热化学法清洗油泥过程中化学药剂及工艺条件研究

摘要

本文综述了石油污泥的定义、来源、分类、性质和危害，以及国内外有关石油污泥环保方面的法律法规。介绍了焚烧、热解吸、溶剂萃取、生物处理、热化学清洗等多种处理方法，并在技术特点、适用范围、经济可行性等方面进行了对比评价，展望了新技术的发展方向。 实验以辽河油田落地油泥为样品，在运用传统分析手段的基础上，尝试使用新的测试方法，对样品的性质及化学组成进行研究。 实验从纯水洗涤落地油泥开始，考察了不同温度、清洗时间、搅拌器转速、pH、液固比等因素对落地油泥清洗效率的影响，并确定了初始工艺条件。 在初始工艺条件下，通过对Na<,2>SiO<,3>、阴离子表面活性剂LAS、非离子表面活性剂AEO-9等的筛选、复配，选定清洗剂配方为LAS：Na<,2>SiO<,3>=1：2(质量比)，并采用两级清洗，使样品残油率降为0.3％。通过单因素分析和正交实验，优化了工艺参数，并确定了主要的影响因素。 本研究在清洗液循环使用的情况下，对土壤残油率和清洗液COD进行了测试。发现：根据残油率的具体要求，热化学清洗系统可调整清洗单元的级数和清洗液的循环次数，简化了水处理流程。 在对清洗液的絮凝实验中，通过对Zeta电位和COD的测试，筛选出最佳的无机絮凝剂PFS和有机高分子絮凝剂CPAM。两者组合使用，可有效降低清洗液的COD。 另外，对前期设计的多级热化学清洗油泥系统进行局部改进，提出封闭循环式清洗工艺，不仅节省药剂、降低能耗、减少排放，且运行成本可下降约10％。

目录

文摘

英文文摘

声明

引 言

1文献综述

1.1石油污泥概述

1.1.1石油污泥的定义

1.1.2石油污泥的来源及分类

1.1.3石油污泥的性质

1.1.4石油污泥的危害

1.1.5相关法律法规

1.2石油污泥处理技术的发展现状及评述

1.2.1焚烧法

1.2.2热解吸法

1.2.3溶剂萃取法

1.2.4生物处理法

1.2.5热化学清洗法

1.2.6其他处理方法

1.2.7泥渣的最终处置

1.2.8对各处理方法的比较、评价

1.2.9技术发展趋势

1.3石油污泥清洗剂

1.3.1筛选、复配原则

1.3.2阴离子表面活性剂

1.3.3非离子表面活性剂

1.3.4碱性无机盐

1.4水处理单元絮凝剂

1.4.1絮凝机理

1.4.2关于Zeta电位

1.4.3无机絮凝剂

1.4.4有机高分子絮凝剂

1.5本章小结

2实验方法及分析结果

2.1研究目的和内容

2.1.1研究目的

2.1.2研究内容

2.2实验药剂、仪器及装置

2.2.1实验药剂

2.2.2实验仪器及装置

2.3分析测试方法

2.3.1分析项目

2.3.2分析方法

2.4分析测试结果

2.4.1落地油泥成分组成

2.4.2灼烧减重实验

2.4.3紫外-可见光光谱分析

2.4.4 X射线荧光光谱分析

2.4.5红外光谱分析

2.4.6原子吸收分析

2.4.7离子色谱分析

2.4.8 Zeta电位分析

2.5本章小结

3油泥清洗初始工艺条件的确定

3.1多级热化学清洗系统简介

3.2纯水洗涤油泥

3.2.1温度对纯水洗涤效率的影响

3.2.2清洗时间对纯水洗涤效率的影响

3.2.3搅拌器转速对纯水洗涤效率的影响

3.2.4 pH对纯水洗涤效率的影响

3.2.5液固比对纯水洗涤效率的影响

3.3本章小结

4油泥清洗药剂的筛选、复配

4.1清洗剂的筛选

4.2清洗剂的复配

4.3模拟两级清洗

4.4加药洗涤单因素实验

4.4.1温度对加药洗涤效率的影响

4.4.2清洗时间对加药洗涤效率的影响

4.4.3搅拌器转速对加药洗涤效率的影响

4.4.4 pH对加药洗涤效率的影响

4.4.5液固比对加药洗涤效率的影响

4.4.6复配加药浓度对洗涤效率的影响

4.5正交实验优化

4.6回收油品的性质

4.7本章小结

5对油泥清洗液的实验研究

5.1清洗液循环使用时水质的变化

5.2水处理单元絮凝剂的筛选

5.2.1不同浓度清洗液的Zeta电位

5.2.2 pH对清洗液Zeta电位的影响

5.2.3无机絮凝剂对清洗液Zeta电位、COD去除效率的影响

5.2.4有机高分子絮凝剂对清洗液Zeta电位、COD去除效率的影响

5.2.5 PFS和CPAM组合处理油泥清洗液

5.3本章小结

6封闭循环式油泥清洗工艺

6.1原料特点

6.2工艺关键点

6.3对系统的改进—封闭循环式清洗工艺

6.4改进后成本核算

6.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢