專利名稱：一種含油泥砂無(wú)害化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于含油泥砂處理領(lǐng)域，具體涉及一種含油泥砂無(wú)害化處理方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家和石油生產(chǎn)大國(guó)，生產(chǎn)條件、污染控制技術(shù)相對(duì)落后。在原油開(kāi)采、集輸及煉制過(guò)程中產(chǎn)生了大量含油泥砂。據(jù)估計(jì)，我國(guó)年產(chǎn)含油污泥 近300萬(wàn)噸，僅大慶、勝利、遼河三大油田每年產(chǎn)出的含油泥砂就達(dá)200萬(wàn)噸以上。而且我 國(guó)大多數(shù)油田都已進(jìn)入高含水、高采油速度、高采出程度時(shí)期“三高”階段，隨著注水量的增 力口，含油泥砂生成量也隨之增加。這些泥砂的排放必然對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境、土壤環(huán)境造成一定的 損害。含油泥砂常用處理技術(shù)有熱水清洗、溶劑油萃取、高溫裂解等處理工藝。但這些方 法均存在著不足之處，如操作過(guò)程復(fù)雜或運(yùn)行費(fèi)用或清洗效果差等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含油泥砂的處理方法。本發(fā)明所提供的含油泥砂的處理方法，包括下述步驟1)向含油泥砂中加入水，并在攪拌條件下使泥水混合體系升溫至20°C -50°C ；然 后維持所述溫度，對(duì)所述泥水混合體系進(jìn)行超聲處理，所述超聲處理在低頻超聲波和高頻 超聲波的共同作用下進(jìn)行；所述低頻超聲波的頻率為20-30kHZ，所述高頻超聲波的頻率為 40-60kHZ，所述低頻超聲波與高頻超聲波的功率比為1 1，所述低頻超聲波與高頻超聲波 的超聲強(qiáng)度之和為0. 15-0. 5w/cm2 ；2)超聲處理20-60分鐘后，進(jìn)行固液分離，分別收集含油污水和泥砂；3)向步驟2)收集的泥砂中加入水、藥劑，并升溫至20-45°C;然后維持所述溫度對(duì) 泥水藥劑混合體系進(jìn)行超聲處理，所述超聲處理在低頻超聲波和高頻超聲波的共同作用下 進(jìn)行；所述低頻超聲波的頻率為20-30kHZ，所述高頻超聲波的頻率為40-60kHZ，所述低頻 超聲波與高頻超聲波的功率比為1 1，所述低頻超聲波與高頻超聲波的超聲強(qiáng)度之和為 0. 15-0. 5w/cm2 ；所述藥劑包括硅酸鹽和陰離子表面活性劑，所述泥水藥劑混合體系中硅酸 鹽的質(zhì)量濃度為0.001-10%，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為1-10% ；4)超聲處理20-60分鐘后，進(jìn)行固液分離，收集含油污水，并將剩余的泥砂直接排 放。其中，步驟1)中向含油泥砂中加入水時(shí)，所加入的水與所述含油泥砂的質(zhì)量比可 為1-4 1，優(yōu)選為1-2 1。該步驟中所加入的水可以是自來(lái)水也可以是油田聯(lián)合站處理 后的采油廢水。步驟1)中在攪拌條件下使泥水混合體系優(yōu)選升溫至30°C "40°C。在步驟1)和步驟3)中，所述超聲處理時(shí)，低頻超聲波的頻率優(yōu)選為25kHZ，高頻超 聲波的頻率優(yōu)選為50kHZ，低頻超聲波與高頻超聲波的超聲強(qiáng)度之和優(yōu)選為0. 2-0. 3w/cm2。所述步驟3)中，向步驟2)收集的泥砂中加入水、藥劑時(shí)，所加入的水與所述泥砂的質(zhì)量比為1-4 1，優(yōu)選為1-2 1。此步驟中所加入的水可以是自來(lái)水也可以是油田聯(lián)合站處理后的采油廢水。上述步驟2)和步驟4)中所述固液分離可在重力沉降池或旋流分離器中進(jìn)行。本發(fā)明中所述硅酸鹽為堿金屬硅酸鹽，如硅酸鈉，所述硅酸鹽占泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的0. 001-10 %，優(yōu)選0. 1-1 %，更有選0. 1-0. 3 %，具體可為0.2%。所述陰離子表面活性劑選自聚氧乙烯羧酸鹽、磺酸鹽(如烷基磺酸鹽，木素磺化鹽，萘磺酸鹽，石油磺酸鹽，α-烯烴磺酸鹽)、硫酸鹽(如醇基硫酸鹽，乙氧基硫酸化醇)、 磷酸酯(如正磷酸一或二酯，磷酸化乙氧基化物)中的一種或幾種；優(yōu)選磷酸酯、烷基苯磺 酸鹽，α-烯烴磺酸鹽，最優(yōu)選為烷基磺酸鹽(如十二烷基磺酸鈉)；所述陰離子表面活劑占 所述泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的1_10%，優(yōu)選3-4%，具體可為3%。本發(fā)明的藥劑可以只由硅酸鹽和陰離子表面活性劑組成。所述藥劑中除了硅酸鹽 和陰離子表面活性劑外，也還可包括下述物質(zhì)中至少一種非離子表面活劑、磷酸鹽和堿性 化合物。所述非離子表面活劑選自聚氧乙烯醚類表面活性劑(如乙醇乙氧基化物，烷基酚 乙氧基化物等)，羧酸酯，脂肪酸乙二醇酯，烷基酚聚醋(優(yōu)選壬基酚聚酯)中的一種或幾 種；所述非離子表面活劑占泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的1-10%，優(yōu)選1-3%。所述磷酸鹽包括正磷酸鹽和三聚磷酸鹽，如磷酸鈉，磷酸鉀，磷酸銨，三聚磷酸鈉 等；所述磷酸鹽占泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的0. 001-10%，優(yōu)選2. 5-4. 5%。所述堿性化合物包括苛性鉀、堿石灰、苛性鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉；所述堿性化 合物占泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的0. 001-10%，優(yōu)選0. 6-1. 5%。本發(fā)明提供了一種處理含油泥砂的新方法，該方法與現(xiàn)有方法相比具有操作簡(jiǎn) 單、運(yùn)行費(fèi)用低、清洗效果好的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明提供的含油泥砂處理方法的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例為了便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中所述 實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。實(shí)施例1、處理油田油泥取國(guó)內(nèi)某油田污泥坑內(nèi)含油泥砂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。表1為處理前油泥的組成，可以看出 含油泥砂主要由水、泥砂和石油類組成。清洗步驟將1升自來(lái)水與500g油泥在60rpm轉(zhuǎn)速下進(jìn)行攪拌的同時(shí)將泥水混 合體系加熱至30°C，待溫度穩(wěn)定后啟動(dòng)超聲反應(yīng)器，超聲反應(yīng)器的頻率為(低頻25kHz+高 頻50kHz)，兩頻率功率匹配為1 1，超聲強(qiáng)度之和為0. 25w/cm2，洗滌30min后沉淀15min， 去除上層含油污水后進(jìn)行下步化學(xué)/超聲清洗。經(jīng)過(guò)上述洗滌，泥砂含油濃度由30%降至 15%。完成第一次清洗后，繼續(xù)向含油泥砂加入0. 5升清水和藥劑，使泥水藥劑混合體系中含質(zhì)量濃度為3%的十二烷基磺酸鈉，質(zhì)量濃度為0.2%硅酸鈉，并升溫至30°C，待溫度穩(wěn)定后啟動(dòng)超聲反應(yīng)器，超聲反應(yīng)器的設(shè)置同第一次清洗過(guò)程。洗滌30min后沉淀 15min，去除上層含油污水后泥砂含油濃度降至1. 5_3%，該泥砂可直接排放。表1、國(guó)內(nèi)某油田含油泥砂處理前特性
含水率(％ ) I 20% 含固率(％ )~~50% 含油率(％ )~~30%
權(quán)利要求
一種含油泥砂的處理方法，包括下述步驟1)向含油泥砂中加入水，并在攪拌條件下使泥水混合體系升溫至20℃-50℃；然后維持所述溫度，對(duì)所述泥水混合體系進(jìn)行超聲處理，所述超聲處理在低頻超聲波和高頻超聲波的共同作用下進(jìn)行；所述低頻超聲波的頻率為20-30kHZ，所述高頻超聲波的頻率為40-60kHZ，所述低頻超聲波與高頻超聲波的功率比為1∶1，所述低頻超聲波與高頻超聲波的超聲強(qiáng)度之和為0.15-0.5w/cm2；2)超聲處理20-60分鐘后，進(jìn)行固液分離，分別收集含油污水和泥砂；3)向步驟2)收集的泥砂中加入水、藥劑，并升溫至20-45℃；然后維持所述溫度對(duì)泥水藥劑混合體系進(jìn)行超聲處理，所述超聲處理在低頻超聲波和高頻超聲波的共同作用下進(jìn)行；所述低頻超聲波的頻率為20-30kHZ，所述高頻超聲波的頻率為40-60kHZ，所述低頻超聲波與高頻超聲波的功率比為1∶1，所述低頻超聲波與高頻超聲波的超聲強(qiáng)度之和為0.15-0.5w/cm2；所述藥劑包括硅酸鹽和陰離子表面活性劑，所述泥水藥劑混合體系中硅酸鹽的質(zhì)量濃度為0.001-10％，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為1-10％；4)超聲處理20-60分鐘后，進(jìn)行固液分離，收集含油污水，并將剩余的泥砂直接排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟1)中向含油泥砂中加入水時(shí)，所加 入的水與所述含油泥砂的質(zhì)量比為1-4 1，優(yōu)選為1-2 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟1)中在攪拌條件下使泥水混合 體系升溫至30°C -40°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于步驟1)和步驟3)中所述超聲 處理時(shí)，所述低頻超聲波的頻率為25kHZ，所述高頻超聲波的頻率為50kHZ，所述低頻超聲 波與高頻超聲波的超聲強(qiáng)度之和為0. 2-0. 3w/cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于步驟3)中向步驟2)收集的泥 砂中加入水、藥劑時(shí)，所加入的水與所述泥砂的質(zhì)量比為1-4 1，優(yōu)選為1-2 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于步驟2)和步驟4)中所述固液 分離在重力沉降池或旋流分離器中進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于所述藥劑中硅酸鹽為堿金屬 硅酸鹽，優(yōu)選為硅酸鈉；所述泥水藥劑混合體系中硅酸鹽的質(zhì)量濃度為0.1-1%，優(yōu)選為 0. 1-0. 3%，最優(yōu)選為 0. 2%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于所述藥劑中陰離子表面活性劑 選自下述至少一種聚氧乙烯羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽和磷酸酯；優(yōu)選磷酸酯、烷基磺酸鹽或 α-烯烴磺酸鹽，最優(yōu)選為烷基磺酸鹽；所述泥水藥劑混合體系中陰離子表面活劑的質(zhì)量 濃度為3-4%，優(yōu)選為3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于所述藥劑由硅酸鹽和陰離子表面 活性劑組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于所述藥劑還包括下述物質(zhì)中至 少一種非離子表面活劑、磷酸鹽和堿性化合物；所述非離子表面活劑選自下述至少一種聚氧乙烯醚、羧酸酯、脂肪酸乙二醇酯和烷基 酚聚醋；所述非離子表面活劑占所述泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的1-10%，優(yōu)選1-3% ；所述磷酸鹽為正磷酸鹽和/或三聚磷酸鹽；所述磷酸鹽占所述泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的 0. 001-10%，優(yōu)選 2. 5-4. 5% ；所述堿性化合物選自下述至少一種苛性鉀、堿石灰、苛性鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉；所述堿性化合物占所述泥水藥劑混合體系總質(zhì)量的0. 001-10%，優(yōu)選0. 6-1. 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含油泥砂的處理方法。該方法包括下述步驟1)向含油泥砂中加入水，并在攪拌條件下使泥水混合體系升溫至20℃-50℃；對(duì)所述泥水混合體系進(jìn)行超聲處理,所述超聲處理在低頻和高頻超聲波的共同作用下進(jìn)行；低頻為20-30kHz,高頻為40-60kHz,超聲強(qiáng)度之和為0.15-0.5w/cm2；2)超聲處理20-60分鐘后，進(jìn)行固液分離，分別收集含油污水和泥砂；3)向收集的泥砂中加入水、藥劑，并升溫至20-45℃；然后維持所述溫度對(duì)泥水藥劑混合體系進(jìn)行超聲處理，4)超聲處理20-60分鐘后，進(jìn)行固液分離，收集含油污水，并將剩余的泥砂直接排放。本發(fā)明的方法與現(xiàn)有方法相比具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、清洗效果好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F101/32GK101805103SQ20101014731
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者丁然, 張昱, 楊敏, 高迎新 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心