一種含油汙泥深度處理工藝的製作方法

2023-12-05 02:36:01

專利名稱：一種含油汙泥深度處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種含油汙泥深度處理工藝，特別是一種涉及生物處理和物化處理等
多種方法的含油汙泥無害化資源化處理工藝，屬於工業廢渣固體廢物處理技術領域。
背景技術：
石油是極其重要的化石能源。我國石油工業雖起步較晚，但發展速度很快。目前， 據報導全國油田已達450多個，石油資源達940億噸。然而，在油田的開採過程中，油田汙水 處理系統和原油生產儲運系統會產生大量含油汙泥，各種油田含油汙泥(包括落地原油、 煉油廠含油汙泥、罐底油泥等與日倶增，目前我國每年產生的含油汙泥總量達500餘萬噸， 隨著大多數油田進入中後期開採階段，採出油中含水率越來越高，含油汙泥產量還將繼續 增加。 含油汙泥成分極其複雜，主要由乳化油、水、固體懸浮物等混合組成，目前我國油
田含油汙泥主要採用露天堆放、填埋等方法處理，含油汙泥直接外排會佔用大量土地，其內
的有毒物質會汙染水、土壤和空氣，惡化生態環境；直接用於回注和在汙水處理系統循環
時，會造成注水水質下降和汙水處理系統的運行條件惡化，對生產造成不可預計的損失；同
時造成大量石油資源被浪費。目前，含油汙泥已被列入《國家危險廢物名錄》中的非礦物油
類，根據中華人民共和國國務院第369號令《排汙費徵收使用管理條例》(2003年7月1日
起執行)以及由中華人民共和國國家發展計劃委員會、中華人民共和國財政部、中華人民
共和國國家環境保護總局、中華人民共和國國家經濟貿易委員會聯合頒布的"排汙費徵收
標準管理辦法"(2003年7月1日起施行)，對處置危險廢物不符合國家有關規定的，危險廢
物排汙費徵收標準為每次每噸1000元。《國家清潔生產促進法》和《固體廢物環境汙染防
治法》也要求必須對含油汙泥進行無害化處理。因此，無論是從環境保護、維護正常生產還
是從回收能源的角度出發，都必須對含油汙泥進行無害化、資源化處理。 含油汙泥是在石油開採、運輸、煉製及含油汙水處理過程中產生的含油固體廢物。
根據其具體來源，分為罐底泥、池底泥和落地泥三種。汙泥中一般含油率在10-50% ，含水率
在40-90%。含油汙泥中含有大量的苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質。 含油汙泥普遍存在流動性差的特點，冬季呈塊狀，高溫時有黑色油液析出。尤其是
汙水沉降罐的底泥粘稠性高，汙泥中的油、水、泥相互包裹，油和水以水包油或油包水的形
式存在於汙泥中，乳化程度高。 含油汙泥處理最終的目的是以減量化、資源化、無害化為原則，含油汙泥常用的處
理方法有萃取法、焚燒法、生物法、焦化法、含油汙泥調剖、含油汙泥綜合利用等。
目前，萃取法處理含油汙泥還在試驗開發階段。萃取法的優點是處理含油汙泥較
徹底，能夠將大部分石油類物質提取回收。但是由於萃取劑價格昂貴，而且在處理過程中有
一定的損失，所以萃取法成本高，還沒有實際應用於煉廠和油田的含油汙泥處理。 焚燒處理法必須在專門建立的焚燒爐中進行，過程中產生了 二次汙染，浪費了寶
貴資料。
生物處理技術主要有土地耕作法、堆肥處理法和汙泥生物反應器法。主要是利用 微生物將含油汙泥中的石油烴類降解為無害的土壤養分，但土地耕作法和堆肥法需大面積 土地， 一般生物反應器法仍有廢渣排放，且處理時間長，操作複雜。 焦化法處理含油汙泥是利用高溫條件下烴類的熱裂解和熱縮合反應產生液相油 品、不凝氣和焦碳產品。在我國，油泥作焦化裝置原料的方法未見應用，原因之一可能是汙 泥中仍含有大量水，易對焦化操作產生影響，焦化的處理能力低，不能將三泥全部處理掉； 另外投資過大，操作安全性要求高。 含油汙泥直接填埋是目前多數國內油田採用的主要含油汙泥處置方法，但這種方 法既浪費了其中的寶貴能源，還有可能導致環境汙染。 各類物理化學處理方法中的油回收不徹底，存在廢水和廢渣二次汙染問題，仍需 考慮進一步處理或綜合利用。另外，油田含油汙泥產生面廣，多是斷續產生，不同來源的含 油汙泥性質各異，限制了該處理方法在油田的全面使用和推廣。 作燃料是利用含油汙泥中所含能源的一種綜合利用方式，但不能提取其中的原 油，在利用這種方法時應從經濟和環境兩個方面進行綜合考慮。

發明內容
本發明目的在於提供一種流程短、運行費用低、效果好、無害化資源化的汙泥處理 工藝流程。 本發明是通過如下技術手段實現的 —種含油汙泥深度處理工藝，包括以下步驟 (1)、將含油汙泥引入調節池內通入熱水，經攪拌使油泥達到稀釋、均混、提高其流
動性，定期清理池底的石礫、建築垃圾等雜物並去除漂浮雜物； (2)、採用旋流除砂器對步驟(1)處理後的汙水進行旋流除砂； (3)、經步驟(2)處理後的汙水進入調質罐，加入破乳劑在合適的溫度下進行乳化
油破乳； (4)、經步驟(3)處理後的汙水進入沉降罐進行油、泥、水沉降分離，析出大部分 油，分離至汙油罐，由罐車運走； (5)、採用ABR厭氧折板反應器對步驟(4)分離出的泥用熱水再次升溫、稀釋，對泥 中殘油和泥上吸附的油進行厭氧分解，產生的生物泥和原油泥中的無機汙泥經濃縮繼離心 機固液分離後獲得尾泥； (6)、對步驟(4)沉降分離出的水、步驟(5)濃縮水和離心分離水經緩衝後引入SSF 汙水淨化裝置進行處理，所得出水進入本系統回用或進入油田回用系統，SSF的排泥仍含有 微量的油，送調節池進入系統再處理。 為消除出水的臭味，步驟(5)所採用的ABR厭氧折板反應器在最後一格底部通入 空氣，對其出水進行曝氣脫臭。 本工藝採用ABR厭氧折流板反應器，生物量高，耐衝擊負荷，運行穩定，無任何機 械設備，維護管理方便。 厭氧折板反應器(ABR)不同於一般的生物反應器，是在反應器內設置一系列垂直 放置的折流擋板使廢水在反應器內沿折流擋板上下折流運動，依次通過每個格室的汙泥床直至出口 ，在此過程中廢水中的有機物與厭氧活性汙泥充分接觸而得到去除。ABR的結構簡 單，整體上更接近於推流式，不需要填料和結構複雜的三相分離器，以及機械攪拌裝置；垂 直折流板的加入使得ABR的物理結構具有了攪拌功能(多次的上下折流)，不需要攪拌機械 就可加強厭氧活性汙泥與基質的接觸；在容積不變的條件下增大了廢水的流程，使基質與 汙泥的接觸機會和接觸時間增多，提高了反應器的處理效率；反應器內的厭氧活性汙泥借 助於廢水的流動特點和降解過程中的產氣作用而升起和下沉，但由於折流板的阻擋和汙泥 自身的沉降性，汙泥沿著反應器水平方向的移動速度很慢，加之各上下向格室的寬度不等， 故大量的厭氧活性汙泥被留在反應器內，可使反應器的運行更為穩定、靈活而有效，為消除 出水的臭味，增加1格曝氣脫臭。 廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物(包括兼氧微生物)的 作用，將廢水中的各種複雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程，也稱為厭氧 消化。 通過篩選和使用合適的菌種，可以降解原油、燃料油、雜酚油、聚胺脂、氯化碳氫化 合物、乙烯基乙二醇、聚合芳香族化合物、酚類、苯系物(BTEX)、含硫化合物、溶劑、胺類和其 它複雜的有機化合物。菌種可持續作用，較廣範圍地影響生物水平，提高固體可生物降解性 能，矯正過低的或不一致的揮發性汙泥濃度值(MLVSS值)，並能控制部分降解有機物的泡 沫產生。 SSF汙水淨化裝置是一套純物理化學法處理裝置系統，首先採用物理化學方法 (投加藥劑)使汙水中部分溶解狀態的汙染物和膠體顆粒吸附出來，形成微小懸浮顆粒，從 汙水中分離出來；然後採用絮凝劑將汙水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體； 再依據旋流和過濾水力學等流體力學原理，在SSF汙水淨化器內使絮體和水快速分離；汙 水經過罐體內自我形成的緻密懸浮泥層過濾之後，達到油田回注水標準。懸浮泥層起到了 精細過濾的作用，當懸浮泥層達到一定量後，依靠點渦流動形成的向心力、過濾水頭差形成 的牽引力和泥自身的重量，被快速引入汙泥濃縮室沉降分離，當汙泥濃縮室蓄滿時可定期 排出。 SSF汙水淨化裝置打破了傳統的靜態濾料機械過濾模式，用動態緩慢旋轉和不斷 更新的懸浮汙泥層作為主要過濾淨化介質，實現不用反洗和不怕堵塞的長期穩定過濾淨 化。 按照本發明的工藝來處理汙泥，沒有複雜的反衝洗流程和可編程邏輯控制器 (PLC)控制，流程簡化；運行可靠，設備維護簡單；無需更換濾料，運行費用低；淨化效果好， 處理後汙泥達到國家規定農用(無害化)標準，回收的油含水率小於5%，回收水的水質優 於回注A3標準(含油《3mg/L，懸浮物《3mg/L(lNTU)，粒徑中值《2iim);佔地少，投資省。


下面根據實施例和附圖對本發明作進一步詳細說明。
圖1為本發明所述含油汙泥處理工藝的工藝流程圖；
圖2為本發明所述ABR厭氧折板反應器結構原理示意圖。
具體實施例方式
以下描述本發明的具體實施方式
，但並非用以限定本發明。
實施例1 : 圖1給出了具體的實施流程 (1)首先將油泥在調節池內經過2.5倍(指設計處理量的2.5倍，下同)的熱水稀 釋和攪拌，使之具備一定的流動性，並定期用抓斗清理池底的石礫及建築垃圾等雜物；讓上 述稀釋油泥流經格柵除去漂浮雜物後進入集液池。 (2)由泵將集液池中油泥水輸入水力旋流器除砂，所排出的砂風乾到一定程度後 運走； (3)除砂後的油泥水中增加2. 5倍的熱水及針對油品選定的合適的破乳劑並進行 混合攪拌，使油泥進一步稀釋和破乳，然後進入調質罐，罐內配有攪拌機和加熱盤管，在充 分攪拌加熱後進入沉降罐； (4)進入沉降罐的油泥水經沉降後，沉降罐上部析出大部分油，分離至集油罐，由 罐車運走，沉降罐的上清液送入緩衝罐； (5)從沉降罐出來的汙泥則與2. 5倍的熱水混合成泥水後進入厭氧折板反應器； 在反應器內利用合適的菌種對泥上吸附的少量油進行高溫厭氧分解，使之變成可利用的甲 烷氣體，可引出利用或放空燃燒。厭氧反應器出來的泥水進入濃縮罐進行濃縮，濃縮罐的上 清液進入緩衝罐，濃縮罐的汙泥經加入絮凝劑後進入離心機脫水除泥，可選用臥螺離心機， 此時離心所得的汙泥可達到無公害處理要求並運走。
(7)沉降罐出水、濃縮罐出水和離心機出水，經緩衝罐緩衝後用SSF汙水淨化裝置
進一步淨化，除去水中的懸浮固體和少量油。由懸浮汙泥過濾截留，出水達到系統內循環回
用和油田回用的要求。SSF出水主要回系統，繼續加熱用於油泥的加熱混勻、稀釋和調溫等，
多餘的水進油田回用系統。SSF的排泥仍含有微量的油和汙泥，送調節池進入系統再處理。 系統中的所有汙泥，包括原油泥中去除了油的泥、加藥後產生的化學泥、ABR反應
器內產生的生物泥，均通過系統匯集最終經離心機分離後送入收泥車運走。 系統中的熱水，是循環使用的，在系統中加熱，在系統中使用，在系統中淨化並再使用。
權利要求
一種含油汙泥深度處理工藝，其特徵在於包括以下步驟(1)、將含油汙泥引入調節池內通入熱水，經攪拌使油泥達到稀釋、均混、提高其流動性，定期清理池底的石礫、建築垃圾等雜物並去除漂浮雜物；(2)、採用旋流除砂器對步驟(1)處理後汙水進行旋流除砂；(3)、經步驟(2)處理後的汙水進入調質罐，加入破乳劑在合適的溫度下進行乳化油破乳；(4)、經步驟(3)處理後的汙水進入沉降罐進行油、泥、水沉降分離，析出大部分油，分離至汙油罐，由罐車運走；(5)、採用ABR厭氧折板反應器對步驟(4)分離出的泥用熱水再次升溫、稀釋，並對泥中殘油進行厭氧分解，產生的生物泥和原油泥中的無機汙泥經濃縮繼離心機固液分離後獲得尾泥；(6)、對步驟(4)沉降分離出的水、步驟(5)濃縮水和離心分離水經緩衝後引入SSF汙水淨化裝置進行處理，所得出水進入本系統回用或進入油田回用系統，SSF的排泥仍含有微量的油，送調節池進入系統再處理。
2. 根據權利要求l所述的含油汙泥深度處理工藝，其特徵在於，步驟(5)所採用的ABR厭氧折板反應器在最後一格底部通入空氣，對其出水進行曝氣脫臭。
全文摘要
本發明公開了一種含油汙泥深度處理工藝，屬於環境和資源利用領域，主要應用調質分離技術、微生物厭氧降解、懸浮汙泥過濾，及離心分離技術使汙泥中的油分離後含水率降低於5％，得以回收利用，汙泥水處理後直接到達油田A3回註標準，尾泥達到農用標準，完全解決了含油汙泥的環境問題。本工藝流程簡化，運行可靠，設備維護簡單，運行費低，無需更換濾料，沒有複雜的反衝洗流程和可編程邏輯控制器(PLC)控制，佔地少，投資省，其無害化資源化的綜合效益較高。
文檔編號C02F11/04GK101786776SQ201010113190
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月23日 優先權日2010年2月23日
發明者於海力, 姜學文, 張餘凱, 鄔揚善 申請人:北京歐泰克石油工程技術有限責任公司