一种对黏性油泥处理的方法与流程

本发明涉及污泥的处理领域，具体涉及一种对黏性油泥的处理方法。

背景技术：

石油是当今人类的主要能源之一，随着石油的大规模开采，产生了大量的含油污泥，据统计，我国含油污泥年产量已达到500万吨，且呈现出组成复杂、处理难度大、处理费用高等特点。

含油污泥除含有泥砂与水外,还含有过量的原油，这部分油的存在使油泥具有环境危害性，被归为危险废物同时也使油泥具有资源化利用的潜力。原油中的高熔点蜡、沥青质、胶质和所夹带的固体颗粒以及水一起变成均相的沉淀物，形成了黏性含油污泥。黏性含油油泥是以油与泥砂、水紧密结合的强黏形态存在，而且组成波动性大，致使其中的油分离回收非常困难，油泥的高黏度不但不利于机械分离过程中固体颗粒的沉降，也会增加乳化水界面膜强度，阻碍水滴聚并，使油泥中的杂质难以有效脱除。

热化学清洗法是将含油污泥中加入适量的热水及化学药剂，通过化学药剂的卷起、乳化、溶解、增溶等作用，改变含油污泥中油与液相和油与泥相界面性质，把原油从污泥表面洗涤剥离下来，降低含油污泥的粘度，然后再经过沉降、旋流等工艺，实现油、水、泥三相分离。然而，由于含油污泥黏度高、流动性差、易结块、不易分散等特点，使得热水与化学药剂不能与油泥充分接触，导致油泥清洗不彻底。因此，急需开发一种处理方法，提高油泥与热水的接触面积，降低油泥黏度，提高处理效率。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种黏性油泥处理方法，包括通过预处理降低油泥黏度，使得热水与化学药剂能与油泥充分接触，极大地减少了后续清洗过程中化学药剂的消耗，同时减短了处理时间，以及通过对黏性油泥进行热化学清洗和离心处理，实现油水泥的三相分离。该处理方法简单易行、连续高效，具有一定的实际应用意义。

为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种对黏性油泥处理的方法，包括以下步骤：

1)对黏性油泥进行加砂降黏处理；加入石英砂，搅拌混合均匀；

2)对黏性油泥进行热化学清洗；将表面活性剂以1％～3％的浓度溶于蒸馏水中，配制成清洗溶液后加入到经过预处理的油泥中；清洗溶液的质量为油泥石英砂混合物的5～10倍，恒温水浴搅拌加热；

3)对油泥进行三相分离，除去上层浮油和水，填埋底层污泥。

所述的加入石英砂的质量为黏性油泥质量的4％～8％。

所述的中粒径石英砂粒径为0.25mm～0.5mm，细粒径石英砂粒径为0.05mm～0.24mm。

所述的石英砂中，中粒径石英砂与细粒径石英砂质量比为1:1～1:3。

所述表面活性剂是阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠。

所述的方法步骤2)中恒温温度为40-60℃。

所述的方法步骤2)中搅拌时间为30-60min，搅拌强度为150r/min～300r/min。

所述的方法步骤3)中三相分离是：将经过热化学清洗的油泥倒入离心管中，在2000r/min～5000r/min的离心速度下离心5min～10min。

具体说明如下：

如图1所示，一种黏性油泥的处理方法，主要包括以下步骤：首先，对黏性油泥进行降黏预处理；通过此步骤，油泥黏性降低，流动性加强，更加松散，利于接下来的清洗过程。

接着对黏性油泥进行热化学清洗；经过此过程，表面活性剂与油泥充分接触，降低了原油与泥砂之间的界面张力，使原油更加容易从泥砂表面脱落下来。

最后，对油泥进行三相分离，油相储存，水相经过进一步处理后回用于热化学清洗过程，泥相干化后回收利用。

经过上述工艺处理，黏性油泥不仅得到了无害化处理，而且回收了品质较高、质量较多的原油。产生的清洗废水做进一步处理后可以继续用于油泥的清洗，有效利用了废水中残留的药剂及热量。

综上，本发明所提供的对于黏性油泥的处理方法，首先采用在黏性油泥中加入石英砂的方法，使油泥黏度降低，再进行热化学清洗工艺，有效降低了清洗时间、药剂的消耗，实现了油、水、泥三相的分离，经处理的黏性油泥达到国家填埋标准，残油量小于2％。分离出来的水相循环利用，达到了节能减排，绿色经济的处理效果。经过本发明处理，油相回收率可达80％。实现的固体废弃物处理减量化、无害化、资源化的目标。

附图说明：

图1为本发明提供的黏性油泥降黏-热化学清洗处理过程工艺流程图

具体实施方式

本发明采用的工艺可分为三个步骤：预处理、热化学清洗、三相分离。各步骤具体工艺过程分别说明如下：

实施例一：

一种黏性油泥的处理方法，现有黏性油泥，采用德国hakkevt550旋转黏度计测定黏度，该油泥未处理前黏度为0.25pa·s，且初始含油量26％，含水量70％，含砂量4％。

1)油泥的热化学清洗过程。取10g油泥置于烧杯中，再称取0.3g(油泥质量的3％)十二烷基苯磺酸钠溶于100ml蒸馏水中，配制成清洗溶液，此时清洗溶液的质量为油泥的10倍。将清洗溶液加入到盛放混合油泥的烧杯中，在40℃下恒温水浴搅拌60min，搅拌强度300r/min。热化学清洗法通过降低溶液表面张力、改变润湿性、破坏刚性界面膜等作用将原油从泥砂表面脱落下来，实现原油的去除。

2)油、泥、水三相分离过程。将经过热化学洗涤后的混合溶液静置冷却60min之后，在2000r/min的离心速度下离心10min。利用高速旋转设备产生强大的离心力促使不同密度(例如水、油、固体渣)的组分在短时间内得到分离。

经过上述两个步骤的处理，油泥含油率从26％降到6.8％，虽然油泥含油率有显著的降低，但是消耗的清洗药剂量大，清洗时间长，且并没有达到hj601-2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》中油泥经油砂分离后含油率应小于2％的规定，故需要增加预处理的方法，使得油泥清洗更加有效。

实施例二：

一种黏性油泥的处理方法，现有黏性油泥，采用德国hakkevt550旋转黏度计测定黏度，该油泥未处理前黏度为0.25pa·s，且初始含油量26％，含水量70％，含砂量4％。

1)油泥黏性降低处理。取10g油泥置于烧杯中，将质量比为1:1的中砂与细砂混合物，即称量中砂0.2g(粒径0.25mm～0.5mm)，细砂0.2g(粒径0.05mm～0.24mm)，加入到油泥中，此时石英砂混合物的质量是油泥质量的4％，搅拌10分钟。通过添加固体颗粒物，可以将油泥从强黏性半固态转变为松散性颗粒，更有利于之后热水和油泥的充分接触，减短清洗时间。由于油泥中本身含有一部分固体颗粒物，所以只需要添加少量的混合干砂即可。对添加混合干砂并搅拌均匀的油泥进行黏度测定，测出油泥黏度降为0.088pa·s。

2)油泥的热化学清洗过程。称取0.2g十二烷基苯磺酸钠(油泥质量的2％)溶于104ml蒸馏水中，配制成清洗溶液，此时清洗溶液的质量为油泥的10倍。将清洗溶液加入到盛放混合油泥的烧杯中，在40℃下恒温水浴搅拌40min，搅拌强度300r/min。热化学清洗法通过降低溶液表面张力、改变润湿性、破坏刚性界面膜等作用将原油从泥砂表面脱落下来，实现原油的去除。

3)油、泥、水三相分离过程。将经过热化学洗涤后的混合溶液静置冷却60min之后，在2000r/min的离心速度下离心10min。利用高速旋转设备产生强大的离心力促使不同密度(例如水、油、固体渣)的组分在短时间内得到分离。

经过上述三个步骤的处理，油泥含油率从26％降到1.8％，低于hj601-2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》中油泥经油砂分离后含油率应小于2％的规定。与实施例一相比，增加了油泥黏度预处理步骤后，热化学清洗过程中药剂添加量降低，清洗时间降低，处理效率提高。

实施例三：

油泥未处理前黏度为0.31pa·s，且初始含油量24％，含水量73％，含砂量3％。

1)油泥黏性降低处理。取10g油泥置于烧杯中，将质量比为1:2的中砂与细砂混合物，即称量中砂0.2g，细砂0.4g，加入到油泥中，此时石英砂混合物的质量是油泥质量的6％，搅拌10分钟。通过添加固体颗粒物，可以将油泥从强黏性半固态转变为松散性颗粒，更有利于之后热水和油泥的充分接触，减短清洗时间。由于油泥中本身含有一部分固体颗粒物，所以只需要添加少量的混合干砂即可。对添加混合干砂并搅拌均匀的油泥进行黏度测定，测出油泥黏度降为0.01pa·s。

2)油泥的热化学清洗过程。称取0.2g十二烷基苯磺酸钠(油泥质量的2％)溶于84.8ml蒸馏水中，配制成清洗溶液，此时清洗溶液的质量为油泥的8倍。将清洗溶液加入到盛放油泥的烧杯中，在40℃下恒温水浴搅拌40min，搅拌强度300r/min。热化学清洗法通过降低溶液表面张力、改变润湿性、破坏刚性界面膜等作用将原油从泥砂表面脱落下来，实现原油的去除。

3)油、泥、水三相分离过程。将经过热化学洗涤后的混合溶液静置冷却60min之后，在2000r/min的离心速度下离心10min。利用高速旋转设备产生强大的离心力促使不同密度(例如水、油、固体渣)的组分在短时间内得到分离。

经过上述三个步骤的处理，油泥含油率从24％降到1.6％，低于hj601-2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》中油泥经油砂分离后含油率应小于2％的规定。与实施例二相比，混合砂量的增多，在一定程度上有利于原油从污泥上脱除下来。

实施例四：

油泥未处理前黏度为0.33pa·s，且初始含油量24％，含水量73％，含砂量3％。

1)油泥黏性降低处理。取10g油泥置于烧杯中，将质量比为1:3的中砂与细砂混合物，即称量中砂0.2g，细砂0.6g，加入到油泥中，此时石英砂混合物的质量是油泥质量的8％，搅拌10分钟。通过添加固体颗粒物，可以将油泥从强黏性半固态转变为松散性颗粒，更有利于之后热水和油泥的充分接触，减短清洗时间。由于油泥中本身含有一部分固体颗粒物，所以只需要添加少量的混合干砂即可。对添加混合干砂并搅拌均匀的油泥进行黏度测定，测出油泥黏度降为0.014pa·s。

2)油泥的热化学清洗过程。称取0.1g十二烷基苯磺酸钠(油泥质量的2％)溶于54ml蒸馏水中，配制成清洗溶液，此时清洗溶液的质量为油泥的5倍。将清洗溶液加入到盛放油泥的烧杯中，在40℃下恒温水浴搅拌40min，搅拌强度300r/min。热化学清洗法通过降低溶液表面张力、改变润湿性、破坏刚性界面膜等作用将原油从泥砂表面脱落下来，实现原油的去除。

3)油、泥、水三相分离过程。将经过热化学洗涤后的混合溶液静置冷却60min之后，在2000r/min的离心速度下离心10min。利用高速旋转设备产生强大的离心力促使不同密度(例如水、油、固体渣)的组分在短时间内得到分离。

经过上述三个步骤的处理，油泥含油率从24％降到1.47％，低于hj601-2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》中油泥经油砂分离后含油率应小于2％的规定。

实施例五：

油泥未处理前黏度为0.32pa·s，且初始含油量23％，含水量73％，含砂量4％。

1)油泥黏性降低处理。取10g油泥置于烧杯中，将质量比为1:3的中砂与细砂混合物，即称量中砂0.2g，细砂0.6g，加入到油泥中，此时石英砂混合物的质量是油泥质量的8％，搅拌10分钟。通过添加固体颗粒物，可以将油泥从强黏性半固态转变为松散性颗粒，更有利于之后热水和油泥的充分接触，减短清洗时间。由于油泥中本身含有一部分固体颗粒物，所以只需要添加少量的混合干砂即可。对添加混合干砂并搅拌均匀的油泥进行黏度测定，测出油泥黏度降为0.012pa·s。

2)油泥的热化学清洗过程。称取0.1g十二烷基苯磺酸钠(油泥质量的2％)溶于54ml蒸馏水中，配制成清洗溶液，此时清洗溶液的质量为油泥的5倍。将清洗溶液加入到盛放油泥的烧杯中，在50℃下恒温水浴搅拌30min，搅拌强度200r/min。热化学清洗法通过降低溶液表面张力、改变润湿性、破坏刚性界面膜等作用将原油从泥砂表面脱落下来，实现原油的去除。

3)油、泥、水三相分离过程。将经过热化学洗涤后的混合溶液静置冷却60min之后，在3500r/min的离心速度下离心8min。利用高速旋转设备产生强大的离心力促使不同密度(例如水、油、固体渣)的组分在短时间内得到分离。

经过上述三个步骤的处理，油泥含油率从24％降到1.38％，低于hj601-2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》中油泥经油砂分离后含油率应小于2％的规定。

实施例六：

油泥未处理前黏度为0.33pa·s，且初始含油量24％，含水量73％，含砂量3％。

1)油泥黏性降低处理。取10g油泥置于烧杯中，将质量比为1:3的中砂与细砂混合物，即称量中砂0.2g，细砂0.6g，加入到油泥中，此时石英砂混合物的质量是油泥质量的8％，搅拌10分钟。通过添加固体颗粒物，可以将油泥从强黏性半固态转变为松散性颗粒，更有利于之后热水和油泥的充分接触，减短清洗时间。由于油泥中本身含有一部分固体颗粒物，所以只需要添加少量的混合干砂即可。对添加混合干砂并搅拌均匀的油泥进行黏度测定，测出油泥黏度降为0.01pa·s。

2)油泥的热化学清洗过程。称取0.1g十二烷基苯磺酸钠(油泥质量的2％)溶于54ml蒸馏水中，配制成清洗溶液，此时清洗溶液的质量为油泥的5倍。将清洗溶液加入到盛放油泥的烧杯中，在60℃下恒温水浴搅拌30min，搅拌强度300r/min。热化学清洗法通过降低溶液表面张力、改变润湿性、破坏刚性界面膜等作用将原油从泥砂表面脱落下来，实现原油的去除。

3)油、泥、水三相分离过程。将经过热化学洗涤后的混合溶液静置冷却60min之后，在5000r/min的离心速度下离心5min。利用高速旋转设备产生强大的离心力促使不同密度(例如水、油、固体渣)的组分在短时间内得到分离。

经过上述三个步骤的处理，油泥含油率从24％降到1.11％，低于hj601-2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》中油泥经油砂分离后含油率应小于2％的规定。与实施例四、五相比，清洗温度的增高、搅拌速度以及离心速率的增强有利于油的脱除，有效减少表面活性剂的用量和减短清洗时间，提高清洗效率。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明,凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等,均应视为本专利的保护范围。

本发明公开和提出的技术方案，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。