高含水含油污泥水热处理技术研究进展

高含水含油污泥含有大量的自由水、结合水和乳化水，其脱水干化是后续处理处置的瓶颈。近年来水热处理技术被引入石油石化工业用于高含水含油污泥的脱水干化和回收油。本文介绍了高含水含油污泥的来源、成分、分类、特点和处理难点，概述了高含水含油污泥调质脱稳技术现状，总结了高含水含油污泥水热处理技术取得的主要进展，分析了水热处理技术的处理机理、技术特点、优点和缺点，并展望了该技术的发展方向。     

罐底油泥特性分析及其除油处理工艺

通过研究罐底油泥的理化性质,开发了适于处理罐底油泥的系列工艺:先采用调质技术提高罐底油泥流动性;再采用超声破乳降低油泥稳定性,改善油泥分离性能;最后采用卧式离心机对油泥进行离心分离处理.在复合型清洗剂加入量为800 mg/L、超声温度为60℃、超声功率为12 kW、超声时间为25 min、离心温度为60℃、絮凝剂加入量为600 mg/L、离心机转速为2200 r/min的条件下,系统稳定运行9d,离心机出口泥中含油率低于2.00％,水中悬浮固体质量浓度低于170 mg/L,达到了对罐底油泥进行除油的目的.     

超声波辅助破乳法回收石化罐底油泥中的原油

采用超声波辅助破乳法对安庆石化罐底油泥进行脱水处理,进而回收原油。考察了超声功率、水浴温度、超声时间、破乳剂加入量对油泥脱水率和原油回收率的影响。采用显微镜对处理前后的油泥内部结构进行表征。实验结果表明:在超声频率28 k Hz、超声功率70 W、水浴温度70℃、超声时间15 min、破乳剂加入量50μg/g的最佳超声波辅助破乳条件下,油泥脱水率和原油回收率分别为92.3%和98.5%,比没有超声波辅助的传统破乳法分别提高了25.7百分点和12.3百分点。表征结果显示,经超声波辅助破乳处理后,水滴的粒径和数量均明显减少,说明超声波辐射可有效地改善油泥的破乳效果。     

油泥污水综合处理研究

油田在开采石油、贮存及预处理过程中,会产生大量富含石油的罐底泥和池底泥,由于难以处理,多以露天堆置方式长期简易存放,期间,沥出含油污水严重污染着周边土壤和地下水,环境问题亟待解决。针对这一问题,通过调整p H值进行油泥脱稳,进而实现油、渣、水三相分离的基础上,有针对性地探讨利用混凝法处理含油污水的可行性。重点考察了絮凝剂类型、添加量、搅拌时间等操作要素对污水处理效果的影响。结果表明,通过油泥的p H值调整,可以有效地实现油泥破乳,实现石油、泥渣及水分的三相分离,分离后含油污水,以PAC,PAM+,PAM-和FeSO_4为絮凝剂,利用混凝处理法进行处理,可以脱除水体中90%的有机污染物。碱性条件以及采用适量的金属盐絮凝剂对提高有机物去除效果非常有利。     

石油石化污染控制与处理国家重点实验室(长江大学)简介

正石油石化污染控制与处理国家重点实验室(长江大学)成立于2015年4月,依托长江大学化工学院和中石油HSE重点实验室长江大学研究室,以油气田环境保护、石化污染治理为主线,开展油田污水处理回注、污水电脱稳除油、污水缓蚀与阻垢、绿色快速污水深度处理、新型污水反应器、环保型水处理剂、含聚油泥资源化等多项重大和关键技术攻关,广泛应用于油田现场,解决了一系列重要技术难题,基本形成了绿色高效的水处理工程与技术体系。     

聚驱油田采出液处理生成油泥的组成及形成机理

采用红外光谱、光电子能谱、扫描电子显微镜等方法对聚合物驱油(聚驱)油田采出液处理过程中生成的两种物理性质存在明显差异的油泥(黏弹油泥和非黏弹油泥)进行组成分析及生成机理分析。实验结果表明:黏弹油泥的FTIR谱图、XPS谱图与实验室模拟生成的黏弹油泥对照样的谱图高度相似,证明黏弹油泥是聚季铵盐型清水剂与阴离子聚丙烯酰胺生成的高含油阴阳离子复合物;非黏弹油泥不含季铵盐成分,而含有酰胺和醚官能团,推测有可能来源于采出液处理剂中的聚醚成分。     

废弃饱和盐水钻井液的固液分离

采用化学破胶脱稳和压滤机械分离的化学强化固液分离技术处理江汉油田废弃饱和盐水钻井液(简称废钻井液).最佳固液分离工艺为:调节废钻井液的pH为6.5左右,先加入无机破胶剂(HWJ),HWJ的加入量为15 000 mg/L,以400 r/min的转速搅拌3 min,稀释1倍后,再加入有机破胶剂(HYJ),HYJ的加入量为300 mg/L,以120 r/min的转速搅拌5min.固液分离结果表明,分离后出水率达68.2%,而泥饼湿含量只有55.8%,废钻井液的COD由67 886.8 mg/L降至8 898.9 mg/L.     

促脱剂协同传统吹脱法处理高氨氮工业废水

在中试吹脱装置上,通过投加低浓度促脱剂协同传统吹脱法处理高氨氮工业废水(氨氮质量浓度2 369～3 600 mg/L)。结果表明:在相同处理条件下,阴离子促脱剂的氨氮去除效果优于阳离子促脱剂,且促脱剂的碳数越高越有利于氨氮的去除;废水处理的最佳工艺条件为废水pH 12.0、废水温度50℃、吹脱时间5 h、促脱剂投加量25 mg/L、气液比600∶1;该条件下,以木质素磺酸钠为促脱剂协同吹脱法处理高氨氮废水,氨氮去除率可达99%以上,高于传统吹脱法20个百分点以上。     

风化煤粒状离子交换剂及其吸附特性研究

利用三门峡风化煤研制出粒状腐植酸系重金属离子交换剂,并研究它对汞、铅、镉、镍及多种共存金属离子的吸附特性。用测定离子交换剂吸附金属离子与其脱附(ca~(2+)+Mg~(2+))相关性的方法,研究了这种离子交换剂对金属离子的吸附机理。     

一种污油泥分解剂

该专利公开了一种污油泥分解剂，由硫酸25％～30％（质量分数，下同）、磺酸10％～20％、棉籽油10％～15％、硫酸亚铁1％～3％、甲基橙0．2％～0．4％、水40％～45％混合配置而成。该发明有如下积极效果：该污油泥分解剂可将在开采石油过程中废弃的污油泥分解成原油、水、泥沙；使原油回收，水经处理灌溉农田，泥沙经处理可制砖，     

大孔树脂吸附—Fenton试剂氧化法预处理含邻苯二甲酸二异丁酯废水

采用大孔树脂吸附—Fenton试剂氧化法预处理含邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)废水。大孔树脂吸附工段的最佳实验条件为:以树脂NDA88为吸附剂,废水pH为2。NDA88经过10批次的连续使用,COD去除率基本稳定在58%左右,脱附率可达96%以上,吸附后废水COD为12 000 mg/L左右。Fenton试剂氧化工段的最佳实验条件为:H2O2加入量70 mL/L,n(H2O2):n(Fe2+)=4,废水pH 4。在此最佳条件下进行实验,Fenton试剂氧化工段COD去除率达65%,处理后废水COD为4 200 mg/L。     

吸附-Fenton氧化-絮凝法处理对硝基苯胺生产废水

采用吸附-Fenton氧化-絮凝法处理对硝基苯胺生产废水(简称废水),研究了吸附剂、脱附温度、絮凝剂等因素对处理效果的影响.经实验确定的最佳工艺条件为:DM301大孔树脂加入量5.0 g/L,吸附时间20 h,Fenton氧化pH 3.0,H_20_2加入量0.3 moL/L,m(Fe):m(H_20_2)=6,絮凝阴离子型聚丙烯酰胺加入量20 mg/L.在此条件下对COD为2 780 mg/L、色度为185倍和pH为12.2的废水进行处理,出水的COD、色度和pH分别为169 mg/L、10倍和6.5,COD去除率和色度去除率分别达到93.9%和94.5%.DM301树脂在10～25次重复使用后对硝基苯胺的平均总去除率为47.7%,对硝基苯胺的平均回收率为37.9%.     

Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水

采用Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水,通过正交实验和单因素实验优化了反应工艺条件。正交实验得到各因素对COD去除率的影响大小顺序为:溶液初始pHH_2O_2投加量n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))反应温度。实验最佳工艺条件为:初始溶液pH 4.0,H_2O_2投加量3.00 mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=10,反应温度35℃,反应时间60 min。在此最佳工艺条件下COD可降至60.33 mg/L,COD去除率达61.33%。在最佳工艺条件下,分别采用超声(US)-Fenton氧化和紫外光(UV)-Fenton氧化技术处理含油废水生化出水,COD去除率分别达76.77%和80.23%。但单一Fenton氧化、US-Fenton氧化和UV-Fenton氧化工艺对NH_3-N的去除效果均并不明显。     

高炉渣制备聚硅酸硫酸铝铁混凝剂

以高炉渣为原料,分别采用酸浸及碱浸-酸化工艺得到铁、铝离子及聚硅酸,再将铁、铝离子引入聚硅酸制得聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)混凝剂。考察了PSAFS的聚合条件对焦化废水混凝效果的影响,并与市售混凝剂进行了对比。实验结果表明:PSAFS的最佳制备条件为n(Al+Fe)∶n(Si)=0.53,混凝剂p H=1,熟化时间0.5 h,熟化温度60℃;PSAFS加入量为4 m L/L时,混凝效果最好,对焦化废水的浊度和COD的去除率分别达到98.9%和74.5%;PSAFS的性能优于市售的3种混凝剂。     

酸析—微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理苯达松废水

采用酸析—微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理苯达松废水。考察了酸析pH、铸铁粉加入量、微电解时间、双氧水加入量、Fenton试剂氧化时间等因素对废水处理效果的影响。实验结果表明：最佳工艺条件为酸析pH 3.0,铸铁粉加入量1.0 g/L,微电解时间2 h,Fenton试剂氧化时间4 h,双氧水加入量25 mL/L;在最佳工艺条件下处理初始COD为22 500 mg/L、BOD₅/COD为0.08、色度为2 500倍的苯达松废水,总COD去除率为96.2%,出水COD为858 mg/L,出水色度为150倍,BOD₅/COD为0.38;采用微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理酸析后的苯达松废水,处理效果远高于单独微电解和单独Fenton试剂氧化工艺。     

湿法腈纶废水的生化处理

采用水解酸化—固定化微生物流化床—氧化混凝联合工艺处理湿法腈纶废水.该工艺采用的高效菌微生物固定化技术及新型氧化混凝技术均对湿法腈纶废水有较好的处理效果.实验结果表明:在水解酸化温度为42℃、水解酸化运行周期为20 h的条件下,接种活性污泥和高效菌的SBR的COD去除率为26.0％;在新型氯铁型氧化混凝剂加入量为15 mL/L的条件下,混凝出水COD可降至66 mg/L.水解酸化—固定化微生物流化床—氧化混凝联合工艺的总COD去除率可达89.4％.     

聚合氯化铝锌絮凝剂的制备及其性能

用在AlCl，与ZnCl2溶液中加NaOH溶液的方法制备无机高分子絮凝剂聚合氯化铝锌（PAZC），通过正交实验确定的最佳制备条件为：反应时间10min、碱化度2．2、氯化铝浓度0．5mol／L、NaOH溶液浓度0．5mol／L。在n（Zn）：n（Al）=0．6、水样pH=7．8、PAZC加入量为5mg／L的条件下，浊度和COD去除率分别为98．9％和88．2％。PAZC与聚合氯化铝对各种工业废水的处理效果比较结果表明，PAZC对各种工业废水的处理效果较好。从废水处理成本来看，PAZC具有较好的经济效益。     

A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺处理丁苯橡胶生产废水

采用A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺处理丁苯橡胶生产废水。试验结果表明:A/O工段中,在兼氧池HRT 8 h、好氧池HRT 16 h、好氧池MLSS 2 500~3 500 mg/L的优化参数下,平均COD,NH3-N,TP去除率分别为72.9%,96.2%,51.3%;Fenton氧化工段中,在30%(w)H2O2溶液加入量0.2%(φ)、n(H2O2)∶n(Fe SO4)=2∶1、Fenton氧化反应时间70 min、Fenton氧化进水p H 5.0的优化条件下,COD和TP的去除率分别为56.0%和57.0%;A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺对COD、NH3-N、TP、浊度的总去除率分别为94.8%,96.2%,100%,94.0%,处理后出水满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准。     

内电解—Fenton氧化—絮凝沉淀预处理焦化废水

采用内电解—Fenton氧化—絮凝沉淀的化学集成技术预处理焦化废水，优化了各工段的运行参数。实验结果表明：在钢铁铁屑与活性炭的体积比为1∶1的条件下，内电解工段的优化参数为进水pH 2.6~3.1、HRT=1.0 h;Fenton氧化工段的优化参数为Fe2+加入量200 mg/L、H2O2加入量1 000 mg/L、进水pH 3.0左右、反应时间1.0 h;絮凝沉淀工段的设定参数为进水pH 9.5~10.0、聚丙烯酰胺加入量1 mg/L、静置沉降0.5 h。在上述工艺条件下，该集成技术对废水的总COD去除率大于55%，处理后的废水BOD5/COD大于0.28，不添加稀释新水即可进入后续生化处理系统。该工艺占地面积小、系统结构简单、易于工业化，废水预处理成本为4~5元/t。     

混凝—气浮工艺预处理ABS树脂生产废水

采用混凝—气浮工艺对ABS树脂生产过程中的丁二烯聚合工段和乳液接枝工段混合废水进行预处理,优化了工艺条件。实验结果表明：最佳药剂组合为CaCl₂和阳离子型聚丙烯酰胺（FO4440SSH）,最佳CaCl₂投加量为75 mg/L,最佳FO4440SSH投加量为10 mg/L,最佳废水pH范围为5~7;最优操作条件为以288 r/min的转速搅拌混凝1 min,再以72 r/min的转速搅拌絮凝20 min;混凝阶段的最佳G值为159.9 s^-1、GT值为9 594,絮凝阶段的最佳G值为24.5 s^-1、GT值为29 400;优化条件下,废水的浊度与COD去除率均可达98%以上。