專利名稱：一種含油污泥生物處理方法
一、所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及污染物的生物處理的方法，具體涉及油田含油污泥的生物處理方法。
背景技術(shù)：
國外目前對(duì)含油污泥、落地原油、車庫道路等污染油泥主要采用投加化學(xué)破乳劑技術(shù)、共聚物技術(shù)、通過與熱水混合及層流的物理分離技術(shù)、酸化破乳、中和、過濾技術(shù)、加陽離子凝聚劑、陰離子或非離子破乳劑進(jìn)行解吸附技術(shù)、在攪拌條件下將含油污泥加溫到80℃，同時(shí)加入4500ppm的化學(xué)破乳劑和200ppm的聚丙烯酰胺，然后加入0.5-2.0％的酸使水、油、泥相有效分離技術(shù)、液體薄膜破乳和電子破乳技術(shù)、通過不同的篩網(wǎng)過濾、重力分離、水力旋流、加起泡劑、表面活性劑的綜合處理含油污泥裝置技術(shù)、對(duì)沉降罐底泥及油水乳化液通過物理剪切力破乳回收石油技術(shù)、投加乙烯胺/乙烯甲酰胺技術(shù)、發(fā)泡浮選裝置技術(shù)、溶氣浮選與空氣浮選技術(shù)、添加惰性材料作蓬松劑引入空氣的微生物降解技術(shù)、含油污泥改性、浮選分離工藝技術(shù)和濾料層表面過濾器處理含油污泥技術(shù)等。
國內(nèi)有關(guān)處理含油污泥的方法報(bào)道不多，已報(bào)道的化學(xué)破乳、萃取、浮選、三相重力分離以及加熱、加堿等方法都不能達(dá)到含油污泥的經(jīng)濟(jì)、有效處理。目前油田、石油化工行業(yè)所產(chǎn)生的大量含油污泥由于處理難度大，大多未經(jīng)處理直接掩埋。含油污泥的已有處理方法主要采用浮選法、壓濾法、離心分離法、焚燒法、填埋法等，這些方法中，有的處理成本太高，難于運(yùn)行，有的方法易造成二次污染，有的方法處理時(shí)間周期太長，且大部分方法均不能有效回收原油，浪費(fèi)了石油資源、降低了企業(yè)效益。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上含油污泥處理的問題，本發(fā)明公開了一種含油污泥生物處理方法。
本方法包括以下步驟將含油污泥加水調(diào)配、25-55℃保溫狀態(tài)下加入菌劑、攪拌、曝氣，最后將原油、污泥和水進(jìn)行分離，并回收原油，污泥排放，水回用。
本發(fā)明中，含油污泥的調(diào)配是將含油污泥調(diào)配成含水率90-99％，批量或連續(xù)進(jìn)入生物反應(yīng)器內(nèi)并保溫25-55℃；連續(xù)或批量投加1000-5000mg/l微生物菌劑，菌劑由芽孢桿菌經(jīng)發(fā)酵獲得，芽孢桿菌來自于中國普通微生物菌種保藏管理中心(Bacillus subtilis Cohn，1.1413，美國H16-5)；采用50-300r/min攪拌；用0.1-5∶1的氣水比曝氣；水力停留時(shí)間60-180min；油水分層后回收原油90-98％；剩余污泥經(jīng)沉淀達(dá)到泥水分離，沉降的污泥排放；上清水回用。
本發(fā)明方法原理是在一定的溫度下，通過特定微生物菌劑在生長過程中產(chǎn)生的活性產(chǎn)物和菌體細(xì)胞作為生物表面活性劑對(duì)處于乳化和吸附態(tài)的含油污泥中的油進(jìn)行破乳和解吸附作用，將油粒從污泥上剝離出來，并在生物表面活性劑的作用下被菌體細(xì)胞捕集而聚集，形成較大的原油團(tuán)粒。在氣浮的物理協(xié)同作用下上浮聚集形成一油層面，在連續(xù)微量進(jìn)水的作用下油層被溢流收集在原油回收裝置中。油回收以后，剩余污泥沉降性能得到顯著改善，在短時(shí)間內(nèi)，經(jīng)靜置沉降完成泥水分離，沉降的污泥排放，上清水回用。
本發(fā)明可按照以下步驟進(jìn)行根據(jù)含油污泥含水率將其含水率調(diào)配至90-99％之間，根據(jù)含油污泥中所含原油的熔點(diǎn)確定特定的生物反應(yīng)器內(nèi)保持溫度在25-55℃之間，針對(duì)含油污泥含原油率，投加1000-5000mg/l的微生物菌劑，采用專用攪拌設(shè)備50-300r/min攪拌狀態(tài)下生物反應(yīng)20-60min后開始曝氣氣浮，曝氣氣水比調(diào)整在0.1-5∶1之間。在氣浮過程中經(jīng)生物捕集原油油滴聚集上浮，并在液面積累為原油層被連續(xù)回收。氣浮工藝一般運(yùn)行20-60min之間，回收原油占含油污泥含油總量的90-98％；回收原油后的剩余污泥經(jīng)20-60min沉降，排出沉降污泥，上清液回用調(diào)配含油污泥。
本發(fā)明也可以采用連續(xù)反應(yīng)處理的方式，將含油污泥用泥漿泵連續(xù)注入至生物反應(yīng)器中，并向生物反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)流加微生物菌劑，同時(shí)連續(xù)回收原油，被回收原油的剩余污泥連續(xù)流入沉降罐，經(jīng)沉降的污泥連續(xù)排放，上清水回用。
在連續(xù)反應(yīng)處理時(shí)運(yùn)行參數(shù)如下含油污泥含水率90-99％之間；生物反應(yīng)器內(nèi)保持溫度在25-55℃之間；投加微生物菌劑1000-5000mg/l；攪拌轉(zhuǎn)速50-300r/min；曝氣氣水比0.1-5∶1/min之間；水力停留時(shí)間60-180min；回收原油占含油污泥含油總量的90-98％；沉降罐的容積是生物反應(yīng)器容積的1/5-4/5；連續(xù)排出沉降污泥的速度是進(jìn)料流量的0.04-0.4；連續(xù)排出沉降污泥的含水率80-95％。
回收原油一般含水率在20％左右、含泥約10-15％，回收原油可直接進(jìn)入原油系統(tǒng)，污泥可直接排放，也可干化、脫水，或作建材等。
本發(fā)明微生物菌劑的菌種、擴(kuò)培、富集、工業(yè)化應(yīng)用生產(chǎn)及培養(yǎng)基本發(fā)明的微生物菌劑是由芽孢桿菌經(jīng)發(fā)酵獲得，芽孢桿菌來自于中國普通微生物菌種保藏管理中心(Bacillus subtilis Cohn，1.1413，美國H16-5)。
本發(fā)明經(jīng)培養(yǎng)基優(yōu)選獲得經(jīng)濟(jì)的低成本工業(yè)生產(chǎn)用菌劑培養(yǎng)基。培養(yǎng)基成份如下NH4Cl 0.18-0.546％K2HPO4.3H2O 0.27-0.812％MgSO4.7H2O 0.01-0.05％ CaCl2.2H2O 0.002％液體石蠟1-5％培養(yǎng)基在發(fā)酵過程中pH在5.5-8.0之間，不再調(diào)節(jié)pH。
本發(fā)明的微生物菌劑接種、擴(kuò)培、生產(chǎn)工藝如下菌種培養(yǎng)以芽孢桿菌為菌種，以培養(yǎng)基的液體石蠟為碳源，通過斜面菌種培養(yǎng)和搖床三角瓶擴(kuò)大培養(yǎng)作為一級(jí)菌種接種于10-200升菌劑發(fā)酵罐。菌種培養(yǎng)參數(shù)適合的培養(yǎng)溫度為20-45℃，適合的pH值為5.5-8.0，搖床速度50-250r/min。
發(fā)酵將10升菌劑發(fā)酵罐發(fā)酵液作為二級(jí)種子轉(zhuǎn)接入1000-20000升的菌劑發(fā)酵罐中，在通風(fēng)、攪拌條件下發(fā)酵24-48小時(shí)，得到發(fā)酵液為生產(chǎn)用微生物菌劑。工藝參數(shù)發(fā)酵溫度20-45℃，發(fā)酵罐攪拌速度50-250r/min，發(fā)酵供氣氣水比1-3∶1/min，溶解氧0.01-3.0mg/l，發(fā)酵時(shí)間，24-48小時(shí)。
菌體的回收回收發(fā)酵液表層菌體，用于含油污泥處理。剩余清夜添加液體石蠟繼續(xù)發(fā)酵。這樣可以進(jìn)行2-4次發(fā)酵，也就是無機(jī)培養(yǎng)基組份可重復(fù)使用3-5次。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用加菌、特殊方式的攪拌、曝氣的組合工藝處理不同來源的含油污泥效果好，批次處理運(yùn)行時(shí)間兩小時(shí)左右，在含油污泥含原油10％以上時(shí)，本工藝對(duì)含油污泥的處理回收原油扣除工程折舊和運(yùn)行費(fèi)仍能盈利。
2、本工藝不造成二次污染，能夠回收油泥中的絕大部分石油資源，運(yùn)行費(fèi)低，處理時(shí)間短，投資成本及運(yùn)行成本均大大低于現(xiàn)行的處理方法。
3、此項(xiàng)技術(shù)具有投資省、可進(jìn)行工業(yè)化配套生產(chǎn)、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝設(shè)備簡單、可自動(dòng)化控制、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1勝利油田某污水處理廠含油污泥生物處理中試工程將含油污泥調(diào)配成含水率98％，批量進(jìn)入生物反應(yīng)器內(nèi)并保溫45℃；批量投加3000mg/l微生物菌劑；采用150r/min攪拌；用1∶1的氣水比曝氣；運(yùn)行時(shí)間180min；油水分層后回收原油95％；剩余污泥經(jīng)沉降排放；水回用。
二級(jí)種子罐25升、生產(chǎn)發(fā)酵罐200升、生物反應(yīng)器2000升、日處理含油污泥20000升(含油污泥含水率98％、干重含油率20％)，日回收純?cè)?0公斤。
實(shí)施例2勝利油田某污水處理廠含油污泥生物處理生產(chǎn)工程是將含油污泥調(diào)配成含水率97％，連續(xù)進(jìn)入生物反應(yīng)器內(nèi)并保溫50℃；連續(xù)投加2000mg/l微生物菌劑；采用150r/min攪拌；用0.5∶1的氣水比曝氣；水力停留時(shí)間100min；油水分層后回收原油90-98％；剩余污泥經(jīng)沉降排放；水回用。
二級(jí)種子罐500升，生物菌劑發(fā)酵罐5000升，生物反應(yīng)器20000升，日處理含油污泥200000升(含油污泥含水率98％、干重含油率15)，日回收純?cè)图s600公斤。
實(shí)施例3大慶油田某污水聯(lián)合站含油污泥生物處理中試工程是將含油污泥調(diào)配成含水率90％，批量進(jìn)入生物反應(yīng)器內(nèi)并保溫45℃；批量投加2000mg/l微生物菌劑；采用100r/min攪拌；用2∶1的氣水比曝氣；運(yùn)行時(shí)間100min；油水分層后回收原油98％；剩余污泥經(jīng)沉降排放；水回用。
二級(jí)種子罐500升，生物菌劑發(fā)酵罐5000升，生物反應(yīng)器2000升、日處理含油污泥20000升(含油污泥含水率98％、干重含油率21％)，日回收純?cè)图s80公斤。
實(shí)施例4新疆油田某采油廠含油污泥生物處理中試工程是將含油污泥調(diào)配成含水率97％，批量進(jìn)入生物反應(yīng)器內(nèi)并保溫45℃；批量投加1000mg/l微生物菌劑；采用150r/min攪拌；用2∶1的氣水比曝氣；運(yùn)行時(shí)間120min；油水分層后回收原油95％；剩余污泥經(jīng)沉降排放；水回用。
二級(jí)種子罐500升，生物菌劑發(fā)酵罐5000升，生物反應(yīng)器2000升、日處理含油污泥20000升(含油污泥含水率98％、干重含油率28％)，日回收純?cè)图s120公斤。
權(quán)利要求
1.一種含油污泥生物處理方法，其特征是包括以下步驟將含油污泥加水調(diào)配、25-55℃保溫狀態(tài)下加入菌劑、攪拌、曝氣，最后將原油、污泥和水進(jìn)行分離，并回收原油，污泥排放，水回用。
2.權(quán)利要求1所述的含油污泥生物處理方法，其特征是含油污泥的調(diào)配是將含油污泥調(diào)配成含水率90-99％，批量或連續(xù)進(jìn)入生物反應(yīng)器內(nèi)并保溫25-55℃；連續(xù)或批量投加1000-5000mg/l微生物菌劑，采用50-300r/min攪拌；用0.1-5∶1的氣水比曝氣；水力停留時(shí)間60-180min；油水分層后回收原油90-98％；剩余污泥經(jīng)沉降達(dá)到泥水分離，沉降的污泥排放；上清水回用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油污泥生物處理方法，其特征是也可以采用連續(xù)反應(yīng)處理的方式，將含油污泥用泥漿泵連續(xù)注入至生物反應(yīng)器中，并向生物反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)流加微生物菌劑，同時(shí)連續(xù)回收原油，被回收原油的剩余污泥連續(xù)流入沉降罐，經(jīng)沉降的污泥連續(xù)排放，上清水回用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油污泥生物處理方法，其特征是菌劑由芽孢桿菌經(jīng)發(fā)酵獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田含油污泥的生物處理方法，針對(duì)目前油田污泥處理處理成本太高，難于運(yùn)行，有的方法易造成二次污染等缺點(diǎn)，本發(fā)明公開了一種含油污泥生物處理方法。通過將含油污泥加水調(diào)配、25－55℃保溫狀態(tài)下加入菌劑、攪拌、曝氣，最后將原油、污泥和水進(jìn)行分離，并回收原油，污泥排放，水回用達(dá)到處理效果，本發(fā)明具有節(jié)約投資，處理效果好，不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/02GK1626465SQ20031011115
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者李大平, 田崇民, 何曉紅, 王曉梅 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院成都生物研究所