含油污泥水洗分离实验室研究及室外中试装置设计开发

论文摘要

本文主要研究了两个方面的内容:一是,含油污泥水洗分离方法的实验室研究;二是,含油污泥处理设备的设计开发及其调试。含油污泥是指在石油工业的开采、运输、炼制及含油污水处理过程等一系列活动中所产生的,不再具有原来使用价值而被舍弃的,以固态、泥态、浆液态存在的废弃物质[1]。含油污泥主要来源[2]于原油开采过程中的地面处理系统,采油污水处理系统,再加上污水净化处理过程中投加的净水剂的絮体、设备及管道腐蚀产物和污垢、细菌等组成了含油污泥。含油污泥中所含有的烃、芳烃类物质对环境的破环作用显著,因此含油污泥已经成为破坏排放地环境质量标准的重要因素之一。1998年,油泥砂被列入国家危险废物名录[3]。2003年7月,国家《排污费征收标准管理办法》出台,油泥砂收费标准由每吨每月0.3元调整到每吨1000元[4]。2005年4月1日,新的固废法开始实施,要求对已发生未处置的危险废物可一次性补征排污费。由此可见排放含油污泥不仅严重影响了生态环境,还给相应单位增加了巨大的经济压力。因此研究开发一种高效处理含油污泥的方法和设备已成为石油工业发展的当务之急。为了寻求一种有效处理含油污泥方法,回收石油资源,净化环境的目的,为企业减轻经济负担,本实验室针对陕北延长油田樊学姬塬的含油污泥进行了试验研究,确定了化学热洗法。在机械搅拌作用下,利用化学助剂进行热水洗涤,收到了理想效果。在清洗实验的研究中,分别考察了工艺运行中洗油温度、洗油时间、溶液酸度、固液比、药剂加剂量等参数的变化对含油污泥洗涤效果的影响,确定了最佳实验工艺条件。(1)通过大量试剂的筛选及其复配实验,我们调配了一种由A1,A2,B4和自制双子表面活性剂复配而成的高效试剂,洗涤效果良好。(2)最佳工艺条件确定:温度70℃,搅拌时间1 h,pH=9,固液比1:4,加剂量1%。在此条件下分离出的原油中含砂率在2.40%~3.25%,低于4%可直接与开采原油混合使用;而处理后的泥沙中含油量在3.67%~4.23%,低于5%,可用作筑路或非农田使用。达到变危险固体废物为无害物,并可回收宝贵的石油资源。(3)通过对最佳工艺条件的探索,设计开发出成套的油砂分离中试设备。(4)在本套工艺及设备的基础上,通过对不同种类油泥添加不同浓度和种类的药剂进行了多方面的实验,实验结果基本达到了预期处理目标。该技术的研究,为油田含油固弃物治理提供了成熟、可靠的技术支持,为其它类似油田废弃物的治理提供了宝贵经验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 含油污泥概述
• 1.1.1 含油污泥的定义及其来源
• 1.1.2 含油污泥的组成及其分类
• 1.1.3 含油污泥对环境的危害
• 1.1.4 我国含油污泥特点
• 1.2 含油污泥处理方法
• 1.2.1 现行含油污泥处理方法介绍
• 1.2.2 现行含油污泥处理方法缺陷
• 1.2.3 含油固弃物分离的发展趋势
• 第二章 含油污泥水洗分离方法的实验研究与分析
• 2.1 含油污泥水洗分离方法的基本理论
• 2.1.1 降低界面张力
• 2.1.2 乳化作用及流动
• 2.1.3 润湿性的改变
• 2.1.4 刚性界面膜
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器及试剂
• 2.2.2 实验样品和实验方法
• 2.3 污泥样品成分的测定
• 2.3.1 含油污泥含水率的测定
• 2.3.2 含油污泥含油率及含沙率的测定
• 2.3.3 含油污泥分段灼烧实验
• 2.4 含油污泥水洗分离工艺条件探索
• 2.4.1 实验原理
• 2.4.2 工艺流程
• 2.4.3 表面活性剂的筛选及复配
• 2.4.4 温度对清洗效果的影响
• 2.4.5 时间对清洗效果的影响
• 2.4.6 pH 对清洗效果的影响
• 2.4.7 固液比对清洗效果的影响
• 2.4.8 加剂量对清洗效果的影响
• 2.4.9 最佳工艺条件下的洗涤效果
• 2.5 本章小结
• 第三章 含油污泥处理装置的设计与设备调试
• 3.1 含油污泥处理装置设计说明
• 3.1.1 装置设计背景与意义
• 3.1.2 技术规范与设计原则
• 3.1.3 工艺流程
• 3.1.4 装置主要单体设计说明
• 3.2 装置的制作及其安装
• 3.2.1 各单体材质规格及其尺寸
• 3.2.2 装置设备明细
• 3.2.3 装置平面布置说明
• 3.3 装置现场实验及其调试
• 3.3.1 实验原理与过程
• 3.3.2 现场实验
• 3.3.3 总体效果评价
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢