[发明专利]一种含油污泥的处理系统及其分离设备、处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含油污泥的处理系统及其分离设备、处理方法。

背景技术

油泥主要是指由于各种原因造成的原油或其它油品与泥土等形成的含油污泥，以及油田正常生产中系统带出的含油泥沙等，是一种富含矿物油的固体废物，主要成分是原油、泥和水。固体颗粒尺寸可从不足微米到几英寸，油的组成取决于原油种类、炼油厂结构与操作条件，污泥的组成可能随时间变化而变化。通常污泥中含有一定的原油、重金属离子（如铁、铜、镍等）与无机盐类化合物等。这些油泥中一般含有苯系物、酚类等物质，并伴随恶臭和毒性，若直接和自然环境接触，会使土地毒化、酸化或碱化，导致土壤及土质结构的改变，妨碍植物根系生长并会对水体和植被造成较大污染，同时也意味着石油资源的浪费。

含油污泥属于多相体系，一般由水包油（O/W）、油包水（W/O） 和悬浮固体组成，污泥中的悬浮固体、胶体颗粒与油、水充分乳化，形成稳定的悬浮乳状液体系，黏度较大，难以沉降。具有成分复杂、含水量高、体积大、有害成分多数超过排放标准、含有较高的热值、综合利用方式少、处理难度大等特性。

按中国危险废物名录，油泥被列入《国家危险废物目录》中的含油废物类 (HW08项)。其对环境危害的长期性和潜在性，正引起高度重视。开展油泥管理及防治技术研究是目前国家环保工作的一项重要任务。因此，如何把这些含油污泥进行无害化和资源化利用，也是摆在炼油行业面前亟待解决的一个重要环保问题。

目前含油污泥等固体废弃物的处理技术，主要有焚烧法、生物降解法、溶剂萃取法、调质-机械分离法、浓缩干化法、微波处理法等，这些方法的不足之处可以概括为两类 ：一类如焚烧法和生物降解法，着力于控制污染物排放，忽略了油品资源的回收利用；另一类如溶剂萃取法、调质-机械分离法、热洗法、热解法，能回收油品资源，却难以控制废水、废渣对环境的二次污染，这些方法皆无法在环境和效益之间取得平衡。

例如，溶剂萃取法是根据“相似兼容”原理，选取合适的有机溶剂来萃取油泥中的有机物，然后再通过蒸馏回收萃取液中的油分，通过蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用。该方法的优点是工艺简单，萃取剂可以重复使用，缺点是萃取剂价格昂贵，循环使用过程中出现大量溶剂损耗，经处理后的油泥含油率大于5%左右，达不到现行的固体污染物的排放标准。

调质-机构分离法：由于含油污泥一般都是稳定的悬浮乳状液体系，所以在脱水前要对含油污泥进行调质。调质的方法除投加混凝剂、助凝剂外，还必须投加表面活性剂、破乳剂、pH调节剂等，同时辅以加热等强化手段，以改善污泥物性，改变含油污泥颗粒的性状和排列状态，破坏胶体的稳定性，从而提高污泥的脱水性能，然后利用三相离心机对处理后的污泥进行油、水、泥三相分离，具有操作简单、技术较为成熟、实用性好等特点，可回收大部分油。但其核心技术是高速离心的三相分离装置，基本被欧美等国家所垄断，中国还很难生产此类装置。调质-分离技术的缺点：由于含油污泥种类很多，现有脱水机械设备和药剂的组合还不能普遍适用。因此，对调质-机械分离技术的研究仅局限于单一或少数油泥样品，通用性差，而且采用不同的含油污泥时，需要重新确定混凝剂（种类、加量以及加药方式）、破乳剂（种类、加量以及加药方式）、脱水机械的型号以及运行参数。再者，当油泥含油量较少时，离心分离经济效益不佳。由于离心机中的固体含量较高又会影响污泥处理效果，所以该方法的油泥处理量较低，不能满足现有大规模处理的要求。

化学热洗法：通过热水溶液对含油污泥进行反复洗涤，洗涤过程中加入高效、适宜的化学药剂，再经加热、混合搅拌后静置沉淀，实现固液分离。分离出的油相经处理后进入储油罐，清洗液可再循环利用，剩余的污泥则进行脱水再处理后资源化利用。化学试剂的筛选和使用是化学热洗工艺的关键，在加热、搅拌的分离过程中，主要涉及到降低界面张力、乳化作用、改变润湿性和刚性界面膜等原理。但该方法仅适用于含油量较高、乳化较轻的落地原油和油砂的原油回收处理，难于处理乳化严重的油泥却不适用；需要添加大量的成本昂贵的化学药剂，造成成本高；处理后的残渣中含油较高，分离后的污泥残渣含水量大于 90％且含有大量的化学药剂，还会引起废水、废渣等二次污染问题，需要进一步处理利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含油污泥的处理系统及其分离设备、处理方法。该处理系统可适用各种类型的含油污泥的脱水，扩大应用范围，同时还可以将油泥的含油率脱除到3%以下，能最大限度地回收油，而且本发明不会产生废水，而且脱油后的污泥废渣含油非常低，满足固体污染物的排放标准，不会对环境产生二次污染，非常适合现场推广应用。