长庆油田第二采油厂含油污泥处理技术研究

摘要

含油污泥是石油化工行业在生产运营过程中产生的关键污染物之一，有较高的原油回收价值，其成分极其复杂，体积庞大，若不加处理大量堆积不仅侵占大面积的土地，降低土地的有效利用价值，而且其中含有大量的有毒有害物质将对油气田生态环境和经济发展造成严重影响，因此含油污泥的无害化处理方法及资源化综合处置利用成为国内外石油化工领域研究的重点。目前，国内外对于含油污泥处理方法及工艺的研究较多，但由于含油污泥的性质和成分差异较大，每种处理方法及工艺也都有相对的局限性，所以对于性质和成分不同的含油污泥，选择经济技术可行的处理方法及工艺尤为关键。本课题的研究对象来源于长庆油田采油二厂的含油污泥，研究探索了化学热洗法和超声技术处理含油污泥的最佳工艺条件，并将两种方法有机组合，将化学热洗法、超声处理法和化学热洗+超声处理工艺的处理效果进行对比，并对化学热洗+超声处理后产生的污泥进行危险特性鉴别，初步探索了化学热洗+超声处理工艺的可行性，为大范围应用推广提供了技术支撑。主要研究结果如下:
　　(1)试验研究了化学药剂投加量、热洗温度、固液比、热洗时间、搅拌强度、pH值、热洗级数等影响因素对化学热洗处理含油污泥除油效果的影响，确定化学热洗法处理含油污泥的最佳工艺条件为:HP-003（硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加O-20以2∶2∶1的比例复配）按1.0g/L投加，热洗温度设为75℃，固液比1∶6，热洗时间40min，搅拌强度150r/min，pH值=8，1级热洗，含油污泥采用化学热洗法处理在最佳工艺条件下石油类去除率可达86.7％。
　　(2)试验研究超声功率、超声频率、温度、超声时间等影响因素对超声法处理含油污泥除油效果的影响，确定超声法处理含油污泥的最佳工艺条件为:超声功率340W，超声频率28kHz，温度60℃，超声时间15min，在此工艺条件下超声处理含油污泥石油类去除率可达81.3％。
　　(3)在最佳工艺条件下将化学热洗法和超声处理法有机组合，化学热洗+超声处理含油污泥石油类去除率可达99.4％，处理后的污泥含油率低于2％，而泥相脱水率高达94.8％，联合方法处理效果明显优于化学热洗法和超声处理法单一处理。通过化学药剂投加量优化实验，确定了化学热洗和超声联合处理工艺的最佳药剂投加量为0.3g/L，相比化学热洗法单一处理化学药剂使用量1.0g/L，大大减少了化学药剂的使用量。
　　(4)将化学热洗+超声处理含油污泥后产生的污泥进行腐蚀性(pH)和浸出毒性危险特性鉴别，测定结果显示处理后污泥不具有腐蚀性(pH)与浸出毒性危险特性，且化学热洗+超声组合工艺处理后产生污泥中的含水率、含油率、pH值及重金属含量均满足《农用污泥中污染物控制标准》(GB4294-1984)、《油田含油污泥综合利用污染控制标准》(DB23/T1413-2010)、《含油污泥处置利用控制限制》(DB61/T1025-2016)标准中的限值要求，为后续综合利用提供保障，由上述结果可以得出，化学热洗+超声组合工艺处理含油污泥效果较好，技术可行，在实现含油污泥资源化的同时达到了无害化处理。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 含油污泥概述

1．2 含油污泥的来源、性质、特点及危害

1．2．1 含油污泥的来源

1．2．2 含油污泥的性质

1．2．3 含油污泥的特点

1．2．4 含油污泥的危害

1．3 含油污泥的处理现状

1．4 含油污泥处理方法

1．4．1 热水洗涤法处理含油污泥

1．4．2 超声技术处理含油污泥

1．4．3 含油污泥其他处理方法简介

1．4．4 含油污泥处理方法比较

1．5 含油污泥处理标准

1．6 本文研究的技术路线、意义及内容

1．6．1 技术路线

1．6．2 研究意义

1．6．3 研究内容

2 长庆油田含油污泥成分分析

2．1 材料和方法

2．1．1 实验材料

2．1．2 试剂与仪器

2．1．3 组成成分与性质

2．2 结果和讨论

2．2．1 基本性质

2．2．2 含油污泥元素含量分析

2．3 本章小节

3 含油污泥处理技术研究

3．1 材料和方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 试剂与仪器

3．2 化学热洗处理含油污泥效能研究

3．2．1 化学药剂选择试验

3．2．2 化学药剂配伍性试验

3．2．3 化学药剂投加量优化试验

3．2．4 温度对热洗效果的影响

3．2．5 固液比对热洗效果的影响

3．2．6 热洗时间对热洗效果的影响

3．2．7 搅拌强度对热洗效果的影响

3．2．8 pH值对热洗效果的影响’

3．2．9 热洗级数对热洗效果的影响

3．3 超声处理含油污泥效能研究

3．3．1 超声功率对超声处理效果的影响

3．3．2 超声频率对超声处理效果的影响

3．3．3 温度对超声处理效果的影响

3．3．4 超声时间对超声处理效果的影响

3．4 化学热洗+超声处理含油污泥试验

3．4．1 化学热洗与化学热洗+超声处理含油污泥对比试验

3．4．2 药剂投加量优化实验

3．5 本章小结

4 处理后污泥危险特性鉴别

4．1 处理后污泥危险特性初筛及鉴别因子的确定

4．1．1 被鉴别物质是否属于固体废物判别

4．1．2 被鉴别物质对照《国家危险废物名录》核实结果

4．1．3 腐蚀性初筛

4．1．4 浸出毒性初筛

4．2 材料与方法

4．2．1 实验材料

4．2．2 试剂与仪器

4．2．3 腐蚀性(pH)测定

4．2．4 重金属元素浸出毒性测定

4．3 结果和讨论

4．3．1 处理后污泥腐蚀性

4．3．2 处理后污泥重金属浸出毒性

4．4 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 问题和建议

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果