含油污泥回收处理工艺技术方案比选
含油污泥种类繁多、性质复杂,相应的处理技术和设备也呈现多元化趋势,目前含油污泥处理技术大致可分为物理化学法,包括填埋法、筛分-流化-调质-离心工艺、热处理工艺(化学热洗、焚烧、热解吸)、氧化法、溶剂萃取技术;生物处理法,包括地耕法、堆肥法、生物反应器等;以及对含油污泥的综合利用,包括污泥的燃料化、固化制砖、作为焦化装置的原料、做为催化分馏塔的油浆以及污泥回灌调剖等。
(1)萃取法
主要运用“相似相容”的原理,根据含油污泥的成分组成,选择适当的溶剂提取淤泥中的烃类,进行收集和循环利用,其中萃取剂可以通过蒸馏进行循环利用,达到“变宝”的处理效果萃取法具有能耗低、操作简单、萃取效率高等优点,可以充分回收利用淤泥中的石油类。溶剂萃取一般在室温下进行,溶剂比越大萃取效果越好,但溶剂比大萃取设备的负荷变大,能耗相对较大。经过萃取后的含油污泥再经蒸馏处理,能有效地脱出含油污泥中的重油,脱油率可达90%以上。
由于成本高,萃取法还没有实际应用于炼厂含油污泥处理,开发出性能价格比高的萃取剂成为此项技术发展的关键。
(2)生物法
生物法主要适用于油分少的油泥的处理,一般是油分低于5%的油泥。通过在油泥中接种好氧菌培养、大量繁殖,分解油泥中石油烃类碳源有机质,最终完全矿化转化为无害无机物质,供植物吸收。在生物法的实际使用过程中,需要加入加氧酶催化剂,其作用是使分子氧与底物结合形成含氧中间体,最终转化为其他物质。因此,氧含量是影响生物法降解石油烃类的重要指标,其变化可以用来表征淤泥的降解程度。污油微生物降解可以按过程机理分为两个方向:一是向油污染点添加具有高效油污降解能力、自然形成并经选择性分离出的细菌、化肥和一些生物吸附剂;二是曝气,向油污染点投加含氮磷的化肥,刺激污染点微生物群的活性。生物处理工艺目前有地耕法、堆肥法、生物反应器法等。
(3)热水清洗处理技术
热水洗涤处理法是指将污泥、水和化学药剂混合加热,使污泥中的有机物脱离土壤,最终经过油水分离实现原油资源的循环利用。该提取原油的工艺方法虽然可以消除油泥对环境的污染,减少治理污染、回收石油资源,且工艺简单,易于实施。但是,可能由于其不能连续运行,且对基质无害化的保证程度较低,常伴随污水继续处理问题。
(4)调质-机械分离处理技术
调质-机械分离技术是指向污泥中按比例添加一定量的化学药剂,通过改变污泥的各种理化性质,从而进行污泥固液分离的技术方法。调质机械分离技术具有操作过程简单、设备能耗低等优点,但在实际应用中,污泥中原油含量相对较高,需要与其他技术相结合,实现处理后污泥的达标排放。同时,该技术必须结合水处理系统。否则,容易引起水体污染。
(5)超声波处理技术
超声波处理技术是指利用超声波的原理,通过深入破坏污泥的内部结构,降低污泥中原油粘度,减弱原油与其他杂质的粘连,从而有效地解吸污泥中的原油和水、泥等杂质,最终达到分离的目的。超声波处理技术具有处理工艺简单、处理周期短等优点,作为辅助处理工艺,与传统的处理工艺相结合可以取得良好的处理效果,但超声波处理技术在实用化过程中需要消耗大量电力,目前国内该技术在处理污染油泥方面的应用实例很少,相关技术研究还处于实验室阶段。
(6)热解处理技术
该技术需要一定的环境条件,主要由温度、氧气控制,通常温度达到一定程度,需要在真空环境下进行。热解法油泥处理技术是指在加热的情况下,将含油污泥中的重质油类分解成带挥发性的低碳烃类燃料、液态燃料和固体碳等。热解反应与加热的速度、温度、时间和原料的组成有关系。其回收的气体主要是甲烷、二氧化碳、乙烷等,液态回收物主要是重柴油,可以直接用作燃料,固态回收物主要可以作为建筑砌体材料。
(7)固化处理技术
化学添加剂的使用,使污泥发生一系列的物理反应,使污泥从最初的半液体状态逐渐变为固体状态,解决污泥随意流动的问题,同时封存内部有毒有害物质,使污泥的性状更加稳定。污泥固化处理的根本变化是形态的变化,其内在污染物被化学添加剂失活,但仍存在,最后通过填埋处理,对环境的影响仍令人担忧,化学添加剂本身也不可避免地受到土壤污染。污泥有毒有害物质通过一定程度的封存减少环境污染,但增加化学添加剂的使用,对环境友好作用不明显,污泥中存在的污泥固化处理的优点是设备简单,处理费用相对较低。
目前,热解法油泥处理工艺是现在含油污泥的主要处理方法之一,通过加热炉可以将油泥中的油进行热解脱附,将油和泥进行分离,经过热解处理后,回收的气体主要是甲烷、一氧化碳、乙烷等可燃气体,可以作为加热炉的燃料来源;液态回收物主要是重柴油,可以直接外售回收油企业;固态回收物主要为灰渣,按照《固体废物鉴别标准通则》(GB34330-2017)和《危险废物鉴别标准通则》(GB5085.7-2019)进行鉴别后,如为一般固体废物,可作为一般固体废物,外售建材厂作为制砖砌块生产原料等进行资源化利用;如为危险废物,暂存危废贮存库,定期交有资质单位处置。
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