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含油污泥减量化
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本专利针对含油污泥处理中污油分离效率低、污泥减容困难的问题,提出一种集成流态化预处理、调质破乳、超声脱稳和机械离心的多级处理方法。通过分级格栅筛分、多级加热控温、循环水系统及超声波辅助脱稳技术,实现污油高效回收与污泥显著减容,解决传统工艺中资源浪费与二次污染难题。
[0001] 本发明涉及处理含油污泥的方法及装置,具体涉及一种含油污泥减量化处理方法 及其装置。
[0002] 随着油田开发陆续进入中高含水阶段,采出液中的含水率不断升高,包括化学驱 在内的各种强化采油措施的相继应用,又使采出液性质变得更为复杂(Wang Zhihua (王志 华),Wei Lixin (^AL0f)? Wang Jinxiu Science Technology and Engineering (科学技术与工程),2009,9(23):6997~7001)。相应地面系统集中处理站在进行原油脱水 时,脱水器、储油罐、污油罐等底部会存在大量呈塑态的含油污泥;在进行污水处理时,沉降 除油罐、过滤罐、曝气罐、浮选池及回收水池(罐)等部位会存在着大量呈流态的含油污泥。 与此同时,外围零散油田作为接替储量近年来在不断加大着勘探、开发力度,但因其产量有 限,其采油方式除了采用机械采油外,还有提捞采油,集油工艺除采用管道输送外,还有定 期拉运方式,这就不可避免地将产生一部分混合泥土量、石砾量更多、杂质颗粒粒径分布更 宽的呈固态的落地含油污泥。这些污泥成分复杂,属于多相混合体系,一般由水包油(0/W)、 油包水(W/0)乳状液以及悬浮固体杂质组成,且乳化稳定性强,粘稠度较大,固相成分难以 彻底沉降,这种多相混合体系在油田中高含水开发期最主要表现为其互相共存,且累积产 生量多、积存压力大(Zhao Huren (赵虎仁),Li Huimin (李慧敏),Zhang Yanping (张燕 萍備/7Toieciio/? o/ 邊 fes /7Zdofe (油气田环境保护),2010, 20 (3): 24 ~31)〇
[0003] 据目前统计,一个日处理20000m3的油田污水站每天就可产生20m 3~60m 3的含 油污泥,其中在污水沉降除油段,除油罐的排泥通常有三种方式:一是穿孔管排泥,在罐底 设穿孔管,定期排泥;二是水力排泥,在罐底设一个圆锥形的集泥斗或者若干个小集泥坑, 用污泥泵将污泥抽出。为了增加污泥的流动性,在罐底周围设一圈冲泥管,直径较大的罐, 罐底还设几根辐射状的冲泥管,在冲泥管上安喷嘴或设孔口;三是人工排泥,清理时需要停 产,不需要专门设施,只需在罐底留出较大的人孔,而且要在相对的罐壁两侧都有人孔,以 便改善通风条件。在污水过滤段,污泥存在于滤料中,在反冲洗时随反冲洗排水进入回收水 罐,回收水罐积存污泥量不断增多,若未及时排出,又会被回收到除油罐,久而久之会造成 含油污泥老化,形成恶性循环(Hu Dianqi (胡殿启),ftz7-fe5· Sar/ace (油气田地面工程),2011,30 (5):99 ;Zhang Yuxin (张玉鑫),Stfr/ace 万/71§7/7(96?//^(油气田地面工程),2013,32 (9):92 ~93;卩61^¥〇1^叉1111(冯永训),0(95^1§77 ife/wa/ o/feier /7/5/705?/ i/? (油田米出水处理设计手册),2005)。 这些所排出含油污泥成分的复杂性决定了其处理技术的多样性,但简单的露天堆放、卫生 填埋、铺路等处置方法已经在油田难以立足,完善和严格污泥处理法规、研宄发展新的污泥 处理工艺、以及各种行之有效的含油污泥处理与资源回用技术成为了一种必然,国内外目 前处理含油污泥的方法主要集中在化学热洗涤法、高温热解处理法、机械离心处理法及溶 剂萃取法,同时在逐步探索生物法、微波法等(Song Wei (宋薇),Liu Jianguo (刘建国),Nie Yongfeng Journal of Tsinghua University (Science and Technology) (7? 华大学学报(自然科学版)),2008,48 (9) :73~77 Jiang Yijian (姜亦坚),Guo Futai (郭富泰),Du Haitao (杜海涛Z7Zdt/ Sar/ace 油气田地面工程), 2009,28 (1) :8 ~9 ;Wang Wanfu (王万福),Jin Hao (金浩),Shi Feng (石丰),Liu Peng (刘鹏),Huang Jie (黄婕),CXeffiicaJr 〇/ 4 fes (石油与天然气化工), 2010, 39 (2):173 ~177 ;Li Jufeng (李巨峰),Cao Weiping (操卫平),Feng Yujun (冯玉 军),Tang Lin (汤林4 石油规划设计),2005,16 (5): 30-32 ;Karamalidis A. K. , Evangelou A. C. , Karabika Ε. , Koukkou A. I. , Drainas C·,Voudrias Ε· Α·, Siorei1SOtfrcei 2010,101 (16):6545 ~6552)。这些方 法在工程应用中从提高处理效率、改善处理效果、保障运行稳定性等方面得到了不断的改 进和发展,但或是主要针对于常规流态化稳定良好的污水站水质处理产生污泥,或是主要 以乳化油的分离回收为目标,当面对性状组成、乳化特性各异的罐底清淤污泥、污水处理产 生污泥及落地含油污泥的共存体,且既着眼于污油的分离回收,又着眼于排放泥质的减容 减量时,各种方法均暴露出一定的局限性,这类混合污泥体系的有效处理尚无成熟方法,也 无专门针对此的报道。因此,调质破乳、脱附、分离,浓缩降低污泥含水率减容,进行有效的 综合处置,已成为新形势下油田地面系统运行精细化、低碳化的一个亟待解决问题。
[0004] 本发明的目的是提供一种含油污泥减量化处理方法,这种含油污泥减量化处理方 法用于解决现有技术对新的开发形势下油田罐底清淤污泥、污水处理产生污泥及落地含油 污泥的共存体系处理不适应,以及难以兼顾污油分离回收和排放泥质减容减量的问题,本 发明的另一个目的是提供含油污泥减量化处理方法使用的装置。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种含油污泥减量化处理方法: (一) 污泥体系的流态化及预处理:由螺旋输送机将污泥物料输送到投料斗中,启动投 料斗中的切割式机械搅拌器,并开启高压喷头的电磁阀向投料斗中回掺循环水,粒度小于 50mm的流化污泥物料通过机械格栅经投料斗底部出口流向流化预处理罐,同时,通过在线 含水率测定仪监测含油污泥体系的含水率,控制回掺循环水的电磁阀,使汇入流化预处理 罐的含油污泥体系含水率维持在95%左右;打开流化预处理罐的加热控温系统,温度控制 在40~45°C,并开启预分离室内的搅拌,通过外置的鼓风曝气风机实现预分离室内的充分 曝气;分离出污油由流化预处理罐顶部的刮油机刮入收油槽,流化污泥则通过栅隙不大于 15mm的机械格栅进入集泥室; (二) 污泥体系的调质破乳:在螺杆泵将流化预处理罐集泥室的流化污泥泵入一级调质 破乳处理罐时,首先在罐入口通过加药泵投加清洗剂,打开一级调质破乳处理罐底部的盘 管加热控温系统,温度控制在45~50°C,并启动搅拌器,在30~60min的停留时间内进行 污泥体系的匀化调质、破乳脱附;经一级调质破乳后的污泥体系从罐底部由螺杆泵输送至 二级倒锥形调质破乳处理罐,开启二级倒锥形调质破乳处理罐的盘管加热控温系统,温度 控制在50~60°C,脱附分离出的上层污油由二级倒锥形调质破乳处理罐顶部的刮油机刮 入收油槽,污泥体系则汇入二级调质破乳处理罐的倒锥部,由穿孔管排泥; (三) 污泥体系的超声脱稳:由螺杆泵将调质破乳处理后的污泥体系泵入超声脱稳罐, 打开超声脱稳罐底部的盘管加热控温系统,温度控制在50~60°C,开启超声波发生器,由 超声波振子辐射出疏密相间的高频机械震荡波,并通过外置的鼓风曝气风机在超声脱稳罐 下部进行充分曝气;强化分离出的污油进入收油槽,中间部分空隙水和少量吸附游离水层 由排水管排出,脱稳
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1.环境污染控制:环境污染物的高级氧化去除及转化机制 2.环境计算化学:典型污染物的环境相关物性参数预测及构效关系研究
主要从事海洋生物医药及海洋污染物的微生物修复研究。 (1)海洋微生物中筛选免疫活性物质,用于抗氧化保健品以及抗肿瘤药物的开发。 (2)开展石油烃降解菌的基因组学、转录组以及代谢组和关键酶基因研究,分析其降解石油烃途径。利用分子生物学和生物信息学技术开展与海洋环境污染治理和修复相关的微生物分子数据