申请日2019.08.29
公开(公告)日2019.12.20
IPC分类号C04B38/00; C04B38/06; C04B33/13; C04B33/132
摘要
本发明公开了一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒及其制备方法，本水处理用陶粒主要由回收油品后含水率45~55%的含油污泥、粘土矿、分散剂、造孔剂、添加剂和赤铁矿制成;制备的方法包括将含油污泥破乳、静置、三相分离后得到回收油品后的含油污泥，然后对回收油品后的含油污泥进行压滤、加添加剂等搅拌、粉碎、造粒、烧结和筛分后得到水处理用陶粒，本方法生产成本低，设备投入费用少，可实现油品回收，又可实现危险废物的无害化资源化利用。
权利要求书
1.一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒，其特征在于：由下述原料按质量百分比制成：回收油品后含水率45~55%的含油污泥40~45%，粘土矿35~40%，分散剂5~10%，造孔剂5~10%，添加剂5~10%，赤铁矿1~2%。
2.根据权利要求1所述的一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒，其特征在于：所述粘土矿为凹凸棒石粘土。
3.根据权利要求1所述的一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒，其特征在于：所述造孔剂包括煤粉、滑石、硅灰石、石灰石或白云石中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒，其特征在于：所述添加剂为氧化钇、氧化镧、氧化铈或氧化钕。
6.一种制备权利要求1-5中任一项所述的利用含油污泥制备的水处理用陶粒的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：向含油率范围10%~50%的含油污泥中加入破乳剂后搅拌加热、静置、三相分离后回收上层油品、中层污水收集后排至后续处理，底部形成回收油品后的含油污泥;
S2：将步骤S1中回收油品后的含油污泥压滤至含水率为45~55%的饼状泥;
S3：向步骤S2中的饼状泥按比例加入粘土矿、分散剂、造孔剂、添加剂和赤铁矿，搅拌使其混合均匀并调制成糊状物;
S4：将步骤S3中的糊状物置于粉碎机中粉碎30~60 min，粉碎料粒径为80~100目;
S5：将步骤S4中的粉碎料输入造粒机，制成粒径为0.2~0.5 cm的球状颗粒;
S6：将步骤S5中的球状颗粒置于加热炉中，于300~450 ℃条件下预处理30~60 min;随后迅速转移至旋转窑于1100~1200 ℃烧结30~60 min，自然冷却后即得到水处理用陶粒。
7.S7：将步骤S6中得到的水处理用陶粒通过输送带送入分级筛选机，筛分得到不同粒径的陶粒。
说明书
一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及水处理用填料制备领域，尤其涉及一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒及其制备方法。
背景技术
随着石油工业的快速发展，我国含油污泥的产量越来越多且呈现上升趋势。据报道，我国油田含油污泥年产量近300万吨，仅大庆、胜利、辽河三大油田每年产出的含油污泥就高达200万吨以上。含油污泥具有产生量大、含油量高、重质油组分高、综合利用方式少、处理难度大等特点，其含有多种污染物质且含油率范围一般在5%~45%。目前，含油污泥是固体废物处理中一个比较大的难题，已经被我国列为固体危险废弃物(HW08)，若不进行有效处理会造成资源浪费，且严重污染环境，甚至危害人体健康。
含油污泥处理以减量化、资源化、无害化为原则。随着新环保法的发布实施和新型含油污泥处理技术的不断涌现，含油污泥的处理方法已经呈现多元化的发展趋势，如焚烧处理技术、热解处理技术、超声处理技术、溶剂萃取技术、化学热洗技术、固化处理技术和生物处理技术等方法。对于含油量高的含油污泥，上述技术如热解、萃取、热洗等可回收油分实现资源化利用，但处理后的污泥组分仍是一个亟需解决的问题。
研究发现，含油污泥综合利用途径也呈现多样化趋势，主要有作为建筑材料(如铺设路基、制砖、护坡和筑坝等)、生产燃料、制作橡胶填料和制作吸附材料等。
在水处理领域中经常需要用陶粒，根据《水处理用人工陶粒滤料》(CJ/T-2008)，水处理陶粒滤料是指用黏土、粉煤灰、页岩等材料为主要原料，经破碎、配方，成形后经高温烧成陶质的颗粒产品。陶粒表面坚硬、呈球形颗粒状，具有发达的微孔和大比表面积、孔隙率高，从而截污能力强、滤速高。根据用途的不同，水处理用陶粒可分为给水处理滤料和污水处理滤料两种。
中国专利CN109851323A公开了一种利用含油污泥热解析残渣制备的陶粒及其制备方法，该方法以含油污泥热解析残渣为主要原料，配合粉煤灰和废弃玻璃粉，制备出质轻、孔隙度高、筒压强度高、堆积密度低与吸水率低的陶粒，拓宽了含油污泥热解析残渣的应用途径，为含油污泥经处理后剩余固相的资源化利用找到新的方向，在该发明中含油污泥热解析残渣的利用率可达50%，解决了当前我国油田可持续发展存在的对含油污泥热解析残渣的有效处置与安全利用不彻底的重大技术难题，具有良好的社会效益与经济效益;首先该专利中没有油品回收，而是直接将含油污泥进行热解析，造成资源的浪费，并且热解析的能耗也较高;利用粉煤灰和废弃玻璃粉制备的陶粒孔隙率存在均匀度一致性不够等缺陷。
综上，在投入较低的情况下实现含油污泥的油品回收，回收油品后含油污泥的再利用是目前急需解决的问题。
此外，本发明中加热炉可以是常见马弗炉或其他用于加热的装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种生产成本低，设备投入费用少，可实现油品回收，又可实现危险废物的无害化资源化利用的一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒及其制备方法。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
一种利用含油污泥制备的水处理用陶粒，由下述原料按质量百分比制成：回收油品后含水率45~55%的含油污泥40~45%，粘土矿35~40%，分散剂5~10%，造孔剂5~10%，添加剂5~10%，赤铁矿1~2%。
作为优选，所述粘土矿为凹凸棒石粘土。
作为优选，所述分散剂为聚丙烯酰胺。
作为优选，所述造孔剂主要包括煤粉、滑石、硅灰石、石灰石或白云石中的一种或多种。
作为优选，所述添加剂为氧化钇、氧化镧、氧化铈或氧化钕，也可以是其他类似的稀土氧化物。
一种制备利用含油污泥制备的水处理用陶粒的方法，包括如下步骤：
S1：向含油率范围10%~50%的含油污泥中加入破乳剂后搅拌加热、静置、三相分离后回收上层油品、中层污水收集后排至后续处理，底部形成回收油品后的含油污泥;
S2：将步骤S1中回收油品后的含油污泥压滤至含水率为45~55%的饼状泥;
S3：向步骤S2中的饼状泥按比例加入粘土矿、分散剂、造孔剂、添加剂和赤铁矿，搅拌使其混合均匀并调制成糊状物;
S4：将步骤S3中的糊状物置于粉碎机中粉碎30~60 min，粉碎料粒径为80~100目;
S5：将步骤S4中的粉碎料输入造粒机，制成粒径为0.2~0.5 cm的球状颗粒;
S6：将步骤S5中的球状颗粒置于加热炉中，于300~450 ℃条件下预处理30~60 min;随后迅速转移至旋转窑于1100~1200 ℃烧结30~60 min，自然冷却后即得到水处理用陶粒。
S7：将步骤S6中得到的水处理用陶粒通过输送带送入分级筛选机，筛分得到不同粒径的陶粒。
本发明的有益效果是：
(1) 本发明所提供的利用含油污泥制备水处理用陶粒的方法，所使用的设备均是现有技术，在市场上能够购买到，并且生产成本低，设备投入费用少，又可实现油品回收，同时实现了危险废物的无害化资源化利用，对保护环境和实施可持续发展具有战略性意义;
(2) 本发明所提供的利用含油污泥制备水处理用陶粒的方法所制备的陶粒具有吸附效果好、比表面积大、机械强度大、理化性能高、可重复利用等优点，同时陶粒中含有赤铁矿，具备铁碳微电解功能，可用于生活污水、工业废水等领域，应用前景广泛;
(3) 本发明所提供的利用含油污泥制备水处理用陶粒的方法，制备过程中不需要额外补充水分，减少了水资源消耗及生产过程中的废水排放。（发明人潘国强;邵丹萍;朱金京）
