一種含油污泥無害化的處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種含油污泥的處理方法，特別適用于煉油廠污水處理過程中產生的含油污泥。首先將含油污泥送入溫室干化房，在充足陽光的條件下自然干化，然后將泥餅在常溫下與萃取劑混合，進行均質萃取，萃取結束后將混合物料送入固液離心分離器，分離出的液體直接進行回煉，分離后的固體殘渣經過干燥后與煤混合，可以作為燃煤鍋爐的燃料使用。本發明處理工藝油泥處理能耗低，工藝流程短、設備投資低，可以實現含油污泥的無害化處理。
【專利說明】一種含油污泥無害化的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含油污泥無害化的處理方法，特別是煉油廠、煉油污水處理廠產生的含油污泥經太陽能溫室干化、萃取，萃取產物直接回煉的處理方法。
【背景技術】
[0002]煉化企業在石油煉制和廢水處理過程中產生大量的含油污泥，它們主要來自隔油池、浮選池、剩余活性污泥、原油脫水罐、儲油罐和污油罐等。這些污泥成分復雜，屬于較穩定的多相體系，且混合充分，黏度較大，固相難以徹底沉降，含油污泥處理困難。目前，我國石油化工行業中，平均每年約產生80萬噸含油污泥。隨著企業生產裝置規模的不斷擴大，相應的廢渣排放總量及種類也在逐步地增加，使得企業排污總量和污染治理費用也呈現上升的趨勢。近年，隨著國家環保法規標準要求的不斷提高，環保執法力度不斷加大，生產過程中所生成固體廢棄物的污染控制與資源化利用，已成為困擾石油和石油加工行業的難題。新修訂的《固體廢物污染環境防治法》對固體廢物防治提出了更加嚴格的要求。固廢的處理與利用已被列為建設節約性社會的重要工作內容。
[0003]隨著國民經濟的發展和對環境保護的重視，越來越多的機構開展了對含油污泥處理的研究。但多數技術因處理成本高、工藝流程長、操作復雜、處理效果不理想或其他多方面的原因，含油污泥的處理技術，難以得到推廣應用形成工業化生產。目前，含油污泥多數采用露天堆放或填埋方式處理，這些污泥中一般含有烴類、苯系物、酚類和蒽類等物質，并伴隨惡臭和毒性，若直接和自然環境接觸，會對土壤、水體和植被造成較大污染，也造成石油資源的浪費。
[0004]CN1488591A提出了一種含油污泥的處理方法，將含油污泥進行機械脫水，然后與萃取劑混合并預熱，混合均質后進行熱萃取-脫水處理，然后進行固液分離，液相進入焦化裝置，固相作為燃料。該技術在萃取過程中需要對物料進行預熱，預熱溫度為50~100°C，萃取過程中操作溫度為100~150°C，能量消耗大；含油污泥中水分太多，萃取不徹底，萃取后殘渣經過干化后還需要燃燒處理后，才能達到無害化的效果。
[0005]CN1526797A提出一種含油污泥萃取方法，選用萃取劑為輕質煤焦油(常壓下沸點45~90°C )，石油醚、輕質油或C5，利用溶劑對含油污泥中燃料油的溶解作用，對含油污泥中水、油和泥進行分離。但是，該技術的萃取工藝條件為萃取溫度45~55°C，萃取過程中能量消耗較高，且該技術中含油污泥在萃取前未對含油污泥進行深度脫水，含油污泥經過萃取后油萃取不易徹底。
[0006]CN1765781A提出一種含油污泥的處理方法，采用萃取劑與含油污泥混合、萃取蒸發脫水處理及固液分離， 其特征在于多效多級或單效多級萃取蒸法系統，所述的多效多級萃取蒸發系統的操作條件如下:其第一級采用常壓，溫度為95~115°C，最后一級壓力為0.01~0.60MPa，溫度為125~175°C。該技術技在萃取前未對含油污泥進行深度脫水處理，過程中含油污泥中水分太多，萃取不徹底，分離后的固相中有機物含量高，且在萃取過程中需要對物料進行加熱，需要多級萃取，工藝流程長，設備多，設備投資大，能量消耗大。[0007]CN101633574A和CN101362979A提出一種含油污泥的處理方法，將含油污泥進行調質、壓濾后與煤混合作為燃料使用，未能對含油污泥中的油進行回收利用。
[0008]CN101343137A提出一種含油污泥的處理方法，將含油污泥調質、脫水、干燥等處理后進行焚燒處理。含油污泥干燥過程中能耗高，且易于產生惡臭尾氣，產生新的污染。
[0009]含油污泥經過一般的機械(板框式壓濾機、帶式壓濾機、袋式過濾機、臥螺式污泥脫水機、疊螺式脫水機等)脫水后，其中仍然含有大量的水分(一般在80%左右)，大部分水分是以空隙水、毛細水、吸附水和結合水等多種形式存在，且這些水分與油和固體形成非常穩定的乳化狀態，采用萃取法處理，一般需要較高的溫度(10(T175°C )，且萃取不易進行徹底；若對機械脫水后的含油污泥采用干化法處理，脫出污泥中的水，破壞其中油-水-固所形成的穩定體系，然后采用萃取處理(如CN200910237009.3與CN200910079177.4)，這樣萃取更徹底，萃取需要的溫度更溫和(10~60°C)。但是目前用作含油污泥萃取溶劑的原料主要有輕質煤焦油、石油醚、石腦油、輕質油、苯、甲苯、丁酮等工業產品或寬沸程組合溶劑，雖然可以達到一定的萃取效果，但萃后的固體渣的含油率仍較高，同時，若污泥經高溫干化，則需要較多的能量消耗(若將含油污泥的含水率由80%降低到40%，每噸污泥需要蒸發掉0.67噸水)，干化過程中生成一定量的尾氣也需要達標處理。

【發明內容】

[0010]針對目前含油污泥處理技術上存在的不足，開發出一種含油污泥的溫室干化脫水后再進行常溫萃取回煉的處理方法。本發明的目的在于提供一種可以充分回收含油污泥中的油，使用范圍廣，含油污泥處理量大，能實現含油污泥資源化利用和無害化處理的方法。該方法處理過程中能量消耗低、設備投資少、工藝流程短，與煉化工藝整合性強。
[0011]本發明提出了一種含油污泥的處理方法，包括如下步驟: [0012]首先將含油污泥送入太陽能溫室干化房，然后將充分干化后生成的泥餅與萃取劑混合攪拌均勻進行萃取，萃取結束后將混合物料送入固液分離器，分離出的液體直接進行回煉，分離后的固體經過干化后與煤混合，可以作為燃煤鍋爐的燃料使用，實現含油污泥的無害化處理效果。
[0013]本發明所述含有污泥處理工藝中的萃取溶劑為混合溶劑，由主劑A (85-100% (v/V))，副劑B (0-15% (v/v))，助劑C (0-5% (v/v))，組成，其中主劑為沸程為110~135°C的餾分油，副劑B為沸程為140~150°C的餾分油，助劑C為沸程為80~100°C的餾分油。所用餾分油為石油產品的餾分油，其組成和性質與含油污泥中的廢油有較大的相似性，并且沸程為110~135°C的餾分油對含油污泥中低沸程的廢油和高沸程的廢油都有較好的兼容性，對含油污泥中的復雜油類化合物有好的溶解性，沸程為，140~150°C的餾分油對含油污泥更高沸程的廢油有較好的溶解性，并且此主劑和副劑也易于提取和回煉。沸程為80~100°C的餾分油作為助劑來實現調整主溶劑的目的。低沸程餾分油在萃取條件下易揮發，可以在主溶劑中產生局部的溶液錯動，使萃取過程中物料的轉移更順暢，并且此餾分也是石油煉制的直接產品，易于回煉。
[0014]本發明還提供了一種含油污泥的具體處理方法，包括如下步驟:
[0015](I)將污水處理廠產生的含油污泥送入溫室干化房，在充分接觸太陽光的條件下進行自然干化，干化時間為6~20天，干化過程中間隔0.5-1.5天用翻泥機把污泥的向陽面與背陽面翻轉，保證干化過程中發生好氧反應，溫室干化房要配有通風設備，可及時把蒸發的水分排出，干化后生成泥餅的含水率降到15%~40%，破壞含油污泥中油-水-固所形成的穩定體系；蒸發過程中產生的廢水送入廢水處理裝置，達標處理后排放；
[0016](2)步驟(1)中自然干化后形成的泥餅在O~50°C，優選25~45°C下與萃取劑混合，攪拌10~80min，優選30~50min，萃取劑與泥餅的混合質量比為(30~I): 1，優選(15 ~2): I ；
[0017](3)將步驟(2)中萃取后的固液混合物送入固液分離器，分離出的液相直接進行回煉；
[0018](4)步驟(3)中固液分離器分離出的固相進入干燥設備，在溫度為110~188°C，優選120~150°C，壓力為20~IOOKPa (絕壓)，優選40~80KPa (絕壓)下干燥5~lOOmin，優選20~60min后得到固體廢渣；
[0019](5)將步驟(4)得到的固體殘渣與燃料煤按質量比1: (20~1000)摻混，優選1:(50~500)，做燃料使用；
[0020]本發明所述的固液分離采用自然沉降分離或離心分離。
[0021]所述的干燥設備為間壁式傳熱干燥處理設備，包括旋轉窯、各種旋轉式干燥器、漿葉式設備干燥機等，加熱介質包括高、低壓飽和蒸氣、導熱油、煙道氣等。
[0022]含油污泥干化后形成的泥餅在加入萃取劑后，將泥餅中的油萃取出來，萃取過程可以一次完成也可以進行多級萃取完成。
[0023]本發明所述的含油污泥包 括油田與煉化企業所產生的含油污泥。
[0024]本發明采用的含油污泥處理方法其優點在于:①將含油污泥與太陽光直接接觸，黑色的油泥有利于吸收大量的太陽能而發熱脫水，破壞了含油污泥中“油-水-固”所形成的穩定體系，更有利于萃取在較低溫度下進行；②含油污泥經過太陽能脫水后，大大降低了含油污泥的體積和質量，減輕了后續處理的負荷，含油污泥在溫室干化過程中只利用太陽輻射能，極大減少了能量的消耗，且溫室干化過程在好氧反應中進行，減少了惡臭尾氣處理的投資，實現了含油污泥中油的回收和利用采用適宜于回煉的混和溶劑，萃取能力更強，且萃取溫度低，減少了能量消耗；萃取的次數少，萃取效果好，操作費用和設備投資低，減少了設備數量和裝置建設投資；④含油污泥萃取后的液相直接進行回煉，減少了萃取劑再生所需要的設備和能量消耗；⑤萃取后生成殘渣經過干燥后與煤混合，可作為燃煤鍋爐的燃料使用，實現含油污泥的無害化處理。
【具體實施方式】
[0025]以下實施例是對本發明的具體說明，實施例和對比例所述的(v/v) ”指體積百分含量，其余沒標注的“ ％ ”為質量百分含量。
[0026]實驗所采用的含油污泥，取自煉油污水處理廠經過離心分離后，含水率為70%~90%，含油率為5%~10%。
[0027]臥螺式離心機:上海三聯環保機械有限公司生產，型號LW-250
[0028]漿葉式干化機:天華化工機械及自動化研究設計院生產，型號為JG-6
[0029]含油污泥中含水率的測定按照GB/T 212-2001所述方法進行。
[0030]含油污泥中含油率測定， 按照GB/T 6504-2008所述方法進行。[0031]實施例1:
[0032]溶劑配方為:主劑選用沸程石腦油11(T125°C沸程的餾分油，占90%(v/v)，副劑選用沸程為140~150°C的餾分油，占7% (v/v)，助劑沸程為80~100°C的餾分油，占3.0%(v/v)，組成復合萃取劑。將某公司產生的含水率為90%、含油率為5%的含油污泥，送入溫室干化房，在充足陽光的條件下放置20天，每隔I天用翻泥機把油泥翻轉一遍，并保持干化房通風良好，最后生成泥餅的含水率為35%，含油32%，然后取Ikg泥餅與混合溶劑按質量比為1:8混合萃取30min，萃取溫度為30°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分尚出的固相進入衆葉式干化機，在溫度為150°C,壓力為50KPa(絕壓)下蒸發25min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:50摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為95.2%。
[0033]對比例1:
[0034]其它工藝條件都與實施例1相同，不同之處在于萃取溶劑為輕質石腦油，沸程60~180°C。即:將含水率為90%、含油率為5%的含油污泥，送入溫室干化房，在充足陽光的條件下放置20天，每隔I天用翻泥機把油泥翻轉一遍，并保持干化房通風良好，最后生成泥餅的含水率為35%，含油32%，然后取Ikg泥餅與混合溶劑(主劑90% (v/v)，副劑7% (v/V)，助劑3% (v/v))按質量比為1:8混合萃取30min，萃取溫度為30°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為150°C，壓力為50KPa (絕壓)下蒸發25min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:50摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為78.9%。
[0035]實施例2:
[0036]溶劑配方為:主劑選用沸程石腦油11(T125°C沸程的餾分油，占95%(v/v)，副劑選用沸程為140~150°C的餾分油，占4% (v/v)，助劑沸程為80~100°C的餾分油，占1.0%(v/v)，組成復合萃取劑。將含水率為85%、含油率為7%的含油污泥，送入溫室干化房，在充足陽光的條件下放置15天，每隔I天用翻泥機把油泥翻轉一遍，并保持干化房通風良好，最后生成泥餅的含水率為34.2%，含油45.2%，然后取Ikg泥餅與混合溶劑，按質量比為1:10混合萃取lOmin，溫度為45°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為130°C，壓力為20KPa (絕壓)下蒸發IOmin后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:100摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為93.9%。
[0037]對比例2:
[0038]其它工藝條件都與實施例2相同，不同之處在于采用120號溶劑油作為萃取劑，即:將含水率為85%、含油率為7%的含油污泥，送入溫室干化房，在充足陽光的條件下放置15天，每隔I天用翻泥機把油泥翻轉一遍，最后生成泥餅的含水率為50%，含油20%，然后取Ikg泥餅與120號溶劑油，按質量比為1:10混合萃取lOmin，溫度為45°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為130°C，壓力為20KPa (絕壓)下蒸發IOmin后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:100摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為74.6%。[0039]實施例3:
[0040]溶劑配方為:主劑選用沸程石腦油11(T125°C沸程的餾分油，占96%(v/v)，副劑選用沸程為140~150°C的餾分油，占3% (v/v)，助劑沸程為80~100°C的餾分油，占1.0%(v/v)，組成復合萃取劑。即將含水率為70%、含油率為10%的含油污泥，送入溫室干化房，在充足陽光的條件下放置20天，每隔0.5天用翻泥機把油泥翻轉一遍，并保持干化房通風良好，最后生成泥餅的含水率為15%，含油47%，然后取1kg泥餅與混合溶劑，按質量比為1:10混合萃取30min，溫度為45°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為180°C，壓力為20KPa (絕壓)下蒸發20min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:50摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為94.6%。
[0041]對比例3:
[0042]其它工藝條件都與實施例3相同，不同之處在于更換萃取劑的組成。主劑選用沸程石腦油11(T125°C沸程的餾分油，占95% (v/v)，副劑選用沸程為140~150°C的餾分油，占5% (v/v)。即將含水率為70%、含油率為10%的含油污泥，送入溫室干化房，在充足陽光的條件下放置20天，每隔0.5天用翻泥機把油泥翻轉一遍，并保持干化房通風良好，最后生成泥餅的含水率為15%，含油47%，然后取lkg泥餅與混合溶劑，按質量比為1:10混合萃取30min，溫度為45°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為180°C，壓力為20KPa (絕壓)下蒸發20min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:50摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為93.8%。
[0043]實施例4:
[0044]溶劑配方為:萃取溶劑主劑選用沸程石腦油11(T125°C沸程的餾分油，占85% ;副劑選用沸程為140~150°C 的餾分油，占10%;助劑沸程為80~100°C的餾分油，占5.0%，組成復合萃取劑。將含水率為80%、含油率為9%的含油污泥，送入溫室干化房，在充足陽光的條件下放置10天，每隔1天用翻泥機把油泥翻轉一遍，并保持干化房通風良好，最后生成泥餅的含水率為25%，含油32%，然后取lkg泥餅與復合溶劑，按質量比為1:8混合萃取30min,萃取溫度為30°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為150°C，壓力為50KPa (絕壓)下蒸發25min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:100摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為94.2%。對比例4:
[0045]其它工藝條件都與實施例4相同，不同之處改變含油污泥脫水的形式，這里采用直接萃取。即溶劑配方為:萃取溶劑主劑選用沸程石腦油11(T125°C沸程的餾分油，占85% ;副劑選用沸程為140~150°C的餾分油，占10% ;助劑沸程為80~100°C的餾分油，占5.0%，組成復合萃取劑。將含水率為80%、含油率為9%的含油污泥，取lkg泥餅直接與復合溶劑，按質量比為1:8混合萃取30min，萃取溫度為30°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為150°C，壓力為50KPa (絕壓)下蒸發25min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1: 100摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為 25.1%。[0046]對比例5:
[0047]其它工藝條件都與實施例4相同，不同之處改變含油污泥脫水的形式，這里采用干化脫水。溶劑配方為:萃取溶劑全部選用沸程石腦油11(T125°C沸程的餾分油，占90%，助劑選用沸程為80~100°C的餾分油，占10% ;將含水率為75%、含油率為9%的含油污泥，送入漿葉式干化機，在溫度為168°C，壓力為75Kpa (絕)，停留時間為55分鐘條件，最后生成泥餅的含水率為35%，含油30%，然后取Ikg泥餅與復合溶劑，按質量比為1:8混合萃取30min,萃取溫度為30°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為150°C，壓力為50KPa (絕壓)下蒸發25min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:100摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為95.2%。雖然該過程中含油污泥中的石油類物質的回收率稍有提高，但干化過程需要消耗一定量的飽和蒸汽，蒸發含油污泥中大量的水，增加了設備(干化機)投資，同時，含油污泥干化過程中還生產一定數量的尾氣需要進一步處理。
[0048]對比例6:
[0049]其它工藝條件都與實施例4相同，不同之處改變含油污泥脫水的形式，這里采用壓榨脫水。將含水率為78%、含油率為7%的含油污泥，送入含油污泥壓榨脫水設備，在溫度為25°C，壓力為8Mpa，脫水時間20分鐘條件下，生成泥餅的含水率為38%，含油27%，然后取Ikg泥餅與復合溶劑，按質量比為1:8混合萃取30min，萃取溫度為30°C，待萃取結束后，將固液混合物送入離心分離器，分離出的液相直接進行回煉，分離出的固相進入漿葉式干化機，在溫度為150°C，壓力為50KPa (絕壓)下蒸發25min后得到固體廢渣，將此廢渣與燃料煤按質量比1:100摻混后作燃煤鍋爐的燃料使用。該過程含油污泥中的石油類物質經過萃取后，回收率為93.9%。對含油污泥`采用壓榨脫水，增加了設備投資，同時也增加了裝置電耗。
【權利要求】
1.一種含油污泥的處理方法，包括如下步驟: 首先將含油污泥送入溫室干化房干化6~20天，然后將干化后生成的泥餅與萃取劑混合，萃取劑與泥餅的混合質量比為(30~I): 1，攪拌均勻進行萃取，萃取結束后將混合物料送入固液分離器，分離出的液體直接進行回煉，分離后的固體殘渣經過干燥后直接與燃料煤摻混，作燃料使用； 其特征是所用萃取劑由主劑A、副劑B和助劑C組成，其中主劑A為沸程為110~135°C的餾分油，含量為85~100%(v/v);副劑B為沸程為140~150°C的餾分油，含量為O~15%(v/v);助劑C為沸程為80~100°C的餾分油，含量為O~5%(v/v)。
2.如權利要求1所述的處理方法，其特征在于萃取劑與泥餅在O~50°C下混合進行萃取。
3.如權利要求1所述的處理方法，其特征在于所述含油污泥在干化過程中每間隔0.5~1.5天將污泥的向陽面與背陽面翻轉。
4.如權利要求1所述的處理方法，其特征在于所述固液分離器分離出的固相進入干燥設備，在溫度為110~188°C，壓力為20~IOOKPa下干燥5~IOOmin。
5.如權利要求f4之一所述的含油污泥的處理方法，包括如下步驟: (1)將含油污泥送入溫室干化房，在太陽能的輻射下進行脫水，干化時間為6~20天，干化過程中間隔0.5~1.5天將污泥的向陽面與背陽面翻轉，同時使干化房保持良好通風，生成的泥餅的含水率降到15%~40%，蒸發過程中產生的廢水送入廢水處理裝置，達標處理后排放； (2)步驟(1)中形成的泥餅在O~50°C下與萃取劑混合，攪拌10~80min，萃取劑與泥餅的混合質量比為(30~I): I ； (3)將步驟(2)中萃取后的固液混合物送入固液分離器，分離出的液相直接進行回煉； (4)步驟(3)中固液分離器分離出的固相進入干燥設備，在溫度為110~188°C，壓力為20~IOOKPa下干燥5~IOOmin后的固體殘渣與燃料煤混合，混合比例為1: (20~1000)，作燃料使用。
【文檔編號】C10L5/46GK103693823SQ201210366104
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】楊岳, 劉發強, 劉光利, 任立鵬, 賈媛媛, 周霞, 何琳, 張媛, 巫樹鋒, 李常青, 江巖, 王軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司