一種用于油泥調(diào)質(zhì)固型化造粒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于含油污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于油泥調(diào)質(zhì)固型化造粒的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 含油污泥是一類含有石油等有機(jī)質(zhì)與水、泥沙等組成的穩(wěn)定膠狀體系，其中的有 機(jī)質(zhì)除含有重質(zhì)化原油、半成品渣油及成品油外還含油大量稠環(huán)芳烴及有害微生物，含油 污泥伴隨著原油采、煉、集、輸各個(gè)環(huán)節(jié)。其數(shù)量巨大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)僅我國(guó)年產(chǎn)各類油泥高 達(dá)3000萬(wàn)噸，由于其中含有大量未分離的原油、微生物、重金屬、苯系物等有毒有害物質(zhì)，其 對(duì)人體及環(huán)境危害巨大，已經(jīng)被我國(guó)列為固體危險(xiǎn)廢棄物(HW08)項(xiàng)，必須經(jīng)過(guò)有效處理無(wú) 害化后才可排放。目前國(guó)內(nèi)已有的處理含油污泥的方法，歸納起來(lái)有:焚燒法、焦化法、填埋 法、地耕法、熱解法、溶劑萃取法、含油污泥綜合利用、固化法、化學(xué)破乳法及生物治理等。但 由于油泥含有大量的水及石油類物質(zhì)，其形態(tài)一般為半固體或漿體，具有較大的粘度，同時(shí) 在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中還容易形成泌出水及油，給油泥的儲(chǔ)運(yùn)帶來(lái)了極大不便及環(huán)境危害。同時(shí)對(duì) 于使用干化機(jī)、焚燒爐、氣化爐、熱解爐等設(shè)備進(jìn)行油泥無(wú)害化及資源化處理，對(duì)于高粘度 油泥的輸送基本都需要使用高壓柱塞栗及耐高壓管線進(jìn)行輸送，該類設(shè)備不僅造價(jià)高、使 用維護(hù)成本大、其輸送壓力往往高達(dá)幾十公斤以上，存在一定的安全隱患及風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于高度 超過(guò)20m的油泥輸送效果并不理想，能耗極高。
[0003] 油泥如不進(jìn)行固化顆?；幚?，在焚燒、熱解或氣化過(guò)程中容易粘附與設(shè)備、通 道、燒嘴、閥體等內(nèi)表面，形成燒結(jié)層，極大的影響高溫?zé)崽幚磉^(guò)程，同時(shí)在熱解、焚燒過(guò)程 中會(huì)產(chǎn)生大量的飛塵影響后續(xù)產(chǎn)物凈化。如能將漿體或半固體的油泥進(jìn)行固化造粒處理， 將極大簡(jiǎn)化油泥儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備及操作難度，可以使用簡(jiǎn)單廉價(jià)的皮帶機(jī)、氣力輸送、螺旋機(jī)、震 蕩管等進(jìn)行長(zhǎng)距離、高爬升輸送，大為簡(jiǎn)化油泥輸送的難度，也為油泥在焚燒系統(tǒng)、熱解系 統(tǒng)及氣化系統(tǒng)的良好運(yùn)行處理提供了條件。但由于油泥所含物質(zhì)種類較多，粘度極大，且來(lái) 料組成及性狀不穩(wěn)定，水油比例大，造成了常規(guī)的造粒工藝難以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的造粒過(guò)程。
[0004] 由于經(jīng)脫水除油后的油泥其熱值較低，為在焚燒爐、熱解爐中進(jìn)行處理時(shí)具有一 定的熱值保持設(shè)備運(yùn)行的能量平衡，需要在油泥固形化過(guò)程中添加一定的能源材料以提高 其熱值。這類能源材料由于經(jīng)濟(jì)性及可獲取性因素大多為碳基材料如粉煤、蘭炭焦粉等，而 油泥中所含有的大量石油類物質(zhì)極性及溶解性差異使其很難與煤、焦粉等進(jìn)行粘合及成 型，這就需要通過(guò)對(duì)油泥調(diào)質(zhì)改性調(diào)整其表面極性，或使用骨架材料吸附成核達(dá)到油泥與 煤、焦粉等共同成型粘合造粒的目的。
[0005] CN104689759A及CN201510153953公開(kāi)了一種造粒機(jī)其僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)低粘固態(tài)物料 的造粒，不能適用于需調(diào)質(zhì)捏合的高粘高含水油泥的造粒。CN201310011066.6公開(kāi)了一種 褐煤造粒的方法，但不適用于油、煤兩相共混造粒。因此如何對(duì)組分復(fù)雜、含水油比例較高、 粘度較大的油泥與極性及相溶性差異極大的煤粉、焦粉進(jìn)行固型化造粒就成為油泥無(wú)害化 處理及資源化利用的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是克服油泥其含有一定水、油，成分 復(fù)雜、體系均一性差、形態(tài)不穩(wěn)定、分散能力不良且含有大量的膠質(zhì)和大分子有機(jī)質(zhì)組分， 直接與煤粉、焦粉等進(jìn)行混合造粒不易成型固態(tài)化，無(wú)法進(jìn)行有效造粒等缺點(diǎn)，提供一種能 夠?qū)⒂湍噙M(jìn)行調(diào)質(zhì)改性后直接與煤粉、焦粉等粉體材料進(jìn)行固化成型造粒的方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種用于油泥調(diào)質(zhì)固型化造粒的方法，包括以下步驟： 1) 減量化分離處理含油污泥； 將油泥注入油泥濃縮罐中進(jìn)行破乳絮凝沉降分離，油泥濃縮罐上部油及水分離后回注 至污水處理廠回收處理，下部含水油泥與絮凝改性劑混合后進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)行分 離，絮凝改性劑的加入量是含水油泥質(zhì)量的0.1%~3.0%，分離液進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，制得 的濾餅與離心分離得到的油泥餅混合后作為待處理油泥； 2) 將經(jīng)過(guò)步驟（1)減量化脫水處理得到的油泥與固化劑、調(diào)質(zhì)添加劑按質(zhì)量比1:0~2: 0.001~0.01加入帶蒸汽間接加熱的捏合機(jī)或槳葉干燥機(jī)中進(jìn)行混合，其中固化劑為一次性 加入，油泥及調(diào)質(zhì)劑為分批加入，在加熱或不加熱的捏合機(jī)或槳葉干燥機(jī)機(jī)械攪拌下，油泥 逐步失去流動(dòng)性，并與固化劑及調(diào)質(zhì)添加劑充分混合形成形態(tài)均一的物料； 3) 將經(jīng)過(guò)步驟(2)混合調(diào)質(zhì)后的含油泥物料加入造粒機(jī)中，進(jìn)行造粒，造粒后通過(guò)篩分 將成型的油泥固化顆粒分離待用，未成型的油泥粉料返回油泥混合調(diào)質(zhì)單元進(jìn)行調(diào)質(zhì)處 理。
[0008] 所述的絮凝改性劑是部分水解丙烯酰胺與含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯的 共聚物、聚酯多元醇、椰油?；鹿鹚峄蛞王；退岚促|(zhì)量比10:1~5:1的混合物，所述 共聚物重均分子量為3000~50000道爾頓，其中含有摩爾分?jǐn)?shù)為75%的丙烯酰胺單元。
[0009] 所述的調(diào)質(zhì)劑是苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸與含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯 的共聚物、聚乙烯醇、木質(zhì)素磺酸鈉按質(zhì)量比2:1~10:1的混合物，所述共聚物重均分子量 為5000~100000道爾頓，其中含有摩爾分?jǐn)?shù)為15%的苯乙烯單元、30%的丙烯酰胺單元、30% 丙烯酸單元;將混合物配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1~1%的水溶液作為調(diào)質(zhì)劑使用。
[0010]所述的固化劑為目數(shù)在20~200目的粉煤、蘭炭焦粉、煤氣化后灰渣、粉煤灰、煤直 接液化后殘?jiān)械囊环N或任意比例的混合物。
[0011] 所述的含氟丙烯酸酯為全氟丙烯酸辛酯、全氟丙烯酸丁酯、全氟丙烯酸戊酯、全氟 丙烯酸庚酯中的任意一種。
[0012] 所述的含氟甲基丙烯酸酯具體可以是氟代甲基丙烯酸庚酯，優(yōu)選甲基丙烯酸十二 氟庚酯。
[0013] 所述的聚乙烯醇為聚乙烯醇17 - 92、聚乙烯醇17 - 88。
[0014]所述的聚酯多元醇為乙二酸1，4_ 丁二醇酯、丁二酸1，6_己二醇酯。
[0015]本發(fā)明的有益效果是： 1)本發(fā)明在油泥離心減量化處理過(guò)程中添加含有一定疏水特性的含氟水溶性高分子 共聚物及兩性表面活性劑，使油泥體系中油、膠質(zhì)、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)及泥沙成分高度分散，并形 成油、水、泥三相均一穩(wěn)定體系，大大減少了相分離的發(fā)生同時(shí)提高了油泥減量化分離過(guò)程 中的脫油率，所包含的水溶性含氟疏水聚合物可對(duì)油泥泥沙表面形成若的吸附層，親油疏 水端與油滴相吸附，帶電端與泥沙顆粒相吸附，形成對(duì)油泥微粒的表面去離子化改性，提高 了油泥與煤粉及焦炭粉的相容性。
[0016] 2)本發(fā)明向經(jīng)減量化處理后的油泥中添加由剛性苯乙烯單體、柔性親水性的丙烯 酰胺及丙烯酸單體、疏水性的含氟丙烯酸酯類單體共聚而成的具有疏水特性的高分子骨架 添加劑，在油泥與煤粉、焦炭粉混合成型過(guò)程中，作為骨架支撐材料形成成核中心，同時(shí)聚 合物連接的親水及疏水基團(tuán)分別與油泥及煤粉顆粒通過(guò)范德華力及靜電吸附引力進(jìn)行吸 附作用，形成微觀上的共混微粒。調(diào)質(zhì)劑中含有的聚乙烯醇成分具有一定的粘度，可以將油 泥-煤粉微粒進(jìn)行粘合形成具有一定宏觀粒度的固型化團(tuán)塊，所含有的木質(zhì)素磺酸鈉成分 進(jìn)一步對(duì)煤粉顆粒表面進(jìn)行改性，提高煤粉顆粒表面與油泥微粒的互溶吸附性。
[0017] 3)本發(fā)明所需油泥調(diào)質(zhì)、造粒設(shè)備簡(jiǎn)單、處理效率高，減量化后的油泥與煤及調(diào)質(zhì) 劑摻配后進(jìn)入混合造粒系統(tǒng)可迅速團(tuán)聚固化成型，油泥分散為微小的顆粒在調(diào)質(zhì)劑的作用 下迅速與煤粉充分混合、吸附、成核、固化、團(tuán)聚，不改變現(xiàn)有造粒設(shè)備，即可制得具有較高 強(qiáng)度、分布均勻、形態(tài)規(guī)整的油泥-煤粉顆?；蛴湍?焦粉顆粒等，具有較高的工業(yè)應(yīng)用價(jià) 值。而不進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的油泥，如直接摻配煤粉，在造粒工藝及設(shè)備不改變的情況下，由于 油泥粘度、穩(wěn)定性、表面電性及吸附特性等的影響使得摻配煤粉或焦粉的油泥幾乎不能固 化成型造粒。
[0018] 4)本發(fā)明為含油污泥進(jìn)行無(wú)害化處理及資源化利用提供了保障，經(jīng)濟(jì)與環(huán)保綜合 效益顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下結(jié)合具體實(shí)施對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步敘述，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
[0020] 實(shí)施例1 以陜西北部某煉油廠污水車(chē)間所產(chǎn)生的"三泥"及陜西北部某采油廠聯(lián)合站原油沉降 罐底油泥按質(zhì)量比1:6混合后的油泥為例，其初始含水量為65%，含油類物質(zhì)30%，含泥量為 5%，具體調(diào)質(zhì)造粒方法如下： 1)減量化分離處理含油污泥 將油泥用泥漿栗注入油泥濃縮罐中，并加入含油污泥質(zhì)量1%的重均分子量為15000道 爾頓的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺進(jìn)行沉降分離，靜置6小時(shí)后，將油泥濃縮罐上部油水分離后回注 至污水處理廠處理，下部含水油泥與絮凝