含油污泥热化学清洗剂的研制与清洗效果实验分析

含油污泥是严重影响油田生产环境的一大危险废物,不仅含有大量原油资源,且处理难度大。本文针对吉林油田含油污泥,筛选几种有利于油、水和泥分离的药剂进行复配,通过正交实验确定OP-10（D）：SDS（B）：PAC（G）=2：3：3的最佳清洗剂配比,运用热化学清洗法从含油污泥中回收原油。利用单因素实验法分别考察了热洗温度、液固比、搅拌强度、搅拌时间、热洗次数及pH值单一因素对样品含油污泥清洗效果的影响。实验结果表明,最佳工艺条件为：选取热洗温度80℃,液固比为4：1,药剂量为1%,搅拌强度为120 r·min-1,搅拌时间为30 min,pH为8,热洗后的清洗废液经处理调整至初次清洗浓度可循环利用。在最佳工况下,将含油率为51.13%的污泥样品洗至脱油率为96.75%,较好的回收了污泥中的原油,达到了保护环境的目的,具有经济价值。     

油田含油污泥热解制备烟气脱硫剂

为实现油田含油污泥深度资源化,针对高含油的孤岛采油厂含油污泥采用热解处理,回收油气资源的同时将热解残渣制备成烟气脱硫剂。以苯吸附值和热解残渣含油率为基准对热解工艺进行了优化,对热解油品和残渣进行分析,热解残渣经过后续处理进行了烟气脱硫性能评价。通过正交实验得到热解最佳工艺条件为:氮气保护下,热解温度550℃,热解时间4h,升温速率10℃/min。此时苯吸附值为60.12mg/g,热解残渣含油率为0.29%。最佳工艺条件下,热解油品产率可达10%左右,回收率大于65%,热裂解作用明显,热解油品的品质较好,产生的不凝气体可以作为洁净燃料气;热解残渣经过后续处理,可用于脱除烟气中的SO2,吸附脱硫能力较好,穿透硫容达到3%以上。     

胜利油田含油污泥的植物修复研究

胜利油田滨一污水站产生的含油污泥经俄罗斯菌剂修复后含油量仍较高,为进一步降低其含油量,采用了植物修复技术.在总面积为1 000 m2的含油污泥修复场地上,分别种植了高羊茅、苜蓿、大豆、玉米和高粱,进行了120 d的植物修复.检测了植物修复前后含油污泥的含油量、基本理化性质、生物毒性、微生物数量和代谢功能多样性.对比发现,植物修复后含油污泥的石油降解率最高可达34.09%,持水率提高,生物毒性下降,微生物数量增加及代谢功能多样性增强.实验说明,植物修复是处理含油污泥的有效方法之一.     

含油污泥化学清洗处理实验研究与工艺参数优化

以大庆采油一厂的含油污泥为研究对象,采用化学清洗方法,以处理后底泥残油率为评价指标,优化影响含油污泥清洗效率的参数。根据单因素实验,确定清洗温度、化学药剂浓度、液固比的取值范围;采用Design-Expert响应曲面法,考察单独变量作用及交互作用对含油污泥残油率的影响。选择软件中二次多项式模型进行模拟可知,单因素变量、清洗温度与化学药剂浓度的交互项均对含油污泥残油浓度具有显著影响;模型优化结果显示,化学法处理含油污泥的最佳工艺条件为清洗温度78.68 ℃、化学药剂浓度0.84 g·L-1、液固比9.40∶1,模型预测底泥残油率为3.85%,实验验证结果的平均值是3.96%,测定值与预测值之间相对误差为2.78%,证明该模型的可靠性。     

含油污泥处理技术进展

对国内外含油污泥的处理技术作一简述,介绍了含油污泥的调质－机械分离处理技术,高温处理技术,溶剂萃取处理技术和综合利用技术。     

油田含油污泥超声脱油的研究

在油田含油污泥的热洗处理中引入超声辐照处理技术,研究考察了超声脱油技术中超声强度,超声辐照时间,含油污泥预热温度,清洗液用量和清洗液回用4个试验操作条件对污泥脱油的影响,认为在优化条件（超声发生器输出电压175 V,辐照时间15 min,预热温度55 ℃,清洗液和含油污泥以质量比8∶1）下,超声脱油技术可以把污泥的干基油含量由0.35 g/g降低到0.14 g/g,同时也证明清洗液可以反复使用。根据简单的经济核算,处理1 t含油污泥可以产出66元的效益。研究表明,使用超声处理可以有效地提高含油污泥的污油脱除效率,明显降低污泥清洗的操作温度。     

含油污泥脱水性能试验

通过添加絮凝剂处理含油污泥 ,研究了影响含油污泥脱水性能的主要因素 ,试验结果表明 ,用 PAC和 CPAM絮凝剂处理含油污泥 ,可将污泥比阻从处理前的 8.9× 10 1 4 m/kg降至 1.0 9× 10 1 2 m/kg和 0 .11× 10 1 2 m /kg,助滤剂 Ca O与絮凝剂复配使用可进一步降低污泥比阻。污泥比阻随着污泥含油量的减少而减少。     

热解含油污泥制备吸附剂及热解过程的优化

为资源化利用油田含油污泥,对高含油的孤岛采油厂含油污泥进行热解处理研究,以苯酚吸附值为基准对热解工艺过程进行优化,并采用ICP-MS、元素分析仪、气相色谱质谱仪和SEM对热解油品和残渣性质进行分析;正交实验和单因素实验结果相一致,热解最佳工艺条件为:N2保护下,热解温度550℃,热解时间4 h,升温速率10℃/min,此时苯酚吸附值为29.26 mg/g。通过对热解残渣苯酚吸附值为基准进行正交实验极差分析,热解温度的影响最大,其次是热解时间,最后是加热速率。SEM结果显示,热解含油污泥制备的固体残渣具有丰富的微米孔,可将其制备成多孔固体吸附剂。初步研究结果表明,含油污泥热解处理实现了无害化和资源化目的,满足国家节能减排的战略要求和农用污泥排放标准。     

含油污泥离心脱水中离心机参数的选择

通过对含油污泥离心脱水的批量处理和连续处理的研究，取得了含油污泥水固两相离心分离的满意效果。实验表明，适宜的操作参数可提高离心脱水效果。对LWD-430卧式螺旋离心机，当离心速度在1200～1400r／min之间，处理量在1，3m^3／h之间，差转速（转鼓与螺旋推料器的转速差）为20r／min时，离心液体积和COD均达到最佳状况。离心速度过高，会使絮体中的油离解出来，从而使离心液COD增加。差转速增加能明显改善“三泥”的离心脱水效果。     

大港油田含油污泥热解处理实验研究

采用热解法对含油污泥进行处理.经过筛选,选取活性白土作为催化剂,分别研究反应时间、反应温度、加热速率和氮气吹扫量对热解处理效果的影响.4个影响因素对液相收率的影响顺序为:氮气吹扫量＞反应温度＞反应时间＞加热速率;对反应转化率的影响顺序为:反应温度＞反应时间＞氮气吹扫量＞加热速率.实验理想的反应参数为:反应时间60min,反应温度490℃,加热速率4℃/min,氮气吹扫量90 mL/min.     

超声萃取法处理含油污泥

应用超声强化技术,对以汽油为萃取剂的超声萃取法处理含油污泥的工艺进行了研究,筛选了调整剂、絮凝剂、破乳剂,探讨了萃取温度、萃取时间、超声频率、超声功率等对处理效果的影响。结果表明:在调整剂为采油废水、物料配比为v(萃取剂)∶v(调整剂)∶v(油污泥)=4∶4∶1的条件下,萃取工艺为萃取温度40℃、萃取时间15 min、超声频率40kHz、超声功率150 W时,可回收含油污泥中83.7%的油品。     

TiO2/MCM-41的制备及对含油污泥热解过程的影响

利用溶胶-凝胶法合成了不同钛含量的MCM-41负载二氧化钛的催化剂（TiO2/MCM-41）,采用红外光谱、扫描电镜、N2-吸附脱附和X-射线衍射对催化剂的结构进行了表征,并首次将其应用于含油污泥热解过程中,利用气质联用质谱仪对回收的油气品质进行了分析。结果表明,添加TiO2/MCM-41能将含油污泥热解油的回收率由76.04%提高到83.88%,热解温度降低21℃,还能改善热解油品质。     

含油污泥离心脱水中离心机参数的选择

通过对含油污泥离心脱水的批量处理和连续处理的研究,取得了含油污泥水固两相离心分离的满意效果.实验表明,适宜的操作参数可提高离心脱水效果.对LWD-430卧式螺旋离心机,当离心速度在1200～1400r/min之间,处理量在1～3 m3/h之间,差转速(转鼓与螺旋推料器的转速差)为20r/min时,离心液体积和COD均达到最佳状况.离心速度过高,会使絮体中的油离解出来,从而使离心液COD增加.差转速增加能明显改善"三泥"的离心脱水效果.     

新疆油田含油污泥破乳-离心脱水工艺优化

针对新疆油田含油污泥成分复杂、油水分离困难、处理难度大的特性,基于破乳剂、絮凝剂和助剂的油水高效破乳、絮体混凝沉降和助剂骨架强化脱水作用,使用复合调理剂对其进行了处理;并采用响应曲面法研究了破乳剂复配比例、温度、絮凝剂质量浓度对破乳脱水效果的影响。结果表明,各因素影响程度排序为：温度>破乳剂比例>絮凝剂质量浓度。高温有利于污泥脱水的主要原因是,高温有助于降低体系粘度、提升水滴流动性、推动水滴热运动,进而辅助水滴的团聚,最终实现油水分离。在最佳操作条件下(破乳剂NP-9∶SDBS为9∶1且质量浓度为4 g·L⁻¹、温度51 ℃、絮凝剂质量浓度为16 mg·L⁻¹、生石灰加量为1%)进行含油污泥破乳离心分离脱水,脱水率可达92.55%。SEM观察结果表明,复配破乳剂通过改变油泥的堆积方式、增加泥块的疏松程度、增大泥块的孔洞来提高油泥的脱水性能。本研究结果可以为含油污泥减量化处理的现场应用提供参考。     

含油污泥与玉米秸秆共热解协同特性

利用热重-傅里叶变换红外分析仪（TG-FTIR）对含油污泥与玉米秸秆共热解特性进行了研究,分析了各温度段的协同效应。TG分析表明,共热解主要呈现3个阶段：挥发分的析出（210～520 ℃）、碳酸盐的分解（600～780 ℃）、长链难分解重质油的热裂解和半焦的气化（900～1 100 ℃）,且在不同热解阶段呈现出不同的协同效应。热解动力学分析表明,含油污泥与玉米秸秆共热解后,第1阶段的活化能有所增高,而第2、3阶段的活化能大幅降低。FTIR分析表明,第1、2阶段,共热解与单一物料热解的产物种类基本一致,而在第3阶段,共热解使含油污泥热解产物甲基化合物发生分解和转化。含油污泥与玉米秸秆共热解可促进CO2、CO、CH4和C=O化合物的析出,其中添加玉米秸秆质量分数为10%时,对CO2、CO和CH4析出的促进作用最强,添加30%时则对C=O化合物的析出更为有利。     

生物法修复废弃钻井泥浆和含油污泥的研究进展

废弃钻井泥浆和含油污泥是石油工业产生最多的含油固体废弃物。它们是一种含有多种复杂成分的悬浊液,包括石油烃(PHCs)、水、重金属、化学处理剂和固体泥沙颗粒。由于其具有环境危害性,且产量逐渐增加,对其有效地处理和处置引起世界各国的广泛关注。综述了废弃钻井泥浆和含油污泥的性质、对环境的影响和生物修复方法,并介绍了生物修复PHCs的影响因素,同时初步探讨了两者中除PHCs之外其他污染物的处理方法。目前的生物修复方法都有不同的优势和局限性,未来应该进一步关注对现有处理技术的改进和不同技术的结合,使废弃钻井泥浆和含油污泥的处理既能达到无害化、资源化,又能节省处理成本。