申请日2017.09.21
公开(公告)日2018.01.19
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明提出一种石化含油污泥处置剂，包括质量份的以下成分：烷基磺酸盐1份，硅藻土3‑5份，碱改性粉煤灰30‑50份，高分子絮凝剂3‑8份，氢氧化物3‑8份。所述氢氧化物为氢氧化钙和/或氢氧化镁。本发明还提出所述石化含油污泥处置剂的制备和应用。本发明采用烷基磺酸盐改性的硅藻土作为油破乳吸附剂有效解决含油污泥的处置问题，且硅藻土本身就具有良好的吸油性能，使油相失去其本征特性，易于后继处理。粉煤灰具有良好的渗水性，利于后继脱水进一步处理，同时作为工业废料便宜，降低了整个运营费用。本发明的含油污泥处置剂的制备方法简单，应用方便，易于推广。
权利要求书
1.一种石化含油污泥处置剂，其特征在于，包括质量份的以下成分：烷基磺酸盐1份，硅藻土3-5份，碱改性粉煤灰30-50份，高分子絮凝剂3-8份，氢氧化物3-8份;所述氢氧化物为氢氧化钙和/或氢氧化镁。
2.根据权利要求1所述的石化含油污泥处置剂，其特征在于，所述烷基磺酸盐选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种或多种;所述烷基磺酸盐为液体状态，质量浓度大于30%。
3.根据权利要求1所述的石化含油污泥处置剂，其特征在于，所述高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚硫酸铁铝中的一种或二种。
4.根据权利要求3所述的石化含油污泥处置剂，其特征在于，所述高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)按质量比1：3-8的混合物;所述聚丙烯酰胺为速溶阳离子型聚丙烯酰胺。
5.权利要求1-4任一项所述石化含油污泥处置剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
1)将烷基磺酸盐和硅藻土捏合，然后在80℃以下干燥;
2)步骤1)所得产物与碱改性粉煤灰混合，再与高分子絮凝剂、氢氧化物混合。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述碱改性粉煤灰的制备方法为：将固体碱溶于水配制成重量百分比为10-20%的碱溶液，将碱溶液与粉煤灰按1-2：10的比例进行混合搅拌，至粉煤灰表面被碱溶液润湿，然后80℃以下干燥，制得碱改性粉煤灰;所述碱溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾、氢氧化钾溶液中的一种或多种。
7.权利要求1-4任一项所述石化含油污泥处置剂的在含油污泥处理中的应用。
8.应用权利要求1-4任一项所述石化含油污泥处置剂的处理含油污泥的方法，其特征在于，包括操作：
取含油污泥，加入所述石化含油污泥处置剂，搅拌10～40min，然后静置;用固液分离方式分离出泥饼。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含油污泥的油泥含油率为1-10%，含水率70-98%，含固率3-10%，所述石化含油污泥处置剂加入的比例为20-35g/L。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，加入所述石化含油污泥处置剂、搅拌、静置后，真空泵抽滤至压强开始下降，分离出泥饼。
说明书
一种石化含油污泥处置剂、其制备方法与应用
技术领域
本发明属于污泥的处理领域，具体涉及一种用于含油污泥的处理剂及其制备和应用。
背景技术
石油化工行业炼油厂污水处理过程中，会产生大量的“浮渣”无法进行脱水处理，导致其后继的油、水、泥分离作业无法正常开展，整体工艺会造成恶性循环。该类污泥具有普遍性，其最大特点是固含量高、含油率大，给污泥脱水处理造成很大困难。目前该污泥处理分为三大类：一类是蒸发脱水，油和污泥不作分离处理，费用极高;二是蒸馏除油，污水和污泥再进行脱水处理，其关键在于蒸馏除油效率和所得蒸馏油品能否再利用，否则在增加运营费用的基础上，还在进行设备投入;三是传统意义上的污泥脱水工艺，即传统的污泥脱水剂进行搅拌处理作用后，采用离心机进行水固液分离，采用带式压滤机或板框压滤机污泥处理，由于该污泥中含油问题，导致污泥的渗水性极差，压滤机滤布堵塞严重(无法进行正常脱泥脱水)，污泥中含水率非常高，且投入的污泥脱水剂量非常大，也大增加了污泥脱水的运营成本。
发明内容
基于上述分析的现有技术存在的问题，能否改变一下传统意义上的污泥脱水剂设计与使用理念，即在处理含油的污水、污泥时，将其中的油相处理成可溶解于水的水相，进入至污水中或在污泥中失去油相特征，先进行污水和污泥的固液分离，再进行污水的油相吸附处理，去除油相。这样作为固态的污泥后继脱水将非常容易;作为液态的污水再处理的相对简单，费用将大大降低。该设想中能否有效实现油相处理处理成为其技术关键，因在炼油过程中进行入污水中的油相，种类多(不能确定)，结构复杂(分子链长短不均)。通过实践摸索和优化，本发明提出一种石化含油污泥处置剂，及其制备方法和应用。具体技术方案如下：
一种石化含油污泥处置剂，包括质量份的以下成分：烷基磺酸盐1份，硅藻土3-5份，碱改性粉煤灰30-50份，高分子絮凝剂3-8份，氢氧化物3-8份。所述氢氧化物为氢氧化钙和/或氢氧化镁。
本发提供所述的处置剂，可以将含油污泥中的油相溶解进行入水相或直接进入到复合硅藻土破乳剂中，减少油相对后期污泥脱水的干扰，在提高含油污泥脱水效率的同时，增加了压滤后泥饼的含固量(绝干重量)，即石化行业含油污泥处置剂的制备方法。
本发明中，所述的质量份为本领域技术人员常用的质量单位，例如可以是克，千克，吨，或为了操作方便自定的质量单位。在同一个配方中，“份”表示的质量相同。
进一步地，所述烷基磺酸盐选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种或多种;所述烷基磺酸盐为液体状态，质量浓度大于30%。
其中，所述高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝、聚硫酸铁铝中的一种或二种。
优选地，所述高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)按质量比1：3-8的混合物;所述聚丙烯酰胺为速溶阳离子型聚丙烯酰胺。
聚合氯化铝具有应用范围广、沉淀性能好、投药量低、药液对设备侵蚀作用小等优点。聚丙烯酰胺适用范围广。以聚丙烯酰胺和聚合氯化铝配合使用，可以减少投药量、节约成本。
所述石化含油污泥处置剂的制备方法，包括步骤：
1)将烷基磺酸盐和硅藻土捏合，然后80℃下干燥，
2)步骤1)所得产物与碱改性粉煤灰混合，再与高分子絮凝剂、氢氧化物混合。
其中，所述碱改性粉煤灰的制备方法为：将固体碱溶于水配制成重量百分比为10-20%的碱溶液，将碱溶液与粉煤灰按1-2：10的比例进行混合搅拌，至粉煤灰表面被碱溶液润湿，然后80℃以下干燥，制得碱改性粉煤灰;所述碱溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾、氢氧化钾溶液中的一种或多种。
所述石化含油污泥处置剂的在含油污泥处理中的应用。
应用所述石化含油污泥处置剂的处理含油污泥的方法，包括操作：
取含油污泥，加入所述石化含油污泥处置剂，搅拌10-40min，然后静置;用固液分离方式分离出泥饼。
优选地，所述含油污泥的油泥含油率为1-10%(质量分数)，含水率70-98%，含固率3-10%，所述石化含油污泥处置剂加入的比例为20-35g/L。
更优选地，加入所述石化含油污泥处置剂、搅拌、静置后，真空泵抽滤至压强开始下降，分离出泥饼。
本发明的有益效果在于：
本发明采用烷基磺酸盐改的硅藻土作为油破乳吸附剂可有效解决含油污泥的处置问题，烷基磺酸盐系阴离子表面活性剂(分子链一端亲水，另一端亲油)，当与油相接触后形成超分子结构，将油相吸附固着的硅藻土表面，且硅藻土本身就具有良好的吸油性能，使油相失去其本征特性，易于后继处理。采用碱改性粉煤灰，作为油相的辅助处理，即在增加油相破乳功能的同时，粉煤灰具有良好的渗水性，利于后继脱水进一步处理，同时作为工业废料便宜，降低了整个运营费用。再辅助其它材料进行配伍组，最终组成本发明的可有效处理石化含油污泥处置剂。
本发明的含油污泥处置剂的制备方法简单，应用方便，易于推广。
对含油率在5-9%、含水80%以上的污泥，处理后泥饼的含固量可达75%以上。是蒸发脱水工艺处置费用的10%、是蒸馏除油工艺处置费用的5%，整体污泥处置工艺、材料低，可显著降低污泥处置的运营费用，具有市场竞争力，适宜推广。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
具体实施方式中的组成材料的性能指标：
烷基磺酸盐：商用液体、浓度大于30%;
硅藻土：SiO2含大于80%，未煅烧粉末;
粉煤灰：二级商用粉煤灰，粒度200目;
氢氧化钠、氢氧化钙：工业级;
PAM：阳离子型、可速溶(溶解时间5min)。
实施例1 石化含油污泥处置剂配比组成
将十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠分别按与硅藻土按1：4比例进行捏合改性，捏合方法：将质量分数为30%的液态烷基磺酸盐与硅藻土按1:4的重量比混合，于旋式搅拌机中搅拌20min。80℃低温干燥后，得到的样品分别标记为组分A、组分B、组分C、组分D。
将氢氧化钠固体(工业级)配制成重量百分比为10%的水溶液，将碱溶液与粉煤灰按2：10比例进行混合搅拌，至粉煤灰表面被碱溶液润湿，然后用烘干机在80℃快速干燥(手摸没有水分即可，约需半天，干燥时间长会结块)，制得碱改性粉煤灰，将碱改性粉煤灰标记为组分E。
将粒状PAM与PAC按比例1：5配伍制备组分K。
分别将组分A、组分B、组分C、组分D与组分E按1：8配伍，制备为组分F、组分G、组分H、组分I。
分别将组分F、组分G、组分H、组分I与组分K、氢氧化钙按比例8：1：1的比例配伍制备成产品I、产品II、产品III、产品IV。
实施例2
(1)以吉林石化炼油厂油罐表层含油污泥为实验对象，油泥含油率5.73%，含水率87.36%，含固率6.91%。分别取500mL含油污泥放入A、B、C、D四个烧杯中，按25g/L的投加量分别向A、B、C、D中投加产品I、产品II、产品III、产品IV，搅拌30min，搅拌速度为1200r/min，静置10min。
(2)使用循环水式真空泵抽滤至压强开始下降，称量泥饼重量记为M(烧杯的字母代表该烧杯内泥饼重量)，A为61.60g，B为62.39g，C为60.44g，D为64.26g;将泥饼放入烘箱，于60℃条件下烘干，称量泥饼质量为m，A烧杯泥饼干燥后质量m为47.01g，B为47.73g，C为46.22g，D为48.73g。
(3)按公式：含固率=m/M×100%，测得A、B、C、D含固率分别为76.31%、76.50%、76.47%、75.83%。
实施例3
(1)以吉林石化炼油厂油罐3米深处含油污泥为实验对象，油泥含油率7.24%，含水率86.61%，含固率6.15%。分别取500mL污泥放入A、B、C、D四个烧杯中，按30g/L的投加量分别向ABCD中投加产品I、产品II、产品III、产品IV，搅拌30min，搅拌速度为1200r/min，静置10min。
(2)使用循环水式真空泵抽滤至压强开始下降，称量泥饼重量记为M，A为58.16g，B为59.45g，C为59.71g，D为57.48g;将泥饼放入烘箱，于60℃条件下烘干，称量烘干后的泥饼质量m，A为45.57g，B为45.96g，C为45.78g，D为44.92g。
(3)按公式：含固率=m/M×100%，测得A、B、C、D含固率分别为78.43%、77.31%、76.67%、78.15%。
实施例4
(1)以长庆油田第三采油厂含油污泥为实验对象，油泥含油率3.08%，含水率94.41%，含固率2.51%。分别取500mL含油污泥放入A、B、C、D四个烧杯中，按20g/L的投加量分别向ABCD中投加产品I、产品II、产品III、产品IV，搅拌20min，搅拌速度为1200r/min，静置10min。
(2)使用循环水式真空泵抽滤至压强开始下降，称量泥饼重量记为M，A为23.46g，B为24.15g，C为24.73g，D为24.40g;将泥饼放入烘箱，于60℃条件下烘干，称量烘干泥饼质量m，A为18.65g，B为19.46g，C为19.46g，D为19.27g。
(3)按公式：含固率=m/M×100%，测得A、B、C、D含固率分别为79.50%、80.56%、78.71%、79.00%。
通过上述本发明的含油污泥处置剂在含油污泥处置过程中的应用，表明本发明含油污泥处置剂的施工工艺简便，便于推广应用。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
