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。     

热化学清洗法洗涤油泥-回收石油的工艺条件研究

以辽河油田落地油泥为样品,采用热化学清洗法洗涤油泥,净化土壤,回收石油,并获取工程所需的必要参数.通过筛选、复配,确定十二烷基苯磺酸钠(LAS):NazSiO3=1:2(质量比)为最佳清洗剂配比.考察了清洗温度、清洗液pH、液固比(即清洗剂与落地油泥的质量比)和清洗剂投加量等因素对清洗效率的影响,通过正交实验优化工艺参数,实验表明,当清洗时间为30min、清洗温度为75℃、搅拌器转速为200 r/min、液固比为8:1、清洗液pH为11、LAS Na2SiO3投加量为2.8 g/L时,含油率为21.2%(质量分数)的落地油泥样品经一级清洗,油泥残油率降为0.8%(质量分数,下同);经二级清洗,油泥残油率降为0.3%.清洗后,石油浮于水面,无明显乳化,易于分离.     

盐酸浸出提取赤泥中铝和铁的工艺条件优化

系统研究盐酸浸出赤泥中铝和铁的过程,考察酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间、液固比以及赤泥粒度对铝、铁浸出率的影响。单因素实验和正交实验结果得出,在影响浸出率的酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间和液固比对铁、铝的浸出率的影响几个因素中,酸浸温度和盐酸浓度的影响最大,液固比和浸出时间其次。盐酸酸浸的最佳工艺条件为:赤泥粒度150μm、酸浸温度80℃、盐酸浓度10 mol·L~(-1)、液固比8∶1(V/m)、浸出时间150 min,此时铝的浸出率为96.7%,铁的浸出率为95.1%,铁铝总浸出率96.0%。     

剩余污泥催化剂的制备及其脱色性能

以焦化废水脱水污泥为载体、ZnCl2为活化剂和催化剂的活性组分,采用一步法制备污泥催化剂。实验结果表明,当ZnCl2浓度为4 mol/L、固液比1∶3、焙烧温度550℃、焙烧时间40 min时,制备的污泥催化剂对亚甲基蓝的脱色性能最佳。利用制备的催化剂对活性红X-3B、弱酸性艳红B、活性蓝X-BR溶液进行脱色处理,研究反应时间、染料浓度、溶液pH、催化剂投加量和H2O2用量对染料脱色性能的影响。最佳条件下,3种废水的脱色率分别达到90.7%、97.5%和94.4%。对脱色数据进行动力学模拟,结果表明,3种染料废水脱色反应分别符合二级动力学模型、一级动力学模型、二级动力学模型。     

响应曲面法优化炼铅高砷烟尘的浸出工艺

考察炼铅高砷烟尘中砷在水中的浸出行为。采用响应曲面法常用的中心复合设计对液固比、温度和时间工艺参数进行优化研究。结果表明,温度对砷浸出率的影响最大,时间次之,液固比最小。通过响应曲面法优化得到的最佳浸出工艺为:液固比=14∶1,温度85℃,时间120 min。该条件下3次验证实验的砷浸出率平均值为89.64%,与预测值89.88%无显著差异,表明所建模型切实可行。烟尘经过二次水浸后砷的总浸出率达到98.1%。     

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。     

污泥焚烧残渣制备水处理药剂研究

利用污泥焚烧残渣制备水处理药剂,这方面还未见报道.某市污水处理厂污泥焚烧残渣是以Fe2O3和CaSO4为主的无机矿物质,选用以盐酸为主、硫酸为辅的混酸体系(H 摩尔浓度在7 moL/L以上,每千克残渣用H 为21～25 mol,浓硫酸与浓盐酸体积比是7%～13%).研究结果表明,在反应温度为110～120℃、反应时间在2.5 h、液固比大于2.0 mL/g的情况下,1 kg污泥焚烧残渣能制备得到酸度较小、含铁量略大于28 g/L的水处理药剂10 L,该药剂能应用于该市污水处理厂的生化处理出水.     

污泥活性炭的制备及其对酸性红G的吸附行为

以城市污水处理厂的脱水污泥为原料,用Zn Cl2活化法制备污泥活性炭,并研究其对水中酸性红G的吸附、脱附行为。选取活化剂浓度、固液比、活化温度及活化时间等因素,通过正交实验确定了最佳工艺,即Zn Cl2浓度30%,固液比1∶2,碳化温度500℃,碳化时间1.5 h。吸附实验结果表明,该污泥活性炭对水中酸性红G的吸附量随着温度升高而增加,在15、25和35℃条件下的最大吸附量分别为153.6、165.6和180.4 mg/g,且吸附等温线能较好用Langmuir方程进行模拟。酸性红G在污泥活性炭上的吸附动力学符合准二级反应动力学模型。污泥活性炭对酸性红G的吸附量随着溶液p H的增大而减小,污泥活性炭的最佳投加量为0.26 g/L。吸附饱和的污泥活性炭可通过碱处理和热处理方法进行脱附,脱附后的吸附剂对酸性红G仍具有很强吸附性能。     

堆肥强化微生物法处理含油污泥的现场试验

以含油污泥的石油烃高效降解为目的 ,以新鲜牛粪 、含油污泥和玉米秸秆为原料,通过加入堆肥菌剂 、降油复合菌剂和固肥菌剂,采用堆肥强化微生物法在陇东油田现场处理含油污泥.结果表明,堆肥强化微生物法现场处理含油污泥具有明显的升温现象,最高温度可以升至近60℃.pH降低说明腐殖质转化成了腐殖酸.C/N最终稳定在0.1(质量比...     

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。     

粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附特性

通过间歇实验研究了粉煤灰对重金属Cr(Ⅵ)的吸附特性。探讨了固液比、pH、反应时间、温度、离子强度和初始浓度等因素的影响。实验结果表明,固液比、pH、温度与离子强度都对去除率有较大影响。当温度为20℃、pH=1、Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg/L,固液比为100 g/L时,去除率达到50.13%。动力学实验结果表明,粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附为快速反应,在180 min内可达到平衡,伪二级动力学模型可较好地拟合实验结果。等温吸附实验结果表明,Freundlich模型与Langmuir模型均可较好地拟合等温吸附实验结果。低温有助于粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附。     

“球磨+浮选”联合工艺处理罐底油泥的效果

针对罐底油泥水洗过程中存在的油相与固相分离难度大、回收的油分中含固率与含水率较高2个关键问题,研究了以"球磨+浮选"为核心的联合工艺的处理效果。对球磨和浮选工艺参数进行优化后,确定球磨段的最优处理条件为球磨温度45℃,液固比3∶1,球磨处理时间30 min,球磨药剂用量0.8%;浮选段的最优处理条件为浮选温度55℃、液固比4∶1、浮选时间35 min、浮选药剂用量0.6%。结果表明:在最优条件下,处理后罐底油泥的固体出料含油率可降低到0.8%,达到了SY/T 7301-2016中规定的处理处置要求;处理过程中得到的原油经过油品纯化后,含水率与含固率均低于0.5%,可在炼厂进行回收利用。以"球磨+浮选"为核心的联合工艺较好地解决了罐底油泥在水洗过程中暴露出来的2个问题,为罐底油泥的无害化、资源化处理提供了参考。     

炼厂"三泥"的生物处理研究

从大港油田筛选和分离出3株以原油为碳源的石油降解菌,初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),用这3株菌混合处理某炼厂的"三泥",在适宜的降解条件下,仅需投加混合菌液,无需添加营养物(N,P),可使含油污泥A的残油量从67g/kg降至7.7g/kg,混合油泥试样AB的残油量从19.7g/kg降至3.1g/kg,平均去除率为84%以上,可以实现含油污泥的较为经济的、有效的处理.经生物处理后含油污泥的恶臭味完全消失.     

骨炭对Pb(Ⅱ)的吸附特性

通过间歇实验研究了骨炭对重金属Pb(Ⅱ)的吸附特性。探讨了固液比、pH、离子强度、反应时间、温度及初始浓度等因素的影响。实验结果表明,pH与固液比显著影响去除率,温度与离子强度的影响较小。当温度为20℃,pH=2.5,Pb(Ⅱ)的初始浓度为200 mg/L,固液比为1 g/L时,最大去除率近100%。动力学实验结果表明,骨炭对Pb(Ⅱ)的吸附为快速反应,在30 min内可达到平衡,准二级动力学模型可较好地拟合实验结果。等温吸附实验结果表明,Freundlich模型与Langmuir模型均可较好地拟合等温吸附实验结果。骨炭对Pb(Ⅱ)的吸附机制主要为表面络合反应与分解置换-沉淀反应。     

一种污泥活性炭的制备及其在兰炭废水处理中的应用

以城市生活污水厂脱水污泥和木屑的混合物为原料,利用ZnCl_2为活化剂制备污泥活性炭。研究了活化温度、活化时间、固液比和活化剂浓度对吸附性能的影响。在活化温度为650℃、活化时间30 min、固液比1∶1.5、活化剂浓度为5 mol·L~(-1)的最佳工艺条件下,制备得到的活性炭碘吸附值为584.85 mg·g~(-1),利用扫描电镜可以观察到其发达的孔隙结构。将制备的污泥活性炭应用于兰炭废水处理中,结果表明,污泥活性炭的投加量为180 g·L~(-1),pH为7,吸附时间60min,挥发酚和氨氮的去除率分别为73.38%和48.27%,废水中污染物浓度明显降低。     

不同泥质类型河流底泥脱水药剂优化实验研究

为了考察几种典型脱水絮凝剂对各泥质类型底泥脱水性能的影响,对3条不同泥质类型的典型河流(沙质、泥沙混合质、泥质)底泥的脱水效果进行了研究。结果表明,在一定投加量范围内,所有脱水药剂均能不同程度改善各泥质类型底泥的脱水性能。无机絮凝剂建议选择PAFC(聚合氯化铝铁)或PAC(聚合氯化铝),其中PAFC的最佳投加范围为0.4%~1.6%,PAC的最佳投加范围为0.4%~2.0%;有机高分子絮凝剂建议选择CPAM(阳离子聚丙烯酰胺),最佳投加范围为0.01%~0.03%;在各絮凝剂最优投加条件下,泥质底泥的脱水性能提高最为明显,其比阻最大可下降86%,泥沙混合质底泥污泥比阻最大可下降81%,沙质底泥污泥比阻则最大可下降58%。而当复合混凝剂为PAC和CPAM或PAFC和CPAM时,沙质底泥在优化混凝条件下其污泥比阻最大可分别下降82%和76%。     

含油污泥清洗剂的制备与研究

以异丙醇为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St)为混合单体,通过溶液聚合的方法制备一种含油污泥清洗剂.介绍了该清洗剂的制备方法,考察了单体用量及清洗条件对清洗剂脱油性能的影响,探讨了清洗剂对含油污泥中原油不同组分的去除效率,并用红外光谱证实了所制备共聚物结构的官能团.清洗剂性能评价表明:单体用量和清洗条件均有最佳值,其中单体最佳质量比为MAA:BA:St=21:62:17,最佳清洗条件分别是:加药浓度为250 mg/L,水洗温度为60℃,反应时间为40 min;清洗剂对含油污泥中芳烃去除率最高,达93.0%.     

废旧锂离子电池中钴的回收

采用高温煅烧-酸浸-化学沉淀工艺回收废旧锂离子电池中的钴,根据电极材料的热重性质确定煅烧温度,探究不同因素对钴的浸出和沉淀效果的影响,利用响应面技术优化酸浸过程,并对酸浸液进行回收处理。实验结果表明:煅烧温度为500℃时可充分去除黏结剂;优化实验得出H_2SO_4+H_2O_2体系浸出钴的最佳实验条件为液固比(m L:g)6.15,浸出温度96.34℃,浸出时间44.52 min,H_2SO_4浓度1.20 mol·L~(-1),浸出率97.51%;当浸出液pH为1.5,[C_2O_4~(2-)]/[Co~(2+)]比值为1.10,反应温度为70℃,沉淀时间为50 min时,钴的沉淀率为95.69%。回收得到的Co C2O4纯度高,晶体结构较好。     

响应面法优化污泥电渗透脱水工艺参数

以泥饼含固率作为衡量污泥脱水效果的指标,采用响应面法进行污泥电渗透脱水工艺参数的优化研究。结果表明,最佳反应条件为初始污泥含固率为8.58%,初始电压梯度为20.88 V/cm,初始污泥厚度为2.25 cm,此条件下得到的污泥含固率为48.82%(预测值为48.45%)。方差分析结果表明,回归模型达到显著水平,在研究区域(初始污泥含固率:5%~10%、初始电压梯度12~30 V/cm、初始污泥厚度:1~2.5 cm)内拟合较好,与实验结果吻合度较高。     

物化破乳-脱稳离心处理油罐底泥

油罐底泥是油田主要废弃物之一,具有脱水难、黏度大、毒性大等特点,油罐底泥减量化、资源化处理势在必行。针对油罐底泥较高的含水、含油特性,为了实现油罐底泥资源化利用,提出了物化破乳-脱稳离心处理油罐底泥,实验考察破乳剂种类及加量、破乳助剂种类及加量、破乳温度、破乳时间、离心转速对油罐底泥脱水率、脱油率的影响。通过大量实验筛选出最佳破乳剂WDP-9,最佳破乳助剂聚合氯化铝、聚丙烯酰胺复配。实验结果表明,在破乳剂WDP-9用量500mg·L~(-1)、聚合氯化铝用量75 mg·L~(-1)、聚丙烯酰胺用量75 mg·L~(-1)、破乳温度60℃、破乳时间2 h、离心转速10 000 r·min~(-1)、2次离心时间均为10 min的条件下,物化破乳-脱稳离心处理油罐底泥脱水率为85.70%,脱油率67.10%。