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        歸納含油污泥的七大處理技術

        更新時間:2014-08-25 11:54 來源: 作者: 閱讀:7419 網友評論0

        含油污泥主要是鐵路上的油、水、泥三種組合,如果不經處理直接排放,不僅占用大量的土地,其還含有大量的重金屬和細菌,會產生惡臭造成水體、土壤、和大氣的嚴重污染。目前對含油污泥的處理技術有很多,按照減量化、無害化、資源化和綜合利用的要求,相關處理方法歸納起來主要有:固化處理技術、焚燒處理技術、生物修復處理技術、溶劑萃取處理技術、化學熱洗處理技術、熱解處理技術等。

        (1)固化處理技術

        含油污泥的固化處理技術是將含油污泥包裹在某些化學惰性較高的固化基質當中,然后再進行填埋的一種處理辦法,這是一種目前為止經常采用的污泥處理技術。其中,水泥固化劑的應用較廣泛。實踐證明,通過提高固化基質的質量和優化固化基質與含油污泥的配比,可以使固化后的浸出液減少有毒物質和含油量,所以應當采用高標準的固化基質,以滿足固化填埋的要求。此方法的優點是可以朝開發新型固化劑的方向發展,以實現固化處理后可以用于建筑材料等多方面領域,缺點是如果采取直接填埋的方式,還是浪費土地資源。

        (2)焚燒處理技術

        將含油污泥進行脫粘、固化后制成仿煤燃料,與燃煤或柴油混合用作燃料,并利用煙氣處理系統,凈化廢氣,實現達標排放,灰渣可用于建材或綠化。

        目前,美國、法國、德國及中國的部分石化企業通過旋轉爐或流化床焚燒爐處理含油污泥,焚燒灰濟用于筑路或埋入指定填埋場,焚燒生熱可用于供熱、發電等。SankaranS等對印度南部煉油廠油泥進行實驗研宄,并設計出處理能力2t/h的焚燒處理系統,其燃燒效率和焚燒效率分別達到98%,99%,殘澄可無毒填埋。勝利油田裝配國內首臺145t/d含油污泥焚燒裝置,采用集中“流化焚燒法”處理油泥,鍋爐效率達83%?86%,處理能力強,經濟效益高。此外,河南油田王集聯合站采用焚燒處理工藝節約燃煤15%?17%,處理后的污泥與煤燃燒滿足生產使用條件,且能達標排放。

        (3)生物修復處理技術

        生物修復處理技術是指微生物通過II身新陳代謝作用,將污泥中的石油烴類同化降解,逐步礦化,轉變為C02、H2O等無害物,最終消除污染。按其機理可分為兩個方向:①添加具冇高效油污降解能力、自然形成并經選擇性分離出的外源微生物、化肥以及生物吸附劑;②添加N、P等營養元素,改善污泥營養配比,增強固有微生物的活性。生物處理對環境友好,處理費用低,效果好,操作和設計簡單。但微生物蹄選較難,對高含油的污泥處理效果不好,處理周期也較長。目前生物修復處理技主要有地耕法、堆肥法和生物反應器法。

        (4)地耕法

        將污染土壤鋪陳地面,通過耕作通氣或添加礦物、營養物及水分等方式,增強土壤中好筑微生物的活性,利用微生物新陳代謝降解污染物中的徑類物質。其處理效果主要受污泥施用速率及頻率、土壤的pH僨、溫度、持水量和營養平衡等的影響。美國曾爪此技術處理地下油庫污染,沙特阿拉伯也采用此技術在干熱條件下處理含油污泥,但場地選用不當就場造成周圍土壤及地下水污染。

        ①堆肥法

        堆肥法是傳統堆肥和生物處理的結合,將適當材料(如菌種、水分、營養物、填充劑等)與油泥混合后堆放,利用天然微生物,有控制地促進可生物降解的有機物向腐殖質轉化。堆肥法處理污泥能產生天然肥料,改善土壤肥沃性,利于作物生長。在國外,堆肥處理己有成功案例,但在國內仍處于實驗室研宄階段,工程化技術尚不成熟,不能滿足產業化推廣。

        ②生物反應器法

        地耕法和堆肥法都是開放系統,在很大程度上受到氣溫、土壤濕度等不確定性改變的影響,使其適用時間和區域受到一定限制。而生物反應器是利用酶或生物體在體外進行生化反應的裝置系統,能實現人為控制充氧、溫度、營養物質等操作條件,烴類物質的生物降解速度較其他生物處理過程更快。其核心機理是固有微生物或外源微生物的生物降解過程。生物反應器法不僅適用于含油污泥、油污土壤及含油鉆屑的處理,還可用于石油工業廢棄物的預處理以減少經類含量,然后進行其他處理。

        (5)溶劑萃取技術

        溶劑萃取技術是指在含油污泥中加入萃取溶劑,通過充分的混合攪拌,使溶劑與污泥中的油類發生萃取反應,從而達到將油類從污泥中分離出來的目的,而且油類萃取劑通過蒸館還可以分離回收并循環使用,回收的油類可以再生利用。傳統萃取劑多為有機溶劑,張秀霞等、車承丹等分別選用三氯甲燒和石油醚作為萃取劑處理含油污泥,油泥脫油率都高達90%以上。單純的萃取工藝的油類回收率并不是很高,如果與其他技術聯合使用,回收率可以在一定程度上得以提高。實踐表明,通常是要經過多次的萃取過程,其污泥的油分分離效果才比較理想,而且在多次的循環萃取過程中,萃取溶劑不能保證百分百的回收,增加了成本。所以此技術要想得以發展,其關鍵是找到一種性價比高的萃取溶劑。

        (6)化學熱洗處理技術

        將含油污泥加水稀釋后再加熱,同時投加一定量化學試劑反復洗漆,使油從固相表面脫附或聚集分離?;瘜W熱洗處理系統包括油泥預處理、混合、運移、加藥、一級清洗、二級清洗、分離和水處理等構筑單元,化學試劑的篩選和使用是化學熱洗工藝的關鍵。

        目前,化學熱洗工藝在美國、英國、荷蘭及加拿大等國家得到廣泛應用,如熱化學清洗技術、溶劑-低頻聲波分離技術。此外,將此工藝與其它技術相結合,如“熱化學洗滌+超聲波”、“表面預處理+熱洗漆”、"化學熱洗+生物處理”、“熱洗-超聲-旋流”分離工藝等,能更好地實現含油污泥無害化處理和資源化利用。

        (7)熱解處理技術

        熱解處理技術是指在加熱的情況下,將含油污泥中的重質油類分解成帶揮發性的低碳烴類燃料、液態燃料和固體碳等。熱解反應與加熱的速度、溫度、時間和原料的組成有關系。其回收的氣體主要是甲焼、二氧化碳、乙燒和氛氣等,液態回收物主要是柴油館分,可以直接用作燃料,固態回收物主要可以作為建筑材料。因此,此技術具有較好的直接經濟效益和社會效益,值得推廣。目前熱解技術可分為低溫蒸館技術、高溫裂解技術和有氧熱解技術。

        (i)低溫蒸館技術(230-27℃)含油污泥中的油分并未發生分解,輕質組分通過蒸館作用從中逸出得以回收。以此技術處理含油率為45%的污泥時,油回收率可達97.4%。處理過程中廢油不會氧化、分解和炭化,保證了廢油品質。但此技術主要用于回收輕質油,因此,存在著一定局限性。

        (ii)高溫裂解技術(460-65℃)在無氧(或缺氧)高溫條件下通過重質油深度熱裂解,將污泥轉變成三相物質,最終生成化學性質穩定的石油焦和多館分的質油,實現污染控制與資源化利用。通常,氣相為CH4、CO、CO2等,液相以常溫燃油和水為主,固相殘澄則為無機礦物質與殘炭。此工藝不僅能實現油氣回收和殘渣再生利用,還能明顯減少污泥中重金屬和放射性物質。

        (iii)有氧熱解技術氧的存在可改善熱解油的品質,富氧條件能增強氧化熱解反應,降低殘留物產量。同時,氧化熱處理過程放熱還可用于熱解反應以減少能耗。貧氧條件(如1.09%02)能增強含油污泥熱反應,還可避免或減少產水。ShieJL等研究發現,在處理過程中高溫裂解和氧化熱解并存,在34℃以下以高溫裂為主。還建立了“五步平行反應”模型描述氧化熱解過程,其反應動力學方程可為熱處理系統的設計提供依據。

         

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