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超声波处理油泥
第 六 章 固 体废 弃 物 污 染 防 治 及 资 源 化 利 用 措 施 与 技 术 .4 1 7 9- 大 庆 油 田 含 油 污 泥 超 声 波 处 理 技 术 优 化 试 验 研 究 李 帅1 吴忆 宁1 (1 .哈 尔 滨 工 业 大 学 黑 龙 江 省 哈 尔 滨 市1 5 0 0 9 0) 摘要本 文 主 要 研 究 利用 超 声 波 处 理 技术 提 髙 油 田 油 泥 的 生 物 可 利用 性,为 随 后 的 厌 氧 消 化 产 甲 烷 实 现 油 泥 的 资 源 化提供前提条件 。 首 先,以 油 泥 与 水 的 混 合液( 泥 水 混 合液 )S C O D 为 研 究 对 象, 分 别 探讨 了 时 间 、 温 度 、 能 量 密 度 ...
第 六 章 固 体废 弃 物 污 染 防 治 及 资 源 化 利 用 措 施 与 技 术 .4 1 7 9- 大 庆 油 田 含 油 污 泥 超 声 波 处 理 技 术 优 化 试 验 研 究 李 帅1 吴忆 宁1 (1 .哈 尔 滨 工 业 大 学 黑 龙 江 省 哈 尔 滨 市1 5 0 0 9 0) 摘要本 文 主 要 研 究 利用 超 声 波 处 理 技术 提 髙 油 田 油 泥 的 生 物 可 利用 性,为 随 后 的 厌 氧 消 化 产 甲 烷 实 现 油 泥 的 资 源 化提供前提条件 。 首 先,以 油 泥 与 水 的 混 合液( 泥 水 混 合液 )S C O D 为 研 究 对 象, 分 别 探讨 了 时 间 、 温 度 、 能 量 密 度 及 泥 水 比 对 超 声 效 果 的 影 响, 获 得 最 佳 超 声 波 处 理 条件 为: 时 间 1 5 m i n、 能 量 密 度2 . 5 0 W / m l、 泥 水 比1 : 3、 温 度5 5 尤;其 次,对超 声 波 处 理 后 含 油 污泥 样 品 中 的 含 油 率 进 行 检 测, 结 果 表 明 含 油 率仅 为1 %, 含 油 污 泥 除 油 率 达 到9 6 %; 最 后 , 采 用 G C / M S 技 术 分析 油 田 油 泥 石 油 烃 组 分 在 超 声 波 处 理 前 后 的 变 化, 结 果 表 明 , 超 声 波 处 理 后 短 链 或小 分 子石 油 烃 丰度增 力 口, 可 鉴 定 的 物质 由1 5 种增加 到 3 5 种, 新 出 现 了 萘、 烯 、 菲 以 及 短 链 烷烃 等 物质, 这 表 明 超 声 波 技 术 能 够 打碎长 链 石 油 烃 , 提 高 生 物 可 利 用 性 。 综 合 研 究 表 明 , 采 用 超 声 波 处 理 能 够 有 效 的 实 现 泥 水 分 离并 提 髙 含 油 污泥 的 生 物 可 利 用 性。 关 键 词 含 油 污泥 超 声 波 G C / M S u r _ ? 1 刖目 油 田 油 泥 由 油、 水 和 泥 组 成 , 呈 固 态 或 半 固 态 状 , 主 要 来 源 于 石 油 勘 探 开 发 、 钻 井 、 作 业 等 过 程 中 产 生 的 落 地 原 油 以 及 联 合 站 的 油 罐 、 沉 降 罐 、 污 水罐 的 污 油 泥[1]。 随着 我 国 石 油 采 出 程 度 的 提 高 油 泥 的 累 积 量越 来 越 多 , 现 如 今我 国 油 田 油 泥 体 积庞 大 , 仅大 庆 地 区 污 油 泥 砂 累 计 达 到 5 0 0万m3[2], 若 不 加 以 处 理 直接排放 , 将 会 对 生 产 区 域 和 周 边 环 境 造 成 严 重 的 影 响 。 目 前 , 油 泥 属 于 危 险 废 物, 能 够 污 染 大气 、 土 壤 、 体 表 水 甚 至 是 地 下 水。 根 据 国 家 制 定 的 新 的 排 污 收 费 标 准 , 未 经 处 理 的 含 油 污 泥 收费 标 准 为1 0 0 0 元 / t 。由 于 油 泥 中 含 油 量 高 ,研 发 出 经 济 、 可 行、 环 保 的 处 理 方 法 ,不 仅 能 够 回 收 大 量 的 能源,也 可 以 降 低 企 业 污 泥 处 理 费用[ 3 ]。 现 有 的 的 油 泥 处 理 技术 有 浓缩 法 、 热 洗 法 、固 化 法、 生 物 法 等+ 6 ], 其 中 常见 的 油 泥 生 物 处 理 方 法 有 地 耕 法 、 堆 肥 法 , 虽 然 取 得 了一定 的 效 果 , 但 是 油 泥 中 的 原 油 无法 被 回 收 , 造 成 了 能 源 的 浪 费 。 厌 氧 处 理 技术 虽 能 够 回 收 甲 烷 , 但 是 油 泥 的 生 物 可 利 用 性 差 效 率 很 低。 本 研 究 正 是 在 此 基 础 上, 利 用 超 声 波 技术 的 高 频 振 动 及 空 化效 应[7],加 速 油 泥 分 离,同 时 打碎 原 油 烃 的 部 分 组 分 提 高 可 生 化 性, 为 下一 阶 段 油田 油 泥 厌 氧 微 生 物 资 源 化处 理 提供 参数 支撑 。 2材料 与 方法 2 . 1仪 器 与 材 料 S K 2 5 0 H P 型 超 声波清 洗仪( 上 海 科 导 超 声 仪 器 有 限 公 司 ) ;S I G M A 3 K 3 0 型 低 温 高 速 离 心 机 (S I G M A) ; 68 9 0 型 G C/ M S ( A g i l e n t) 等。 二 氯 甲 烷( 色 谱 纯 ,TE D I A)。 2 . 2 含 油 污 泥 样 品 大 庆 油 田 采 油 四 厂 的 落 地 油 泥( 含 油 率2 5. 0 %) , 黑 色 固 体 状 ; 2 . 3 试 验 方 法 取一 定 量 大 庆 油田 含 油 污 泥 样 品 于 血 清 中, 加 入一 定 质 量 的 水 后 密 封, 混 匀 后 进 行 超 声波辐 射 处 理 , 取 液 适量 体 于 离 心 机(5 0 0 0 r / m i n)离 心 处 理l O m i n, 检 测S C O D。 并 检 测 初始样 品 和 最