一種污油浮渣脫水處理工藝,屬于石油廢渣處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
絕大部分石化或采油企業(yè)都會產(chǎn)生含水和含渣的污油,這些污油不能直接進(jìn)入加工工序,常作為廢棄物囤積。國內(nèi)外普遍采用機(jī)械離心、超聲等機(jī)械手段結(jié)合化學(xué)破乳處理重污油,但由于化學(xué)合成表面活性劑破乳能力有限,所得到的油品含水量基本處于5~10%的范圍,無法滿足回?zé)拰υ秃市∮?.5%的要求。
煉油廠的浮渣(floated oily sludge)為典型的O/W型的原油乳液。這些原油乳液直接排放會嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人類健康,需對其進(jìn)行無害化處理。在石油的煉制過程中浮渣主要有兩種來源,一部分浮渣產(chǎn)生于污油破乳后得到的污水,另一部分為煉油的各個工序中產(chǎn)生的高含渣廢水。浮渣外觀呈黑色粘稠狀液體,具有刺鼻性氣味,其主要組成為:水、油、泥沙、有機(jī)水溶性物質(zhì)及其它固體顆粒。由于浮渣廢水的品質(zhì)與上游處理廢水來源、工藝和所加藥劑密切相關(guān),因此浮渣廢水會因產(chǎn)地和時間發(fā)生較大變化,含水量一般在90%~98.5%。通常,浮渣經(jīng)過一段時間(幾個小時)的自然沉降,會出現(xiàn)分層的現(xiàn)象,上、下層是浮渣,中間僅有極少量的水分層。由于浮渣中還含有一定量的油,所以直接排放既浪費(fèi)有污染環(huán)境。目前對浮渣的處理方法中存在兩個主要問題,一是浮渣處理的脫水率不足,二是在浮渣縮水處理后影響浮渣的流動性,無法再進(jìn)行泵送。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種脫水率高,濃縮浮渣流動性好的污油浮渣脫水處理工藝,
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該污油浮渣脫水處理工藝,其特征在于:向污油浮渣中連續(xù)加入生物表面活性劑鼠李糖脂進(jìn)行脫水反應(yīng),鼠李糖脂加入量為400ppm~1000ppm,脫水反應(yīng)溫度在45~60℃,pH調(diào)節(jié)至4~5,攪拌待鼠李糖脂與污油浮渣混勻后,然后靜置10min~5h后,固體浮渣和油上浮,下層為較清澈的水層。
本發(fā)明中浮渣添加生物表面活性劑進(jìn)行脫水處理, pH調(diào)節(jié)至4~5,攪拌混勻,然后靜置半小時后,固體浮渣和油上浮,下層為較清澈的水層。經(jīng)處理后的廢水具有可生化處理性。由于處理浮渣的藥劑為生物表面活性劑,其最顯著特征是顯著降低水的表面張力,20mg/L的加入量可降低水表面張力降至30mN/m,鼠李糖脂可生物降解。經(jīng)訓(xùn)化的城市活性污泥可以大幅度提高其生物可降解能力。經(jīng)過加劑和調(diào)節(jié)酸度,使固體渣聚并形成絮狀體,即較濃縮的浮渣。未經(jīng)處理的浮渣含大量的乳液微粒,乳液微粒的表面有一層黑色固體小顆粒,這些物質(zhì)在浮渣體系中作為乳液微粒的骨架,起到穩(wěn)定浮渣的作用。浮渣體系中的細(xì)小微粒是由固體小顆粒及一些表面活性劑所穩(wěn)定的,因此,破壞或替換這些穩(wěn)定劑可導(dǎo)致浮渣的乳液微粒失穩(wěn),從而促進(jìn)水相的分離。生物表面活性劑在弱酸環(huán)境下促進(jìn)了浮渣的破乳,使其發(fā)生脫水與濃縮作用。pH在4~5的弱酸時,達(dá)到相同脫水效果時所需的鼠李糖脂加入量更少。
優(yōu)選的,所述的污油浮渣為含水90~99 %的從污油乳液破乳中產(chǎn)生的廢水。
優(yōu)選的,所述的鼠李糖脂為純度在99%~100%的雙鼠李糖脂。鼠李糖脂均指單雙糖脂混合的粗產(chǎn)品。鼠李糖脂由單、雙鼠李糖脂組成,且鼠李糖脂發(fā)酵液成分較復(fù)雜,除鼠李糖脂主成分外,尚含蛋白質(zhì)、鹽及其它表面活性成分。本發(fā)明發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對污油浮渣的脫水實(shí)際起作用的是雙鼠李糖脂,當(dāng)把鼠李糖脂中的雙鼠李糖脂提純出來后,脫水效果會更加明顯,效率大大提高。
優(yōu)選的,所述的鼠李糖脂加入量為700 ppm。
優(yōu)選的,所述的脫水反應(yīng)的溫度在55℃。溫度低于60℃時,此工藝均能很好的處理浮渣,均能實(shí)現(xiàn)上渣下水,在30min內(nèi)脫水率在50%以上。當(dāng)溫度在55℃,脫水效率最高。
優(yōu)選的,所述的攪拌的轉(zhuǎn)速在80 rpm ~100rpm。溫和的攪拌有利于脫水后的污油分水,而劇烈的攪拌會使得破乳后的部分水又重新與污油乳化,導(dǎo)致初始脫水速率變慢。
優(yōu)選的,所述的鼠李糖脂在連續(xù)加入破乳環(huán)境前先稀釋至質(zhì)量濃度為0.5%~1%。以方便藥劑的添加。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的污油浮渣脫水處理工藝所具有的有益效果是:浮渣經(jīng)鼠李糖脂破乳處理后,其脫水率都可達(dá)60%以上;得到的濃縮浮渣仍有好的流動性,可以滿足泵送的要求。浮渣脫水可生化降解,且可生化降解性好于浮渣自然沉降出水。
本發(fā)明所開發(fā)的浮渣處理技術(shù),可以使重污油破乳中以及從其他煉油工段中產(chǎn)生的大量浮渣通過脫水而得到減量,使浮渣全部進(jìn)入焦化處理,杜絕浮渣出廠,除了降低加工損失外,還可以產(chǎn)生環(huán)保效益,顯著減少對周邊地區(qū)的環(huán)境污染。
浮渣的濃縮處理在經(jīng)濟(jì)效益上也很可觀。浮渣進(jìn)焦化:浮渣中的水被汽化后變成了含硫污水,在處理過程中,需要用低壓蒸汽進(jìn)行汽提,每噸含硫污水大約需要消耗0.23噸蒸汽,因此,浮渣含水越多,消耗的蒸汽就越大。對于含水量為95%的浮渣,加入的生物表面活性劑為50mg/L時,就能確保脫水率不低于60%;將浮渣用作焦炭塔冷卻水,固含量按平均10%計算,焦化處理按照全部生成焦炭計算,4000噸浮渣就會多產(chǎn)焦炭400噸;4000噸浮渣中含油以1%計。因此,浮渣脫水不僅可以降低浮渣產(chǎn)量,提高浮渣處理能力,降低煉油廠的加工損失率和蒸汽消耗,高經(jīng)濟(jì)效益,而且在減輕環(huán)保壓力方面,具有更好的的潛在效益。采用生物破乳劑進(jìn)行浮渣減量化具有很好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明,其中實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
實(shí)施例1
由破乳罐抽取的污油浮渣,取樣采用蒸餾法和卡爾費(fèi)休法進(jìn)行水含量的分析;得到含水95%的污油浮渣。向污油浮渣中連續(xù)加入生物表面活性劑純度在99%的雙鼠李糖脂。鼠李糖脂在連續(xù)加入破乳環(huán)境前先稀釋至質(zhì)量濃度為0.5%。進(jìn)行脫水反應(yīng),鼠李糖脂加入量為700ppm,脫水反應(yīng)溫度在55℃,pH調(diào)節(jié)至5,轉(zhuǎn)速在100rpm攪拌,待鼠李糖脂與污油浮渣混勻后,然后靜置2h后,固體浮渣和油上浮,下層為較清澈的水層。將水層中的水調(diào)節(jié)pH值至6~7后,可以排放。脫水率都可達(dá)84.5%以上;得到的濃縮浮渣仍有好的流動性,可以滿足泵送的要求。
實(shí)施例2
由破乳罐抽取的污油浮渣,取樣采用蒸餾法和卡爾費(fèi)休法進(jìn)行水含量的分析;得到含水99%的污油浮渣。向污油浮渣中連續(xù)加入生物表面活性劑純度在99%雙鼠李糖脂。鼠李糖脂在連續(xù)加入破乳環(huán)境前先稀釋至質(zhì)量濃度為1%。進(jìn)行脫水反應(yīng),鼠李糖脂加入量為400ppm,脫水反應(yīng)溫度在60℃,pH調(diào)節(jié)至5,轉(zhuǎn)速在80 rpm。攪拌待鼠李糖脂與污油浮渣混勻后,然后靜置5h后,固體浮渣和油上浮,下層為較清澈的水層。將水層中的水調(diào)節(jié)pH值至6~7后,可以排放。脫水率都可達(dá)81.7%以上;得到的濃縮浮渣仍有好的流動性,可以滿足泵送的要求。
實(shí)施例3
由破乳罐抽取的污油浮渣,取樣采用蒸餾法和卡爾費(fèi)休法進(jìn)行水含量的分析;得到含水90的污油浮渣。向污油浮渣中連續(xù)加入生物表面活性劑純度在99%的雙鼠李糖脂。鼠李糖脂在連續(xù)加入破乳環(huán)境前先稀釋至質(zhì)量濃度為1%。進(jìn)行脫水反應(yīng),鼠李糖脂加入量為1000ppm,脫水反應(yīng)溫度在45℃,pH調(diào)節(jié)至5,轉(zhuǎn)速在80 rpm。攪拌待鼠李糖脂與污油浮渣混勻后,然后靜置10min后,固體浮渣和油上浮,下層為較清澈的水層。將水層中的水調(diào)節(jié)pH值至6~7后,可以排放。脫水率都可達(dá)63%以上;得到的濃縮浮渣仍有好的流動性,可以滿足泵送的要求。
實(shí)施例4
由破乳罐抽取的污油浮渣,取樣采用蒸餾法和卡爾費(fèi)休法進(jìn)行水含量的分析;得到含水95%的污油浮渣。向污油浮渣中連續(xù)加入生物表面活性劑鼠李糖脂發(fā)酵液。鼠李糖脂發(fā)酵液在連續(xù)加入破乳環(huán)境前先稀釋至質(zhì)量濃度為0.5%。進(jìn)行脫水反應(yīng),鼠李糖脂加入量為600ppm,脫水反應(yīng)溫度在60℃,pH調(diào)節(jié)至4,轉(zhuǎn)速在100rpm。攪拌待鼠李糖脂與污油浮渣混勻后,然后靜置1h后,固體浮渣和油上浮,下層為較清澈的水層。將水層中的水調(diào)節(jié)pH值至6~7后,可以排放。脫水率都可達(dá)60%以上;得到的濃縮浮渣仍有好的流動性,可以滿足泵送的要求。
對比例1
由破乳罐抽取的污油浮渣,取樣采用蒸餾法和卡爾費(fèi)休法進(jìn)行水含量的分析;得到含水78.8%的污油浮渣。向污油浮渣中連續(xù)加入生物表面活性劑鼠李糖脂純度在99%~100%的雙鼠李糖脂。鼠李糖脂在連續(xù)加入破乳環(huán)境前先稀釋至質(zhì)量濃度為0.5%~1%。進(jìn)行脫水反應(yīng),鼠李糖脂加入量為700ppm,脫水反應(yīng)溫度在55℃,pH調(diào)節(jié)至5,轉(zhuǎn)速在100rpm。攪拌待鼠李糖脂與污油浮渣混勻后,然后靜置2h后,固體浮渣和油上浮與下層的水層分離。計算脫水率僅在40%。
對比例2
由破乳罐抽取的污油浮渣,取樣采用蒸餾法和卡爾費(fèi)休法進(jìn)行水含量的分析;得到含水95%的污油浮渣。向污油浮渣中連續(xù)加入生物表面活性劑鼠李糖脂純度在99%的雙鼠李糖脂。鼠李糖脂在連續(xù)加入破乳環(huán)境前先稀釋至質(zhì)量濃度為0.5%。進(jìn)行脫水反應(yīng),鼠李糖脂加入量為700ppm,脫水反應(yīng)溫度在55℃,pH調(diào)節(jié)至10,轉(zhuǎn)速在100rpm。攪拌待鼠李糖脂與污油浮渣混勻后,然后靜置2h后,固體浮渣和油上浮與下層的水層分離。計算脫水率僅在35%。
浮渣因?yàn)楹⒑图昂塘坎煌沟锰幚淼膶?shí)際效果不同。一般含油量高的浮渣較難處理,但是增加劑用量均能顯著提高出水率,基本都能實(shí)現(xiàn)50%以上的脫水率。另外,對脫水處理產(chǎn)生的濃縮浮渣,采用蠕動泵進(jìn)行模擬泵送試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該濃縮浮渣完全可以滿足泵送的要求。因?yàn)榧仁姑摮隽?0%以上的水,浮渣中的含水率仍高達(dá)80%以上,對浮渣流動性的影響不大。
浮渣處理得到的廢水品質(zhì)以COD表征,直接取下部脫除的水進(jìn)行分析測定。具體COD測定參照國標(biāo)GB11914-89(重鉻酸鉀法水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定)方法。而浮渣廢水原液(未加任何藥劑的浮渣采用濾紙過濾得到的水),用同樣方法進(jìn)行COD分析。經(jīng)3天污泥處理,溶液表面張力從29mN/m上升至55mN/m,后者相同于未添加鼠李糖脂表面活性劑的初始表面張力值。該表面張力變化可以從側(cè)面反映鼠李糖脂可生物降解。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非是對本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。