專利名稱：油泥砂無害化處理技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種油泥砂無害化處理技術。
背景技術：
油泥砂是指在石油生產活動中產生的，主要來源于原油集輸及處理過程的各個環(huán)節(jié)，被原油及其它有機物污染了的泥、砂、水的混合物。油泥砂通常是一種組成成份復雜的棕黑色粘稠狀物質，主要由水、泥沙和礦物油三部分組成，水、油和泥沙呈現一種非常穩(wěn)定的懸浮乳化狀態(tài)。油泥砂中的水可分為四類，即游離水、絮體水、毛細水、粒子水，存在于污泥絮體空隙之間的游離水，借助污泥固體的重力沉降可部分分離出來，絮體水藏于絮體網絡內部，只有靠外力改變絮狀結構才能部分分離；毛細水粘附于單個粒子之間，必須施加更大外力，使毛細孔發(fā)生變形才能部分去除；粒子水是化學結合水，需要通過化學作用或高溫處理，改變污泥固體的化學結構和水分子狀態(tài)，才能將其去除。油泥砂中的油一般分為可浮油、乳化油、溶解油等，其中乳化油占絕大部分，是油泥粘砂度大、難于脫水處理的主要原因。油泥砂中的污泥顆粒和微細沙粒一般都帶負電，使油泥砂中的大多數顆粒是相互排斥而不是相互吸引，難于結成較大顆粒沉降除去。由于油泥砂固相含量低，含水率高，又呈現懸浮分散狀態(tài)，因而體積龐大。
來源不同的油泥砂，如新鮮和老化的油泥砂，其組成和物理性質都可能會有較大差別，如粘稠度、含水率、脫水性、油水分離性等。這些不同的性質，使得一些處理方法不具有普遍的適用性。
目前，用于油泥砂處理的方法主要有(1)堆存法是一種專門修建堆放場地集中存放油泥砂的方法。。這只能是一種臨時存放，長期存放不符合環(huán)保要求，最終須采取其它無害化處理方法加以處理。(2)固化處理法是通過物理化學方法將含油污泥固化或包容在惰性固化基材中的一種無害化處理過程。具體工藝一種是含油污泥→加藥濃縮沉降脫水→離心脫水→物理化學固化成型。另一種是油泥砂→均質除油罐→生物反應脫油→濃縮→脫水→水泥、沙子、固化劑→注入模具→偏心振蕩→脫?！匀火B(yǎng)護→地面花磚，對含砂量較高的油砂處理效果較好，對含泥量較高的油泥處理較差，工業(yè)化生產的工藝不成熟。(3)填埋法是一種直接將油泥砂埋入填埋場的處置方法。填埋處置的作業(yè)流程為污泥收集→污泥濃縮→攤開推平→壓實→復土→壓實。占用土地資源、油泥砂中所含的油、泥砂資源不能回收利用。(4)回注法是將極細的油泥砂回注到高滲透地層的處理方法，只適合一些特殊區(qū)塊。回注法的技術路線為油泥砂→化學處理→物理過濾→調配→回注。(5)分離法通常包括固液分離、油水分離、油回收和廢渣利用等。分離過程可以是物理過程、化學過程或生物過程，或幾種過程的結合。①脫水處理可通過自然沉降或蒸發(fā)進行，或直接通過機械方法進行，或加入化學藥劑后通過重力沉降或機械方法進行。②油、水、泥(砂)三相分離常用的技術路線是油泥沙→加溫勻化→化學分離→加溫分離→機械脫水→固化→微生物處理→干化填埋。(6)干化場處理法是由底部砂濾床和排水溝并列構建而成，以泵或車供給污泥，污泥均勻地鋪在地上，通過太陽或風的蒸發(fā)作用及土地滲濾作用，經過一段較長時間，將其中的水分脫除。(7)生物處理法是利用微生物使油泥砂中的石油和其它有機物降解，最終轉化為CO2、水及細胞質。(8)焚燒法。焚燒前一般必須經過脫水濃縮預處理和干燥等工藝，然后才將形成的泥餅送至專門焚燒爐進行焚燒，溫度800～850℃，經30min焚燒卻可完畢，灰渣可再進一步利用，但是燃燒過程中需加助燃劑，油泥泥餅易粘連設備，設備投資高，運行可靠性差。
上述技術中油泥砂直接填埋或固化后填埋都具有簡單易行的特點，但這類方法既浪費了能源，還有可能導致環(huán)境污染。各類物理化學處理方法多以回收原油為目的，處理過程通常需要加入化學藥劑，需要專門的處理設施，處理過程復雜，成本較高。并且原油回收不徹底，存在廢水和廢渣二次污染物問題，仍需考慮進一步處理或綜合利用。生物處理技術優(yōu)點是不需加入化學藥劑，消耗能源較少，綠色環(huán)保，但土地耕作法和堆肥法需大面積土地，生物反應器法仍有廢渣排放，且處理時間長，操作復雜。焚燒法必須在專門建立的焚燒爐中進行，可比較徹底地消除油泥砂中的有害有機物，但設備投資高、需建設專門的焚燒設備，需加入助燃劑，設備運行可靠性差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種利用燃煤鍋爐焚燒方式的油泥砂無害化處理技術。
本發(fā)明的技術方案包括(1)對油泥砂進行簡單的液體和固體分離，分離出的油回收利用，污水進行凈化處理；(2)分離后的油泥砂添加固化劑進行固化處理，包括二次脫油、脫水和脫粘、固化；(3)油泥砂固化物在燃煤鍋爐中與鍋爐燃煤一起燃燒，燃燒后的煙氣經除塵器處理后排放，爐渣回收利用。所述的固化劑包括表面活性劑為TW-80、滲透劑HFC-108、金屬氧化物XL-1、晶核成長TF-2、固型劑TF-3，其重量百分比分別為0.1-10、0.1-5.5、1-20、1-30、1-50。
本發(fā)明的優(yōu)點一是操作簡便，固化工藝簡單，成本低廉，經濟效益顯著，可適用于自然沉淀脫水后的所有油泥砂、落地油、被落地油污染的土壤，對其含油量、含水量、含砂量沒有嚴格的限制。二是固化后的油泥砂用作燃煤鍋爐的燃料，提高了油泥砂的再生能源的利用率。三是處理后的廢渣中石油類物質的殘存量低。四是實現了油、土壤資源的綜合再利用。焚燒后的廢渣作為爐渣綜合利用。五是設備投資小，專用設備少，便于大規(guī)模推廣應用。
四

附圖是本發(fā)明的一種實施方式的工藝流程圖。
五具體實施例方式參照附圖，本發(fā)明的技術流程包括①對含水量和含油量較高的油泥砂，利用簡易三相分離設備，完成油、泥砂、水的簡單三相分離，分離出的油回收，分離出的水回收進入采油污水處理流程，油泥砂集中到貯存池中靜置后，集中固化處理；對于多年存放已陳化和部分自然脫水的油泥砂，可直接集中固化處理。②固化處理過程將油泥砂粘提升入攪拌機，與固化劑攪拌均勻混合(約二分鐘)。包括二次脫油、脫水和脫粘、固化。其中脫粘是利用了油泥砂的粘性主要來自于其中所含的膠體物質，采用堿性物質與油泥砂混合，一方面降低油的粘性，使其隱藏于泥砂顆粒中，另一方面，破壞油與水結合的乳化狀態(tài)，使包含于乳化物中的水分離出來，便于脫水和泥砂的固化干燥。固化物的固化過程為一水化過程，水化初期，固化物以凝聚網狀結構為主，膠結能力較差，水化后期以晶體結構為主，分子間形成較強的化學鍵連接，使固化物具有一定的強度。油泥砂的主要成分碳酸鈣也參與固化材料的水化反應過程，生成水化碳鋁酸鈣，使膠結進一步增加。水化過程中消耗的OH-、Ca2+，油泥砂提供一部分，加入的固化劑提供一部分。通過調節(jié)固化劑的加入量，可控制固化產物的孔隙度和硬度。當含油量或含水量較高時，就要加入較大比例的固化劑，當含油量或含水量較低時，固化劑的加入比例就要適當降低。當油泥砂的含油含水量固定時，投入的固化劑量較大時，固化后的油泥砂呈粉末狀，當投入的固化劑比例較小時，固化后的油泥砂呈大顆粒狀。當固化劑投加比例適量時，剛攪拌出來的油泥砂呈粘稠狀，放置30分鐘后，轉化為具有一定孔隙度的固體。根據油泥砂的性質，通過控制加入固化劑的比例，可產生出適用于不同燃煤鍋爐要求粒徑的固化物。③第二階段脫粘將沉淀的油泥砂與固化劑充分均勻混合后，固化劑與油泥砂發(fā)生物理化學反應，將油性物質分散隱藏于泥砂和固化劑的顆粒結構中，完成油泥砂中油泥的脫粘，同時產生大量的熱量，將油泥砂加熱到100℃，使油泥砂中的水分以蒸汽的形式揮發(fā)出去，完成油泥砂的第二次脫水。與固化劑均勻混合后的油泥砂，堆放20-40分鐘后，油泥砂開始發(fā)熱并冒出水蒸汽，然后將其轉移至平整場地翻涼堆放。④固化后的油泥砂在自然條件下，進行風干，含水量可由30％下降至9％以下，由含水量較高的塊狀、大顆粒、粉狀固態(tài)物質轉變?yōu)楹枯^小、適于燃燒的最終產品即可將其運至鍋爐房，或在野外自然條件下存放待用。⑤固化后的油泥砂與鍋爐燃煤按比例混合后，按正常鍋爐上煤程序，進入鍋爐燃燒。⑥灰渣按煤渣回收利用。
權利要求
1一種油泥砂無害化處理技術，其特征是(1)對油泥砂進行簡單的液體和固體分離；(2)分離后的油泥砂添加固化劑進行固化處理，包括二次脫油、脫水和脫粘、固化；(3)油泥砂固化物進行燃燒處理。
2.根據權利要求1所述的油泥砂無害化處理技術，其特征是所述的固化劑包括表面活性劑、滲透劑、金屬氧化物、晶核成長、固型劑組成。
3.根據權利要求2所述的油泥砂無害化處理技術，其特征是所述表面活性劑為TW-80、滲透劑HFC-108、金屬氧化物XL-1、晶核成長TF-2、固型劑TF-3，其重量百分比分別為0.1-10、0.1-5.5、1-20、1-30、1-50。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油泥砂無害化處理技術。本發(fā)明的技術方案包括(1)對油泥砂進行簡單的液體和固體分離，分離出的油回收利用，污水進行凈化處理(2)分離后的油泥砂添加固化劑進行固化處理，包括二次脫油、脫水和脫粘、固化；(3)油泥砂固化物進行燃燒處理，燃燒后的煙氣經除塵器處理后排放。所述的固化劑包括表面活性劑為TW－80、滲透劑HFC－108、金屬氧化物XL－1、晶核成長TF－2、固型劑TF－3，其重量百分比分別為0.1－10、0.1－5.5、1－20、1－30、1－50。本發(fā)明具有操作簡便，固化工藝簡單，成本低廉，設備投資小，專用設備少，經濟效益顯著，可適用于自然沉淀脫水后的所有油泥砂、落地油、被落地油污染的土壤；固化后的油泥砂用作燃煤鍋爐的燃料，提高了油泥砂的再生能源的利用率；處理后的廢渣中石油類物質的殘存量低；實現了油、土壤資源的綜合再利用。
文檔編號B09B3/00GK1583302SQ200410024330
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月12日 優(yōu)先權日2004年6月12日
發(fā)明者王其新 申請人:王其新