含油污泥中油相回收的技术应用研究.pdf

第37卷第5期2023年9月天津化工Tianjin Chemical IndustryVol.37No.5Sep.2023含油污泥中油相回收的技术应用研究王潇袁郭锋袁姜宝安袁王乃琳袁肖强（天津正达科技有限责任公司，天津 300000）摘要院 某钢厂轧钢车间在生产过程中会产生大量含油污泥。经分析，油、水、渣分别占污泥的 20%、70%、10%，其中油成分回收后可作为燃料油重新使用。本文详细阐述了先使用化学药剂法对污泥进行预处理，之后进行离心机械分离的实验研究，证明了此方法能够成功分离出成品油，具有一定经济价值。关键词院含油污泥；油相回收；破乳剂；离心分离doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2023.05.027中图分类号院 TQ016文献标志码院 A文章编号院1008-1267(2023)05-0094-03收稿日期：2023-03-26某钢厂的轧钢生产线袁在生产过程中每年均会产生大量含油废弃物遥 该废弃物主要由水尧油和废渣组成袁 各成分占比约为 70%尧20%和 10%遥其中袁20%的油相主要为轧制油和润滑油袁具有回收价值袁可作为燃料油重新使用遥 但由于缺乏相关技术袁只能作为废物处理袁为此该厂每年需向环保公司支付不菲的处理费袁同时积极探索科学有效的方法对含油废弃物进行回收利用袁以节约处理成本,实现资源利用遥1含油污泥中油相回收的工艺流程含油污泥油相回收有多种途径袁包括溶剂萃取法尧热化学清洗法尧化学调质法尧机械离心法尧蒸馏法尧热解法尧超声法等1遥 其中袁化学调质法和机械离心法因其操作简单尧快捷高效尧占地面积小等优点得到广泛应用遥 但因油泥复杂袁在实际应用中仅用单一方法很难达到理想的分离效果遥于是化学调质法与机械离心法逐渐结合2尧共同作用袁使分离效果得到很大提高遥 近年化学调质+机械离心的油泥脱水技术已较成熟袁但对不同的油泥袁需确定最佳破乳剂类型和用量尧脱水设备型号和运行参数袁目前很难有普适性的药剂和脱水设备的组合3遥该厂拟订的油泥回收工艺流程即为化学调质+机械离心遥 先在油泥调节罐内投加相应化学药剂对油泥进行预处理袁再由泵将预处理扣的油泥送至卧式离心分离机进行机械分离遥 分离后的废渣定期外运尧成品油则送至成品油库尧产生的废水经收集送至废水处理车间集中处理遥 罐体及泵进出口均设蒸汽加热装置和测温装置袁可将油泥加热至 90 益袁以保证油泥正常流动遥2化学药剂的使用我方受该厂委托袁负责筛选油泥在离心分离前的预处理过程中所需化学药剂袁验证该技术路线是否具有可行性及经济价值遥2.1破乳剂的筛选破乳剂是油泥预处理中最重要的一种药剂袁其效果的优劣直接决定油泥是否能够三相分离袁其余药剂都是在破乳剂的分离基础上袁通过一些特定化学协同作用进一步提高分离效果遥选用四种型号破乳剂进行筛选袁 过程为院先在四个烧杯中分别放入 1 kg 油泥袁加热至 90 益袁用稀盐酸将所有烧杯中油泥的 pH 值调节至 7.07.5袁再将标号为 1#袁2#袁3#袁4#的破乳剂按一定量第 37 卷第 5 期标号3#破乳剂用量/（mg/kg）分离效果1整体漆黑，几乎无效果250整体漆黑，渣、水、油有非常模糊的分层3100整体漆黑，渣、水、油有模糊的分层4150底部渣层与上部油层漆黑，中间水层黑灰色，略微透明，渣、水、油之间分层较清晰5200底部渣层与上部油层漆黑，中间水层灰色较透明，渣、水、油之间分层清晰6250底部渣层与上部油层漆黑，中间水层灰色较透明，渣、水、油之间分层十分明显7300底部渣层与上部油层漆黑，中间水层灰色较透明，渣、水、油之间分层十分明显破乳剂排号使用浓度/（mg/kg）分离效果空白几乎未分离1#100很差200较差300较差2#100较差200稍好300稍好3#100较差200稍好300较好4#100很差200较差300稍好分别加入四个烧杯中袁搅拌均匀袁确保药剂与油泥完全混合袁最后放入离心机内分离袁之后观察分离效果遥 分离效果对比如表 1 所示遥表 1 中四种破乳剂分别加入了低尧中尧高三种浓度对比分离效果遥 1#破乳剂效果最差袁2#与4#破乳剂效果相当袁3#破乳剂效果最好袁且随着破乳剂用量增加袁分离效果逐渐提升袁故 3#破乳剂为最佳选择袁下一步需确定 3#破乳剂的最佳用量遥2.2破乳剂的用量添加破乳剂之前的步骤与表 1 相同袁之后加入不同浓度的 3#破乳剂放入离心机内分离袁观察分离效果的变化遥表 2 中随着破乳剂用量增大袁分离效果逐渐提高遥 但当破乳剂用量增大到 250 mg/kg 时袁再继续增大破乳剂用量袁分离效果提高不甚明显遥 实验中袁标号 6尧7 的样品分离效果差别甚微袁外观几乎一致遥于是检测标号 6尧7 样品中油相的含水率袁结果分别是 8.44%和 9.78%袁 说明继续增大破乳剂用量分离效果已开始下降袁故样品 6 中的破乳剂用量 250 mg/kg 为最佳用量遥表 1四种破乳剂的分离效果对比表 23#破乳剂用量与分离效果的关系但 6 号样品中油相的纯度仅为 87.26%袁而回收废油要求纯度不小于 90%才可作为粗产品销售袁该样品尚未达到销售要求袁且油相回收率也较低袁仅为 72%遥 6 号样品从外观看袁虽三相之间的分界面十分明显袁但油相漆黑尧水相混浊尧泥相松散袁 大量细小固体颗粒悬浮于水相和油相之中袁与厂家提出野泥干尧水清尧油纯冶的要求尚有较大差距袁需进一步提高分离效果遥6 号样品分离效果不佳的主要原因是泥相分离不完全遥 首先袁样品中悬浮大量细小颗粒袁直接影响整体分离效果曰其次袁泥相中仍黏附了大量油分袁导致含油率较高尧回收率较低遥 故加强泥相的分离是进一步提高分离效果的关键遥2.3絮凝剂与助凝剂的使用钙离子可以增加油泥分子的刚性结构袁使其结构紧凑袁不宜分散袁从而更容易分离袁可先作为助滤剂使用袁再加入絮凝剂即可最大程度将泥相分离沉降遥 实验使用的 3#破乳剂是阳离子型袁为防止发生静电排斥袁实验选择分子量在 1600 万以上的高分子量阴离子型絮凝剂遥实验过程为院油泥经过加热尧调节 pH 值后袁先加入破乳剂袁再加入助凝剂袁最后加入絮凝剂遥每加入一种药剂均搅拌均匀袁确保药剂与油泥充分混合遥 所有药剂投加完毕后袁将样品放入离心机分离袁观察分离效果遥 助凝剂是将氯化钙粉末配制成 1%的水溶液添加袁絮凝剂配制成 1译的水王潇等：含油污泥中油相回收的技术应用研究95天津化工2023 年 9 月分析项目油相/%水相/%泥相/%油相含油率87.2693.564.120.7611.548.05油相含水率8.443.9893.3197.8270.2265.11油相含渣率3.171.291.560.3317.7126.32油相回收率72.1488.43油相脱水率50.4766.11标号絮凝剂用量/（mg/kg）助凝剂用量/（mg/kg）分离效果15500底部渣层与上部油层漆黑，中间水层灰色较透明，渣、水、油之间分层十分明显2101000底部渣层与上部油层漆黑，中间水层灰色较透明，渣、水、油之间分层十分明显3202000底部渣层厚实，但与水层分界面仍有些许固体颗粒漂浮；水层透明，有少量悬浮物；油层呈黑灰色；三相之间界面十分明显4303000底部渣层厚实紧密，几乎无固体颗粒向水层扩散；水层清澈透明，几乎无悬浮物；油层呈黑灰色略发黄；三相之间界面十分明显5404000底部渣层厚实紧密，几乎无固体颗粒向水层扩散；水层清澈透明，几乎无悬浮物；油层呈黑灰色略发黄；三相之间界面十分明显溶液添加遥 考虑到阴阳离子间会互相吸引结合袁 故最后加入絮凝剂袁 避免破乳剂过早与絮凝剂结合造成药剂损失遥 实验结果如表 3所示遥表 3添加絮凝剂与助凝剂后的油泥分离效果如表 3 所示袁添加絮凝剂与助凝剂后袁油泥的分离效果得到显著提高袁 随着二者用量的增大袁 分离效果逐渐增强遥 但 4 号与 5 号样品仅凭肉眼观察判断不出优劣遥 经分析袁4 号样品中油相的含水率为 3.98%袁5 号样品中油相的含水率为4.87%袁 说明继续增大絮凝剂与助凝剂用量会干扰破乳剂的作用袁分离效果开始下降袁故 4 号样品中的用量为最佳用量遥为方便对比袁将添加絮凝剂与助滤剂前后样品渊即表 2 中 6 号样品与表 3 中 4 号样品冤的分离效果检测数据汇总在一起袁如表 4 所示遥从表 4 中可以看出袁添加絮凝剂与助凝剂后油相含油率从 87.26%提高到 93.56%袁 回收率从72.14%提高到 88.43%袁 脱水率从 50.47%提高到66.11%遥 油相纯度超过 90%袁已达到废油的粗产品销售标准袁说明该工艺流程具备可实施性遥 但国家规定含油污泥处理过后的残泥含油率需低于 2%才可排放袁泥相中含油率仍较高袁需委托具有专业资质的环保公司进行无害化处理遥3结论1冤本实验中应用的 3#破乳剂为自产油溶性复合高分子阳离子型破乳剂袁 广泛应用于石油开采尧化纤纺织尧造纸尧化工等各类废水尧废液的处理遥2冤适当添加絮凝剂和助凝剂可提高破乳剂的分离效果遥3冤该厂废弃油泥油相回收项目的经济效益并不明显袁但考虑到实际应用的科研价值和环保意义袁仍建议实施遥参考文献：1裴晋.石油工业含油污泥及其处理工艺研究进展J.石油化工安全环保技术,2020,36(5):62-66.2韩旭.储运油泥水油渣界面作用特性与分离机理研究D.杭州:浙江大学,2016.3周立.基于破乳离心法对高含油污泥脱水及原油回收的实验研究D.杭州:浙江大学,2020.表 4添加絮凝剂与助凝剂前后分离效果对比注院各分析项目中袁上面的数据为未添加絮凝剂和助凝剂的分析结果袁 下面的数据为添加絮凝剂和助凝剂的分析结果曰 油相回收率=分离后油相质量原油泥质量原油泥含油率伊100%曰脱水率=分离后水相质量原油泥质量原油泥含油水伊100%曰野要冶表示无结果遥96