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含油污泥预处理技术

来源: 更新日期:2018-09-25 09:49:09

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含油污泥中油分含量高,水充分乳化,直接处理成本高。而且含油污泥中的油分是一种宝贵的资源,因此在油泥的处理过程中要根据污泥中油分含量不同采用合适的技术。目前,含油污泥的处理通常先经过预处理进行油、水分离,回收一部分原油,实现资源回收利用。预处理后再通过油泥深度处理技术,进一步实现含油污泥的无害化及资源化。

含油污泥的预处理是决定含油污泥能否实现高效资源化利用的关键,因此本文将着重介绍当前国内外主要的含油污泥预处理技术,包括:萃取技术、调质分离技术、回注调剖技术、化学热水洗涤法、超声处理技术等。

1、萃取技术

萃取法是利用“相似相溶”原理,选择一种合适的有机溶剂作萃取剂,将含油污泥溶解,然后经搅拌和离心后,大部分有机物和油从污泥中被萃取剂抽提出来,然后回收萃取液进行蒸馏,把溶剂从混合物中分离出来再循环使用。其中被回收的油可以进入炼油厂回炼,分离出的水则送往污水处理厂处理,固体产物可以被用作燃料替代品。该技术可以实现含油污泥的资源化利用,将其中的大部分的原油进行回收,工艺操作简单,萃取剂可以循环利用,但是其缺点在于萃取剂用量大、价格昂贵,而且在处理过程中有一定的损失,因此普及推广难度大。

2、调质分离技术

一般是将含油污泥经过重力沉降或者气浮等方法浓缩后,再通过机械分离进一步降低其含水量。但有的含油污泥是性质十分稳定的悬浮乳化物,一般是由水包油或者油包水以及固体物质组成,属于多相体系且充分乳化,黏度较大,导致难以进行彻底沉降。因此,需要进行调质预处理来提高其脱水效果,再与机械分离技术相结合增加脱水率。加拿大MG公司的APEX是一种利用专用化学配方从含油污泥中将烃类物质分离出来的技术。该工艺处理含油污泥通常分两个阶段:①先经混合和沉降过程,进一步通过专用药剂、水和含油污泥的混合,使油、水、固在分离罐中完成主要的三相分离;②采用加热和机械高速离心的方法进一步将水、油、细微固体颗粒更好的分离。

3、回注调剖技术

回注调剖技术是利用含油污泥与油层之间有良好的配伍性,以含油污泥为基本原料,通过加入分散剂、悬浮剂等化学药剂并进行配伍,制成含油污泥调剖剂,用于注水井的调剖。其工艺流程如图3.3所示:①含油污泥实施化学预处理;②含油污泥调剖;③含油污泥回注。

该技术优点是:可对含油污泥实现“零排放”资源化利用,这不仅较好地解决了含油污泥外排造成的环境污染问题,也为污泥的综合治理提供了一项切实可行的新技术;另外,含油污泥调剖剂较其他调剖剂价格低廉,且不受地层温度、矿化度等因素的影响,具有很好的增油降水效果。缺点是:含油污泥调剖剂的封堵强度较低,粒径分布窄,限制了其在不同渗透率油藏中的应用。

这种工艺技术在我国多个油田都广泛实验和采用,如华北油田、江汉油田等,都取得了良好的效果,但污泥作为调剖剂的配方,注入速度注入量、堵剂强度和污泥调剖后对油层的影响有待于进一步研究

4、化学热水洗涤法

热水洗涤法是美国环保署处理含油污泥优先采用的方法,主要用于含泥沙多颗粒大的含油污泥的处理。一般以热碱水溶液反复洗涤,再通过气浮实现固液分离。洗涤温度多控制在70℃左右,液固比2:l,洗涤时间20min,能将含油量为30%落地油泥洗至残油率l%以下。混合碱可由廉价的无机碱和无机盐组成。该方法能量消耗低,费用不高,是我国目前研究较多、较普遍采用的含油污泥处理方法。

5、超声处理技术

超声处理技术是通过声场的机械振动、空化效应及热作用来破坏含油污泥的结构,降低污泥中原油的黏度,减小原油与无机固体间的黏附作用,从而使含油污泥中的油和泥砂分离。其工艺流程如图3.5所示:①清洗剂预处理含油污泥;②超声分离油泥,使原油与固体颗粒分离;③旋液分离器分离油水和泥砂,泥砂通过离心机脱水,油水经分离器分离出油。

该技术主要优点是:超声波对污泥能够产生海绵效应、局部发热等作用提高污泥脱水能力,可以使污泥减量效果显著,而且处理污泥效率高,速度快。缺点是:不同含油污泥处理时要选取不同超声参数,否则容易引起二次乳化问题;另外,目前有关超声波处理含油污泥的研究,大多处于实验阶段。