油泥砂的處理方法及處理裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油泥砂的處理方法，采用天然高分子復(fù)配組分對油泥砂進(jìn)行改質(zhì)處理，包括以下步驟：第一步，將油泥砂投放于水中，得到含有油泥混合物的稀釋水體；第二步，將改質(zhì)處理藥劑溶解于稀釋水體中，得到水溶液；第三步，對水溶液進(jìn)行攪拌，靜置后水溶液分層，上層為輕質(zhì)油；中層為清澈的水相；下層為改質(zhì)后的含重油污泥；第四步，將上層的輕質(zhì)油溢流收集；通過機械脫水法對下層的含重油污泥進(jìn)行脫水，得到泥餅。本發(fā)明通過對污泥進(jìn)行改質(zhì)，跳出依賴傳統(tǒng)脫泥劑聚合物聚丙烯酰胺(PAM)的怪圈，在脫水環(huán)節(jié)就將含水率顯著降低，能夠減小后續(xù)污泥干燥的能耗，降低固定投資及其他相關(guān)運營費用。本發(fā)明還公開了一種油泥砂的處理裝置。
【專利說明】
油泥砂的處理方法及處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種油泥砂的處理方法。本發(fā)明還涉及一種油泥砂的處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油開采已經(jīng)造成中國約3 %的國土面積的土壤污染，在“十三五”期間及后續(xù)，石油開采所產(chǎn)生的油泥砂必須做好分離和焚燒無害化處理工作，再不能像過去一樣隨意堆放、填埋處置，而歷史原因堆積在環(huán)境中的老油泥砂，也必須逐步清理。
[0003]石油開采現(xiàn)場的原油儲罐底部會沉積大量的油泥砂，油泥砂由重油、少量輕質(zhì)油、泥土、砂子等組成，需要定期清理、處置。
[0004]油泥砂處理最理想的目標(biāo)是將油、泥、砂分離開來。油泥砂處置的第一步是通過蒸汽加熱曝氣方式，將砂子分離出來，去除上部產(chǎn)生的油聚混合物。但是，前端蒸汽曝氣產(chǎn)生的水相含有大量油泥很難處理，而且油田都采用聚合物聚丙烯酰胺(PAM)采油工藝，由于PAM的存在，油泥存在油包水、水包油的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，造成水相中的大量重油污泥很難沉降脫水，形成的泥餅含水率大于85 %，造成運輸過程跑冒滴漏，焚燒處置能耗大，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種油泥砂的處理方法，它可以減小后續(xù)污泥干燥的能耗，降低固定投資及其他相關(guān)運營費用。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明油泥砂的處理方法的技術(shù)解決方案為，采用天然高分子復(fù)配組分對油泥砂進(jìn)行改質(zhì)處理，包括以下步驟:
[0007]第一步，將油泥砂投放于水中，得到含有油泥混合物的稀釋水體；
[0008]將油泥砂投放于水中之前，可以先對油泥砂進(jìn)行預(yù)處理;所述預(yù)處理的方法為:通過蒸汽曝氣方式脫除油泥砂中的大部分砂子和一部分油聚混合物。
[0009]油泥砂與水的重量比為1:2至1:20之間。
[0010]第二步，將改質(zhì)處理藥劑溶解于稀釋水體中，得到水溶液；
[0011]所述改質(zhì)處理藥劑至少包括天然高分子復(fù)配組分、橋架試劑、pH調(diào)節(jié)劑；
[0012]所述天然高分子復(fù)配組分與稀釋水體的體積百分比為1%。?5%0。
[0013]所述天然高分子復(fù)配組分包括多糖、蛋白質(zhì)、多肽。
[0014]所述橋架試劑為聚合硫酸鐵、聚合鋁鐵、聚合氯化鋁、氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或多種;所述橋架試劑所含陽離子總濃度在Immo I /L?20mmo I /L之間。
[0015]所述pH調(diào)節(jié)劑為氧化|丐、氫氧化|丐、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或多種;通過控制pH調(diào)節(jié)劑的使用量，使水溶液的pH值控制在7?13之間。
[0016]第三步，對水溶液進(jìn)行攪拌，靜置后水溶液分層，上層為輕質(zhì)油；中層為清澈的水相;下層為改質(zhì)后的含重油污泥；
[0017]所述攪拌方法為機械攪拌或曝氣攪拌。
[0018]第四步，將上層的輕質(zhì)油溢流收集;通過機械脫水法對下層的含重油污泥進(jìn)行脫水，得到泥餅。
[0019]所述機械脫水法為真空抽濾、加壓過濾、離心分離、螺桿擠壓過濾、板框式壓濾、帶式壓濾中的一種。
[0020]本發(fā)明還提供一種油泥砂的處理裝置，其技術(shù)解決方案為:
[0021]包括沉降池I，沉降池I內(nèi)設(shè)置有攪拌設(shè)備2，沉降池I通過加藥管道連接加藥設(shè)備；沉降池I的上部通過管道連接輕質(zhì)油罐3，沉降池I的中部通過管道連接清水池4，沉降池I的下部通過管道連接機械脫水設(shè)備5的入口，機械脫水設(shè)備5的濾液出口通過管道連接泥水池6，機械脫水設(shè)備5的泥餅出口連接泥餅處理裝置7。
[0022]本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:
[0023]本發(fā)明通過對污泥進(jìn)行改質(zhì)，跳出依賴傳統(tǒng)脫泥劑聚合物聚丙烯酰胺(PAM)的怪圈，在脫水環(huán)節(jié)就將含水率顯著降低，能夠減小后續(xù)污泥干燥的能耗，降低固定投資及其他相關(guān)運營費用。
[0024]本發(fā)明所采用的天然高分子復(fù)配組分帶有大量的功能性基團(tuán)，具有三維協(xié)同作用，在橋架試劑中陽離子的作用下，在合適的PH值范圍內(nèi)，通過“橋連”、“電性中和”及化學(xué)反應(yīng)，借助離子鍵、氫鍵、范德華力，同時吸附多個粒子，在顆粒間產(chǎn)生架橋，能夠使難降解的固體懸浮物顆粒、菌體細(xì)胞及膠體網(wǎng)捕在網(wǎng)狀三維結(jié)構(gòu)上，從而迅速凝集，與水相清晰分離。
[0025]本發(fā)明利用天然高分子復(fù)配組分與橋架試劑、pH調(diào)節(jié)劑的配合作用，能夠?qū)赜臀勰喈a(chǎn)生明顯的改質(zhì)作用，通過離心或壓濾脫水，比普通絮凝劑如PAM、聚合氯化鋁等形成的泥餅含水率低至少10%，方便外運焚燒，后續(xù)焚燒無害化處理單位干泥的能耗大大降低，并且單位體積焚燒爐單位時間的處理量會增加，后續(xù)處理效率大大提高。
[0026]本發(fā)明所分離出的水相清澈，固含量低，可多次重復(fù)使用。
[0027]本發(fā)明的處理方法中，橋架試劑及pH調(diào)節(jié)劑的用量是傳統(tǒng)方法用量的20%以下。
[0028]本發(fā)明的工藝簡單，對設(shè)備要求低，不需要加熱，只要水體不結(jié)冰即可。
【附圖說明】
[0029]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0030]圖1是本發(fā)明污水處理固體廢棄物的處理裝置的示意圖。
[0031]圖中附圖標(biāo)記說明:
[0032]I為沉降池，2為攪拌設(shè)備，
[0033]3為輕質(zhì)油罐，4為清水池，
[0034]5為機械脫水設(shè)備，6為泥水池，
[0035]7為泥餅處理裝置。
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明油泥砂的處理方法，采用天然高分子復(fù)配組分對油泥砂進(jìn)行改質(zhì)處理，包括以下步驟:
[0037]第一步，將油泥砂投放于水中，得到含有油泥混合物的稀釋水體；
[0038]油泥砂與水的重量比為1:2至1:20之間；
[0039]該油泥砂為石油開采現(xiàn)場的原油儲罐中的沉積物；
[0040]可以將油泥砂直接投放于水中；也可以先對油泥砂進(jìn)行預(yù)處理，然后再投放于水中；
[0041]預(yù)處理可以是通過蒸汽曝氣方式脫除油泥砂中的大部分砂子和一部分油聚混合物；
[0042]第二步，將改質(zhì)處理藥劑溶解于稀釋水體中，得到水溶液；
[0043]改質(zhì)處理藥劑至少包括天然高分子復(fù)配組分、橋架試劑、pH調(diào)節(jié)劑；
[0044]其中，天然高分子復(fù)配組分與稀釋水體的體積百分比為1%。?5%0;
[0045]天然高分子復(fù)配組分包括多糖、蛋白質(zhì)、多肽等組分；
[0046]橋架試劑包括聚合硫酸鐵、聚合鋁鐵、聚合氯化鋁、氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或多種；
[0047]橋架試劑所含陽離子總濃度在lmmol/L?20mmol/L之間；
[0048]pH調(diào)節(jié)劑包括氧化媽、氫氧化媽、氫氧化鈉、氫氧化鉀等；
[0049]通過控制pH調(diào)節(jié)劑的使用量，使水溶液的pH值控制在7?13之間；
[0050]第三步，對水溶液進(jìn)行攪拌，靜置后水溶液分層，上層為C2?C4輕質(zhì)油；中層為清澈的水相，排入清水池4，該水相可重復(fù)利用；下層為改質(zhì)后的含重油污泥；
[0051 ]攪拌方法可以采用機械攪拌或曝氣攪拌；
[0052]第四步，將上層的輕質(zhì)油溢流收集；中層水相可重復(fù)利用，也可以用于洗砂;通過機械脫水法對下層的含重油污泥進(jìn)行脫水，得到泥餅;脫泥產(chǎn)生的泥水排入泥水池6;
[0053]機械脫水法可以是真空抽濾、加壓過濾、離心分離、螺桿擠壓過濾、板框式壓濾、帶式壓濾等方式。
[0054]本發(fā)明所得的泥餅性狀改變，含水率低于75%，其體積比85%以上含水率的泥餅體積小很多，不會跑冒滴漏，方便外運處置。
[0055]本發(fā)明所采用的天然高分子復(fù)配組分可自行降解，無二次污染問題，對人和動物無任何副作用。
[0056]本發(fā)明采用如圖1所示的油泥砂的處理裝置，包括沉降池1，沉降池I內(nèi)設(shè)置有攪拌設(shè)備2，沉降池I通過加藥管道連接加藥設(shè)備;加藥管道上可設(shè)置計量栗，實現(xiàn)定量向確定體積的稀釋水相中加藥；
[0057]沉降池I的上部通過管道連接輕質(zhì)油罐3，沉降池I的中部通過管道連接清水池4，沉降池I的下部通過管道連接機械脫水設(shè)備5的入口 ；機械脫水設(shè)備5設(shè)有兩個出口，其中一個為濾液出口，另一個為泥餅出口；機械脫水設(shè)備5的濾液出口通過管道連接泥水池6，機械脫水設(shè)備5的泥餅出口連接泥餅處理裝置7;
[0058]攪拌設(shè)備2包括攪拌葉輪，攪拌葉輪設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的底端，旋轉(zhuǎn)軸的頂端連接驅(qū)動電機;驅(qū)動電機能夠驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動攪拌葉輪在沉降池I內(nèi)進(jìn)行攪拌。
[0059]實施例1:
[0060]某油田采油產(chǎn)生油泥砂
[0061 ]該油泥砂在中國具有普遍性和代表性，目前沒有很好的辦法處理，處理效率特別低，特別是去除砂和油聚混合物后產(chǎn)生的大量水體由于還是含有重油、聚合物、少量砂、泥，很難處置，只有將含重油污泥和水清晰分離后，才方便含重油污泥后續(xù)處理，而水可以重復(fù)利用，不帶含重油污泥的水經(jīng)過多次利用后也可去油田污水處理廠處置。采用本發(fā)明的處理工藝，可將含重油污泥的含水率降低到75%以下。
[0062]工藝流程:前期按照油泥砂:水=1:3的重量比例混合稀釋，總重量為4噸，通過蒸汽曝氣去除大部分砂和油聚混合物；中間含重油污泥水體先后加入天然高分子復(fù)配組分、聚合硫酸鐵、氫氧化鈣，其中天然高分子復(fù)配組分為1%。(體積百分比)，聚合硫酸鐵合鐵總濃度4.5mmol/L，用氫氧化|丐調(diào)節(jié)pH值至7.5 ；機械攪拌5min ；靜置40min后，刮去上層輕油，中間層清水排出洗砂，下層含重油污泥通過臥螺離心機脫水。
[0063]結(jié)果:經(jīng)第三方檢測，含重油污泥產(chǎn)生的泥餅含水率75%;經(jīng)目測，泥餅與初期的油泥砂形態(tài)截然不同，不再是糊狀粘稠漿體，易于運輸、焚燒處置。
[0064]實施例2:
[0065]某油田歷史遺留老化油泥砂
[0066]該老化油泥砂由于老化時間長，硬化度高，非常難處理，首先需要將老化油泥砂粉碎細(xì)化，然后與水按照一定比例稀釋浸泡，最后按照新油泥砂的處理工藝處置。
[0067]工藝流程:取10g粉碎的老化油泥砂和900g水，混合溶解在IL燒杯中，充分?jǐn)嚢?；先后加入天然高分子?fù)配組分、聚合硫酸鐵、氫氧化鈣，其中天然高分子復(fù)配組分1.2%。(體積百分比)，聚合硫酸鐵合鐵總濃度6mmol/L，用氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值至7.5;機械攪拌2min;靜置40min;下層沉淀通過真空抽濾方式脫水。
[0068]結(jié)果:經(jīng)干燥及干燥前后沉重，抽濾方式脫水后泥餅含水率為75%;濾餅呈網(wǎng)狀龜裂，顏色由黑色變?yōu)楹稚f明改質(zhì)效果明顯。
【主權(quán)項】
1.一種油泥砂的處理方法，其特征在于，采用天然高分子復(fù)配組分對油泥砂進(jìn)行改質(zhì)處理，包括以下步驟: 第一步，將油泥砂投放于水中，得到含有油泥混合物的稀釋水體； 第二步，將改質(zhì)處理藥劑溶解于稀釋水體中，得到水溶液； 所述改質(zhì)處理藥劑至少包括天然高分子復(fù)配組分、橋架試劑、PH調(diào)節(jié)劑； 第三步，對水溶液進(jìn)行攪拌，靜置后水溶液分層，上層為輕質(zhì)油；中層為清澈的水相；下層為改質(zhì)后的含重油污泥； 第四步，將上層的輕質(zhì)油溢流收集;通過機械脫水法對下層的含重油污泥進(jìn)行脫水，得到泥餅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述第一步將油泥砂投放于水中之前，先對油泥砂進(jìn)行預(yù)處理;所述預(yù)處理的方法為:通過蒸汽曝氣方式脫除油泥砂中的大部分砂子和一部分油聚混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述第一步中油泥砂與水的重量比為1:2至1:20之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述天然高分子復(fù)配組分與稀釋水體的體積百分比為I %。?5%o。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述天然高分子復(fù)配組分包括多糖、蛋白質(zhì)、多肽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述橋架試劑為聚合硫酸鐵、聚合鋁鐵、聚合氯化鋁、氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或多種;所述橋架試劑所含陽離子總濃度在1_01凡?20mmol/L之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述pH調(diào)節(jié)劑為氧化鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或多種;通過控制pH調(diào)節(jié)劑的使用量，使水溶液的pH值控制在7?13之間。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述第三步的攪拌方法為機械攪拌或曝氣攪拌。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泥砂的處理方法，其特征在于:所述第四步中的機械脫水法為真空抽濾、加壓過濾、離心分離、螺桿擠壓過濾、板框式壓濾、帶式壓濾中的一種。10.—種油泥砂的處理裝置，其特征在于，包括沉降池，沉降池內(nèi)設(shè)置有攪拌設(shè)備，沉降池通過加藥管道連接加藥設(shè)備;沉降池的上部通過管道連接輕質(zhì)油罐，沉降池的中部通過管道連接清水池，沉降池的下部通過管道連接機械脫水設(shè)備的入口，機械脫水設(shè)備的濾液出口通過管道連接泥水池，機械脫水設(shè)備的泥餅出口連接泥餅處理裝置。
【文檔編號】C02F11/14GK105906175SQ201610288828
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】葛麗莎, 朱海雷, 周漢濤
【申請人】上海幸使環(huán)保科技有限公司