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摘要:本论文以炼油厂含油污泥减量化处理方案为研究对象,旨在探索有效的处理方法以减少废物产生、降低环境风险、提高资源回收利用率。论文介绍了炼油厂产生的含油污泥的来源和组成,分析了其对环境的影响。而后,论文综述了物理处理技术、化学处理技术和综合处理技术在含油污泥减量化处理中的应用。最后,论文提出了一套含油污泥减量化处理的工艺流程。
关键词:含油污泥;减量化处理;物理处理技术;化学处理技术;综合处理技术
1引言
炼油厂产生的含油污泥主要来源于原油炼制过程中各种油罐、污水池清理的油泥,污水处理场产生的气浮浮渣以及剩余活性污泥,其来源各不相同,性质不一样,且含有污油,属于危险废物,具有成分复杂、含水率高、含有致癌致畸的有毒物质等问题,属于《国家危险废物名录》HW08类危险废物。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第四条明确要求“固体废物污染环境防治坚持减量化、资源化和无害化的原则。任何单位和个人都应当采取措施,减少固体废物的产生量,促进固体废物的综合利用,降低固体废物的危害性”。
2含油污泥的来源和组成
2.1炼油厂产生的含油污泥
含油污泥是在炼油过程中产生的固体废物,主要来源于炼油厂的油水分离和废水处理系统[1]。炼油厂通过各种工艺操作,如沉淀、过滤和离心等,将含油废水进行处理,以分离出石油产品和废水。在这个过程中,油水分离的废渣和沉淀物会逐渐积累形成含油污泥。此外,炼油厂的储罐清洗和设备维护也会产生含油污泥。
2.2含油污泥的组成分析
含油污泥的组成复杂,通常包含以下成分[2]:
(1)石油类物质:含油污泥主要由石油及其衍生物组成,包括原油残渣、石油馏分、沥青等。这些物质含有不同碳链长度的烃类化合物。
(2)固体颗粒:含油污泥中常含有悬浮固体颗粒,如泥土、沙子、金属颗粒、催化剂残留物等。这些固体颗粒可能与石油类物质黏结在一起。
(3)水分:含油污泥中还含有一定比例的水分,主要来自于炼油厂废水处理过程中的含水废液。
(4)其他杂质:含油污泥中可能还存在少量的有机物质、无机盐、重金属和其他化学物质。
2.3含油污泥对环境的影响
含油污泥对环境造成的影响是多方面的。含油污泥的大量积累会导致土壤和水体的污染。其中,土壤受到含油污泥中有毒有害物质的渗透,影响土壤的肥力和生物多样性。水体中的含油污泥会降低水质,对水生生物和生态系统造成危害。其次,含油污泥具有易燃性和有害气体释放的风险。当含油污泥暴露在大气中,其中的挥发性有机化合物和气体可能引发火灾和爆炸。此外,含油污泥中的有机物质在分解过程中可能释放出有毒的气体,对人体健康和环境安全构成威胁。含油污泥的处理和处置也带来一定的环境问题。传统处理方法如填埋和焚烧会占用大量土地资源、释放有害气体和产生二次污染。
3含油污泥减量化处理技术概述
3.1物理处理技术
3.1.1油水分离技术
油水分离技术是含油污泥减量化处理中常用的物理处理技术,旨在有效地将含油污泥中的油水分离,从而降低含油污泥的含油量和体积。油水分离技术主要基于油和水之间的密度差异和不溶性原理进行操作。在含油污泥中,水通常以形式吸附在含油污泥颗粒表面或形成水包油乳状物质。通过油水分离技术,可以将油和水有效地分离,使得含油污泥中的油水含量达到合理的标准。常用的油水分离技术包括重力分离法、离心分离法、膜分离法等。
3.1.2热解技术
热解技术是一种常用的含油污泥减量化处理方法,通过在高温和缺氧条件下对含油污泥进行分解和转化,实现含油污泥中有机物质的降解和资源化利用。热解技术的基本原理是在高温条件下对含油污泥进行热分解,使其分解成油、气和固体残渣。这一过程主要通过热解反应来实现,热解反应中的高温条件能够使含油污泥中的有机物质发生裂解和分解。
3.1.3固液分离技术
固液分离技术是含油污泥减量化处理中常用的物理处理技术之一,旨在将含油污泥中的固体颗粒与液体分离,从而减少废物的体积和质量。固液分离技术基于固体颗粒和液体之间的物理性质差异,通过力学或物理方法将固体颗粒从含油污泥中分离出来。通过固液分离,可以降低含油污泥中的固体含量,实现废物的减量化处理。
3.2化学处理技术
化学处理技术在炼油厂含油污泥减量化处理中发挥重要作用,通过化学反应和转化过程,实现含油污泥中的有机物质的分离、稳定化或转化。常见的化学处理技术包括溶剂萃取技术、化学稳定化技术和化学氧化技术。
3.2.1溶剂萃取技术
溶剂萃取技术利用合适的溶剂与含油污泥中的有机物质发生物理或化学作用,使有机物质从含油污泥中分离出来。通过溶剂的选择性,可以实现目标有机物质的提取和分离。常用的溶剂包括石油醚、醇类、酮类等。溶剂萃取技术能够高效地分离出有机物质,并可以对溶剂进行循环利用,从而实现有机物质的回收和资源化利用。
3.2.2化学稳定化技术
化学稳定化技术旨在将含油污泥中的有机物质转化为较稳定的化合物,降低其对环境的风险。该技术通过添加化学稳定剂或进行酸碱调节,使有机物质发生氧化、还原、络合等化学反应。例如,添加氧化剂可以将有机物质氧化为较稳定的化合物,而添加还原剂可以将有机物质还原为不易挥发的物质。化学稳定化技术能够降低含油污泥中有机物质的毒性和挥发性,从而减少其对环境的危害。
3.3综合处理技术
综合处理技术是将多种处理方法相结合,通过适当的工艺组合和操作序列实现含油污泥减量化处理的方法。例如,可以将物理处理技术和化学处理技术相结合,或将物理处理技术、化学处理技术和生物处理技术综合应用。综合处理技术能够充分利用各种处理方法的优势,实现更高效、经济和环保的含油污泥处理过程。
4含油污泥减量化处理方案的设计与优化
4.1方案设计原则
在设计含油污泥减量化处理方案时,应考虑以下原则:
(1)减量化原则:方案应致力于最大程度地减少含油污泥的产生和排放。
(2)环境友好原则:方案应采用环境友好的处理技术,减少对环境的污染和影响。
(3)资源回收原则:方案应优先考虑含油污泥中有价值的组分的回收和利用,以实现资源的最大化利用。
(4)综合考虑原则:方案设计时需要综合考虑技术可行性、经济效益、操作安全性等因素。
4.2工艺流程设计
根据含油污泥的组成和处理目标,可以设计出工艺流程:
(1)前处理阶段:将炼油厂产生的含油污泥送入处理系统,对含油污泥进行粉碎和混合,以提高处理效果和均匀性。
(2)油水分离阶段:采用离心分离器将含油污泥中的油水分离,得到油和水两个相分离的流体,对分离得到的油进行进一步处理,去除杂质和水分,得到高纯度的油品。
(3)固液分离阶段:将含油污泥中的固体颗粒与液体进行压滤分离,得到固体残渣和液体。
(4)化学处理阶段:通过添加化学稳定剂或进行酸碱调节,将有机物质转化为较稳定的化合物,降低其对环境的风险。
(5)残渣处理阶段:将处理后的固体残渣进行固化处理,以减少残渣的体积和对环境的影响。固化方法包括添加固化剂、压制或烧结等,将固化后的残渣进行妥善的处置,如填埋、焚烧或利用作为建材等。
(6)水处理阶段:对处理过程中产生的废水进行沉淀和过滤,去除悬浮颗粒和油脂等杂质,对处理后的废水进行适当的pH调节、氧化处理或其他化学处理,以达到排放标准或回收利用的要求。
(7)最终产品处理:对回收得到的油品进行进一步加工,使其符合市场需求,如再炼制成燃料油或工业原料,经过处理的水体可以经过进一步处理和净化,以满足工艺用水或农业用水的需求。
结论与展望
4.3主要研究结论
通过对炼油厂含油污泥减量化处理方案的研究,得出以下主要结论:
(1)含油污泥是炼油过程中产生的固体废物,其组成复杂,包含石油类物质、固体颗粒和水分等成分。
(2)物理处理技术如油水分离、热解和固液分离,可以有效降低含油污泥的含油量和体积;化学处理技术如溶剂萃取、化学稳定化和生物降解,可以将含油污泥中的有机物质进行分离、转化或降解;综合处理技术将不同的处理方法相结合,能够充分利用各种技术的优势,实现高效、经济和环保的含油污泥处理过程。
(3)在设计处理方案时,需要考虑减量化原则、环境友好原则、资源回收原则和综合考虑原则。
参考文献
[1]苏波.石油化工污泥处理技术的进展[J].科技促进发展(应用版),2010(8):26.
[2]王强,姚慧敏,张亚男,等.污水处理厂环境污染及治理措施[J].现代农业科技,2011(12):273-274.
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