加温匀化→化学分离→加温分离→机械脱水→固化→微生物处理→干化填埋。(6)干化场处理法是由底部砂滤床和排水沟并列构建而成，以泵或车供给污泥，污泥均匀地铺在地上，通过太阳或风的蒸发作用及土地渗滤作用，经过一段较长时间，将其中的水分脱除。(7)生物处理法是利用微生物使油泥砂中的石油和其它有机物降解，最终转化为CO2、水及细胞质。(8)焚烧法。焚烧前一般必须经过脱水浓缩预处理和干燥等工艺，然后才将形成的泥饼送至专门焚烧炉进行焚烧，温度800～850℃，经30min焚烧却可完毕，灰渣可再进一步利用，但是燃烧过程中需加助燃剂，油泥泥饼易粘连设备，设备投资高，运行可靠性差。上述技术中油泥砂直接填埋或固化后填埋都具有简单易行的特点，但这类方法既浪费了能源，还有可能导致环境污染。各类物理化学处理方法多以回收原油为目的，处理过程通常需要加入化学药剂，需要专门的处理设施，处理过程复杂，成本较高。并且原油回收不彻底，存在废水和废渣二次污染物问题，仍需考虑进一步处理或综合利用。生物处理技术优点是不需加入化学药剂，消耗能源较少，绿色环保，但土地耕作法和堆肥法需大面积土地，生物反应器法仍有废渣排放，且处理时间长，操作复杂。焚烧法必须在专门建立的焚烧炉中进行，可比较彻底地消除油泥砂中的有害有机物，但设备投资高、需建设专门的焚烧设备，需加入助燃剂，设备运行可靠性差。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种利用燃煤锅炉焚烧方式的油泥砂无害化处理技术。本专利技术的技术方案包括(1)对油泥砂进行简单的液体和固体分离，分离出的油回收利用，污水进行净化处理；(2)分离后的油泥砂添加固化剂进行固化处理，包括二次脱油、脱水和脱粘、固化；(3)油泥砂固化物在燃煤锅炉中与锅炉燃煤一起燃烧，燃烧后的烟气经除尘器处理后排放，炉渣回收利用。所述的固化剂包括表面活性剂为TW-80、渗透剂HFC-108、金属氧化物XL-1、晶核成长TF-2、固型剂TF-3，其重量百分比分别为0.1-10、0.1-5.5、1-20、1-30、1-50。本专利技术的优点一是操作简便，固化工艺简单，成本低廉，经济效益显著，可适用于自然沉淀脱水后的所有油泥砂、落地油、被落地油污染的土壤，对其含油量、含水量、含砂量没有严格的限制。二是固化后的油泥砂用作燃煤锅炉的燃料，提高了油泥砂的再生能源的利用率。三是处理后的废渣中石油类物质的残存量低。四是实现了油、土壤资源的综合再利用。焚烧后的废渣作为炉渣综合利用。五是设备投资小，专用设备少，便于大规模推广应用。四附图说明附图是本专利技术的一种实施方式的工艺流程图。五具体实施例方式参照附图，本专利技术的技术流程包括①对含水量和含油量较高的油泥砂，利用简易三相分离设备，完成油、泥砂、水的简单三相分离，分离出的油回收，分离出的水回收进入采油污水处理流程，油泥砂集中到贮存池中静置后，集中固化处理；对于多年存放已陈化和部分自然脱水的油泥砂，可直接集中固化处理。②固化处理过程将油泥砂粘提升入搅拌机，与固化剂搅拌均匀混合(约二分钟)。包括二次脱油、脱水和脱粘、固化。其中脱粘是利用了油泥砂的粘性主要来自于其中所含的胶体物质，采用碱性物质与油泥砂混合，一方面降低油的粘性，使其隐藏于泥砂颗粒中，另一方面，破坏油与水结合的乳化状态，使包含于乳化物中的水分离出来，便于脱水和泥砂的固化干燥。固化物的固化过程为一水化过程，水化初期，固化物以凝聚网状结构为主，胶结能力较差，水化后期以晶体结构为主，分子间形成较强的化学键连接，使固化物具有一定的强度。油泥砂的主要成分碳酸钙也参与固化材料的水化反应过程，生成水化碳铝酸钙，使胶结进一步增加。水化过程中消耗的OH-、Ca2+，油泥砂提供一部分，加入的固化剂提供一部分。通过调节固化剂的加入量，可控制固化产物的孔隙度和硬度。当含油量或含水量较高时，就要加入较大比例的固化剂，当含油量或含水量较低时，固化剂的加入比例就要适当降低。当油泥砂的含油含水量固定时，投入的固化剂量较大时，固化后的油泥砂呈粉末状，当投入的固化剂比例较小时，固化后的油泥砂呈大颗粒状。当固化剂投加比例适量时，刚搅拌出来的油泥砂呈粘稠状，放置30分钟后，转化为具有一定孔隙度的固体。根据油泥砂的性质，通过控制加入固化剂的比例，可产生出适用于不同燃煤锅炉要求粒径的固化物。③第二阶段脱粘将沉淀的油泥砂与固化剂充分均匀混合后，固化剂与油泥砂发生物理化学反应，将油性物质分散隐藏于泥砂和固化剂的颗粒结构中，完成油泥砂中油泥的脱粘，同时产生大量的热量，将油泥砂加热到100℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油泥砂无害化处理技术，其特征是：（１）对油泥砂进行简单的液体和固体分离；（２）分离后的油泥砂添加固化剂进行固化处理，包括二次脱油、脱水和脱粘、固化；（３）油泥砂固化物进行燃烧处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王其新，
申请(专利权)人：王其新，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]