申请日2009.06.26
公开(公告)日2010.01.27
IPC分类号C02F11/00; C10L5/48; B09B3/00; C02F11/14
摘要
本发明公开了一种石油含油污泥资源化处理方法及其石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法。石油含油污泥资源化处理方法：在石油含油污泥中加入破稳剂送入分离机，通过分离机将带状塑料杂物捞出、油回收利用，砂通过洗刷由螺旋输砂机带出用于修路，经水稀释后的细泥经压滤脱水得到脱水泥饼，作为型煤拌合料利用。综合处理方法：在石化污泥中加入脱水剂和煤粉/煤矸石粉搅拌后装入滤袋、压榨脱水，将脱水后得到的渣料进行粉碎，粉碎后加入秸秆粉、助燃剂、脱水泥饼和石油开采污泥进行混合制成型煤，将压榨脱水后得到的油水混合物进行分离。本发明解决了当前污泥、油泥处理上的技术难题，使污泥综合利用、达到零排放成为现实。
权利要求书
1、一种石油含油污泥资源化处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以 下步骤：
a、在石油开采污泥即石油含油污泥中加入占其重量1～3%的破稳剂进行搅 拌，搅拌均匀后通过上料机将混合物料送入五相分离机;
b、混合物料进入五相分离机后先经过搅拌器进行搅拌，按照每吨石油含油 污泥加入占其重量30～85%的热水，在加入热水的作用下，将污泥中的带状塑 料杂物打开清洗，通过转动的格栅将其杂物捞出，作为防水卷材填充料利用;
c、污泥中的油、泥、砂随着热水的注入通过格栅进入分离机中间洗砂室和 污泥沉降室，污泥中的油在中间洗砂室和污泥沉降室的上部漂浮聚集，通过收 油槽排出回收利用;污泥中的砂经洗砂室搅拌、反复洗刷干净后落入洗砂室底 部，通过螺旋输砂机带出，然后经清洗振动筛再次冲洗后排出，供修路利用; 经水稀释后的细泥通过洗砂室和污泥沉降室的隔板筛网进入污泥沉降室沉降， 当污泥的浓度达到≥40%时排出，经加压泵泵入压滤机压滤脱水，压滤脱水后得 到脱水泥饼，作为型煤生产拌合料，压滤后得到的滤液水作为分离机热水炉补 充水和洗砂用水利用，经水洗后的砂子油含量降至3000mg/kg以下，达到农用 污泥排放标准，用于修路和洼地填土;
2、根据权利要求1所述的石油含油污泥资源化处理方法，其特征在于：所 述石油开采污泥的含水率为45～98%。
3、根据权利要求1所述的石油含油污泥资源化处理方法，其特征在于：步 骤a中所述破稳剂为漂白粉和石灰的混合物或为硫酸铝和聚丙烯酰胺的水溶液， 所述漂白粉和石灰的混合物中漂白粉所占的重量百分含量为10～40%，所述硫 酸铝和聚丙烯酰胺的水溶液的百分浓度为20～30%，硫酸铝和聚丙烯酰胺混合 时其中硫酸铝所占的重量百分含量为90～99%。
4、根据权利要求1所述的石油含油污泥资源化处理方法，其特征在于：步 骤b中所述热水的温度为80～90℃。
5、根据权利要求1所述的石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法， 其特征在于：步骤b中所述分离机的上部是螺旋搅拌器和格栅，格栅外是收油 槽，中间为洗砂室和污泥沉降室，洗砂室和污泥沉降室底部分别设有螺旋除砂 除泥器，下部设有型煤加热炉;所述污泥沉降室用20～80目的隔板筛网隔开; 所述分离机下部设有的型煤加热炉内保持水温80～90℃。
6、根据权利要求1所述的石油含油污泥资源化处理方法，其特征在于：步 骤c中所述脱水泥饼的含水率≤85%。
7、一种石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法，其特征在于，所 述方法包括以下步骤：
a、将含水率为80～98%的石化污泥掺配占石化污泥体积比为5～30%的煤 粉或煤矸石粉和占石化污泥体积比为3～10%的脱水剂进行搅拌，搅拌均匀后装 入滤袋，将其滤袋送入压榨机桶内压榨脱水，压榨机桶填满后加压脱水，压力 为300～500kg/cm2，当压力稳定时，保压0.2～1小时，当压榨机桶的排水孔无水 排出后，将其滤袋取出，滤袋内为渣混料，成块状;
b、将压榨后所得的渣混料送入粉碎机内进行粉碎，粉碎机粉碎后渣混料的 颗粒粒径≤15mm，筛选粉碎后的粉料，颗粒粒径为5～15mm的颗粒料直接在机 械炉排上与煤混烧，颗粒粒径≤5mm的粉料混配占粉料重量为5～15%秸秆粉、 0.3～1%助燃剂、40～50%脱水泥饼和20～50%石油开采污泥进行搅拌，所述脱 水泥饼为权利要求1步骤c中所得的脱水泥饼，所述石油开采污泥为权利要求1 所述的剩余部分石油开采污泥，将搅拌均匀后的混合料利用型煤机制成型煤， 型煤经自然风干后供锅炉燃烧利用或权利要求1步骤b中所述分离机的热水炉 利用;
c、将步骤a压榨脱水后得到的油水混合物采用常规隔油方法进行分离，分 离后的污水，部分用于权利要求1步骤b中所述分离机加热炉补充水，剩余污 水输送到污水处理厂进行处理，所得油经收油装置回收利用;
8、根据权利要求7所述的石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法， 其特征在于：步骤a中所述石化污泥中含有污油泥和生物浮渣。
9、根据权利要求7所述的石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法， 其特征在于：步骤a中所述脱水剂为石灰或硫酸铝;所述用滤袋压榨后所得渣 混料的含水率≤40%。
10、根据权利要求7所述的石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方 法，其特征在于：步骤b中所述粉碎机为锤式粉碎机;所述助燃剂为硝酸盐和 锯末的混合物，所述混合物中硝酸盐所占百分含量为1～3%，锯末所占的百分 含量为97～99%;所述制成的型煤含水率<40%，经自然风干后含水率为5～ 12%;所述制成型煤的燃料发热值≥6000kj/kg。
说明书
石油含油污泥资源化处理方法及其石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法
一、技术领域：
本发明涉及一种含油污泥的处理方法，特别是涉及一种石油含油污泥资源 化处理方法及其石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法。
二、背景技术：
石化含油污泥主要来源于石油加工厂污水处理过程中产生的浮渣和底泥， 主要成分是生物污泥、絮凝物及老化油等。陆地油田在生产过程中不可避免的 要产生含油污泥混合物，主要来自井场修井作业、大罐清除底泥、管线穿孔、 钻井废弃含油泥浆(油基泥浆)等，经人工清理后掺带泥砂、塑料、油、水及 药剂，储油罐主要是沉积的泥砂、水和少量油。按照2008年8月1日实施的《国 家危险废物名录》，含油污泥已列为危险废物，废物类别HW08，废物代码为 071-002-08。
目前，石油及石油化行业对水处理重视程度较高，往往忽略最终产生污泥 的处置，相当一部分是以填埋的方式来处理，不仅占用大量的土地资源，不合 乎要求的填埋场还会造成地表土壤、地下水的污染。随着雨水等方面的影响， 污染范围不断扩大，污染隐患较大。多年来国内外技术研究人员在含油油泥处 理方面做了大量的研究，如生物降解、焚烧处理、填埋处置、化学处置等，但 仍存在许多问题的困扰，如：生物降解投资大、效果慢;焚烧需要辅助燃烧， 成本高及对大气会造成二次污染;填埋场多数不符合要求，浪费土地资源，如 不慎将会使地下水受到污染;机械处理由于油泥成分不固定，设备很难选型。 在此之前，本公司申请了一项发明专利，专利名称为一种油田废弃物污油泥资 源化处理方法，专利号为ZL200610018062.0，该项发明是一种较完善的解决方 法，但对固相含量较多的石化污泥等处理仍有局限性，处理成本相对较高。在 此基础上，经过长期研究，本公司开发了一种适用范围广、治理成本低、产品 附加值高的治理综合工艺，该工艺对解决石油石化含油污泥污染难题意义重大。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：提供一种石油含油污泥资源化处理方法及其 石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法。通过本发明的技术方案既可 以解决石油开采污泥的资源化处理，也可以解决石油石化含油污泥的综合处理 和利用问题，使其含油污泥中的油、砂、泥、水能够分离，并且能够达标综合 利用，处理量大，能规模化生产，从而能够降低系统治理成本，快速彻底解决 含油污泥的污染问题，满足资源化和保护环境的实际需要。
本发明采用的技术方案：
本发明提供一种石油含油污泥资源化处理方法，所述处理方法的详细步骤 如下：
a、在石油开采污泥即石油含油污泥中加入占其重量1～3%的破稳剂进行搅 拌，搅拌均匀后通过上料机将混合物料送入五相分离机;
b、混合物料进入五相分离机后先经过搅拌器进行搅拌，按照每吨石油含油 污泥加入占其重量30～85%的热水，在加入热水的作用下，将污泥中的带状塑 料杂物打开清洗，通过转动的格栅将其杂物捞出，作为防水卷材填充料利用;
c、污泥中的油、泥、砂随着热水的注入通过格栅进入分离机中间洗砂室和 污泥沉降室，污泥中的油在中间洗砂室和污泥沉降室的上部漂浮聚集，通过收 油槽排出回收利用;污泥中的砂经洗砂室搅拌、反复洗刷干净后落入洗砂室底 部，通过螺旋输砂机带出，然后经清洗振动筛再次冲洗后排出，供修路利用; 经水稀释后的细泥通过洗砂室和污泥沉降室的隔板筛网进入污泥沉降室沉降， 当污泥的浓度达到≥40%时排出，经加压泵泵入压滤机压滤脱水，压滤脱水后得 到脱水泥饼，作为石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法步骤b中型 煤生产拌合料利用，压滤后得到的滤液水作为分离机热水炉补充水和洗砂用水 利用，经水洗后的砂子油含量降至3000mg/kg以下，达到农用污泥排放标准， 用于修路和洼地填土;
根据上述的石油含油污泥资源化处理方法，所述石油开采污泥的含水率为 45～98%。
根据上述的石油含油污泥资源化处理方法，步骤a中所述破稳剂为漂白粉 和石灰的混合物或为硫酸铝和聚丙烯酰胺的水溶液，所述漂白粉和石灰的混合 物中漂白粉所占的重量百分含量为10～40%，所述硫酸铝和聚丙烯酰胺的水溶 液的百分浓度为20～30%，硫酸铝和聚丙烯酰胺混合时其中硫酸铝所占的重量 百分含量为90～99%。
根据上述的石油含油污泥资源化处理方法，步骤b中所述热水的温度为80～ 90℃。
根据上述的石油含油污泥资源化处理方法，步骤b中所述分离机的上部是 螺旋搅拌器和格栅，格栅外是收油槽，中间为洗砂室和污泥沉降室，洗砂室和 污泥沉降室底部分别设有螺旋除砂除泥器，下部设有型煤加热炉;所述污泥沉 降室用20～80目的隔板筛网隔开;所述分离机下部设有的型煤加热炉内保持水 温80～90℃。
根据上述的石油含油污泥资源化处理方法，所述步骤c中所述脱水泥饼含 水率为≤85%。
所述石油含油污泥资源化处理方法中所处理的石油开采污泥剩余部分，用 到石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法步骤b中作为型煤拌合料。
一种石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法，所述方法包括以下 步骤：
a、将含水率为80～98%的石化污泥掺配占石化污泥体积比为5～30%的煤 粉或煤矸石粉和占石化污泥体积比为3～10%的脱水剂进行搅拌，搅拌均匀后装 入滤袋，将其滤袋送入压榨机桶内压榨脱水，压榨机桶填满后加压脱水，压力 为300～500kg/cm2，当压力稳定时，保压0.2～1小时，压榨机桶的排水孔无水排 出后，将其滤袋取出，滤袋内为渣混料，成块状;
b、将压榨后所得的渣混料送入粉碎机内进行粉碎，粉碎机粉碎后渣混料的 颗粒粒径≤15mm，筛选粉碎后的粉料，颗粒粒径为5～15mm的颗粒料直接在机 械炉排上与煤混烧，颗粒粒径≤5mm的粉料混配占粉料重量为5～15%秸秆粉、 0.3～1%助燃剂、40～50%脱水泥饼和20～50%石油开采污泥进行搅拌，所述脱 水泥饼为上述石油含油污泥资源化处理方法步骤c中所得的脱水泥饼，所述石 油开采污泥为上述石油含油污泥资源化处理方法中剩余部分石油开采污泥，将 搅拌均匀后的混合料利用型煤机制成型煤，型煤经自然风干后供锅炉燃烧利用 或上述石油含油污泥资源化处理方法步骤b中所述五相分离机的热水炉利用;
c、将步骤a压榨脱水后得到的油水混合物采用常规隔油方法进行分离，分 离后的污水，部分用于上述石油含油污泥资源化处理方法步骤b中所述五相分 离机加热炉补充水，剩余污水输送到污水处理厂进行处理，所得油经收油装置 回收利用;
根据上述石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法，步骤a中所述 石化污泥中含有污油泥和生物浮渣。
根据上述石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法，步骤a中所述 脱水剂为石灰或硫酸铝;所述用滤袋压榨后所得渣混料的含水率≤40%。
根据上述石油石化含油污泥综合处理和资源化利用的方法，步骤b中所述 粉碎机为锤式粉碎机;所述助燃剂为硝酸盐和锯末的混合物，所述混合物中硝 酸盐所占百分含量为1～3%，锯末所占的百分含量为97～99%;所述制成的型 煤含水率<40%，经自然风干后含水率为5～12%;所述制成型煤的燃料发热值 ≥6000kj/kg。
石油含油污泥资源化处理过程中主要设备及设备投资见表一。
表一：主要设备和设备投资
每吨含油污泥处理成本见表二。
表二：每吨含油污泥资源化处理成本
本发明技术方案中回收燃料及制作型煤每吨含油污泥处理的收入见表三。
表三：回收燃料及制作型煤每吨含油污泥处理的收入
本发明积极有益效果：
1、本发明采用五相分离机对石油含油污泥进行资源化处理，该分离机将搅 拌、筛选、洗涤和加热为一体，采用机械的方式进行分离、水循环使用，不会 造成二次污染。本发明技术方案从实际出发、适应性强、便于操作，最终通过 型煤方式焚烧，燃烧时间长、温度高、分解彻底，排放烟气完全达到国家标准。
2、本发明在石化污泥处理过程中采用的压榨脱水技术，可以使脱水后的物 料含水率降至40%以下，是目前国内外处理技术难以达到的。由于压榨脱水后 所得渣混料的含水率低于燃料的挥发分，所以可以燃烧。采用滤袋在压榨机内 进行脱水，由于滤布在压榨机中不规则的布袋分布，解决了高压滤布破碎的问 题，并且挤压出的水含固量低，可以进入污水处理厂进行再处理或排放。
3、采用本发明技术方案处理1吨石化含油污泥费用低，其费用为200元以 下，并且在此过程中制成的燃料(例如型煤)可综合利用。因此，本技术是一 项低处理费处置的效益型新路，从而解决了危废处置费用高的技术难题。
4、在石化污泥处理过程中合成的燃料，经几年的使用验证：具有燃烧速度 快、残渣少、有机物质全部分解，是一种绿色合成燃料。由于硫含量较低，大 大降低了二氧化硫的排放量，其他的污染物均达到国家排放标准(详见表四)。
表四：测试烟气排放情况
5、本发明技术方案对石油含油污泥基本上做到了全部综合利用、全部资源 化。本发明在石油含油污泥处理过程中采用五相分离机，该分离机将搅拌、筛 选、洗涤和加热为一体，采用机械的方式进行分离、水循环使用，不会造成二 次污染。本发明技术方案从实际出发、适应性强、便于操作，最终通过型煤方 式焚烧，燃烧时间长，温度高、分解彻底，排放烟气完全达到国家标准。
6、采用本发明技术方案处理石油含油污泥设备投入小、运行费用低、经济 效益高。一套日处理20吨的装置，投资仅需80万元(详见表二)。
7、采用本发明技术方案可以同时处理石化含油污泥和石油开采污泥，是一 种彻底解决含油污泥问题的新途径。本发明技术解决了当前污泥、油泥处理上 的技术难题，尤其是采用机械压榨技术，解决了污泥含水量的问题，使污泥综 合利用、达到零排放成为现实。因而，本发明技术在石化行业和油气开采业油 污泥处理上极具推广价值。