一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法

技术领域

本发明含油污泥处理技术领域，具体涉及一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法。

背景技术

油泥主要是指在油田生产过程中造成的原油或其它油品与固相混合形成的含油污泥，它是一种富含矿物油的固体废物，主要成分是原油、泥和水。固体颗粒尺寸大多在1至100μm之间，油的组成取决于原油种类、炼油厂不同工艺与操作条件，而污泥的组成可能随时间变化而变化。通常污泥中含有一定的原油(浓度质量5％～80％)、重金属离子(如铁、铜、镣等)与无机盐类(浓度质量5％～20％)化合物等。这些油泥中油相一般包含苯系物、酚类等物质，并伴随恶臭和毒性，若直接和自然环境接触，会使土地毒化、酸化或碱化，导致土壤及土质结构的改变，妨碍植物根系生长并会对水体和植被造成较大污染，同时也会造成石油资源的浪费。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法，以解决油泥中的苯系物、分类等物质对水体和植被造成较大污染，同时也会造成石油资源浪费的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

本发明提供一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法，包括：

步骤1：含油污泥调质离心

将含油污泥注入油泥调质罐中，向油泥调质罐中加入调质剂进行调质离心脱水，将油泥调质罐中的含油污泥用酸化剂酸化处理；进入板框式压滤机进行压滤，压滤后污水送至污水联合站处理，滤饼与油泥饼混合后作为待处理油泥；

步骤2：超临界剥离

将待处理油泥用螺旋输送机送入分段式超临界流体萃取装置中，通过压缩机将储气罐中的低压二氧化碳压缩为超临界CO

步骤3：CO

剥离后的CO

进一步的，步骤1中所述的调质剂为无水碳酸钠或无水碳酸氢钠和阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂，其加入总量为含油污泥质量的0.1～0.5％。

进一步的，所述无水碳酸钠或无水碳酸氢钠和阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂的质量比为1:(1.2～1.8)。

进一步的，所述阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂为重均分子量为8000～120000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺。

进一步的，步骤2中所述酸化剂为醋酸、柠檬酸、苹果酸或其他生物可降解型有机酸，所述酸化处理调节pH至3～4。

进一步的，步骤2中所述的通过压缩机将储气罐中的低压二氧化碳压缩为超临界CO

进一步的，步骤2中所述的剥离剂与待处理油泥的体积比为1:(1～6)。

进一步的，步骤2中所述的对待处理油泥的油相进行超临界流体剥离时的反应温度为60℃，超临界溶胀压力为18～30MPa，溶胀时间为2.5～3h。

进一步的，步骤2中所述的剥离后污泥含油量为0.8～2％。

进一步的，步骤3中所述剥离后的CO

本发明至少具有以下有益效果：

本发明首先利用无水碳酸钠对含油污泥进行调质处理，其次在二氧化碳超临界状态下酸化处理使污泥呈多孔结构，充分萃取含油污泥表面油分，再改变外部条件使萃取后超临界状态的CO

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明超临界CO

附图标记：1、油泥调质罐；2、板框式压滤机；3、螺旋输送机；4、分段式超临界流体萃取装置；5、第一分离装置；6、第二分离装置；7、储气罐；8、压缩机；9、换热器。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

超临界流体萃取(简称SFE)是一种迅速发展起来的新型绿色分离技术。超临界流体是指温度和压力处于临界温度和临界压力以上的流体。超临界流体是介于气体和液体之间的特殊流体，兼有气体和液体的双重物性，其密度接近于液体的密度，对液体和固体的溶解能力接近于普通的液体溶剂，而黏度和扩散速度接近于普通气体。因此，超临界流体具有较好的渗透性和较强的溶解能力，以及很高的传质速率和很快达到萃取平衡的能力，利用超临界CO

表1超临界流体萃取剂的临界参数

超临界CO

通过表2可知，在超临界状态下流体兼有气-液两相的双重性质特点，既有与气体相当的高扩散系数和低黏度，又具有与液体相近的密度和良好的溶解能力。二氧化碳作为超临界流体，其临界温度为31.1℃，临界压力7.39MPa，其操作温度和压力都比较容易实现。CO

表2超临界流体与气体、液体的性质比较

本发明提供了一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法，首先利用专用调质剂对含油污泥进行调质处理，其次在二氧化碳超临界状态下酸化处理使污泥呈多孔结构，充分萃取含油污泥表面油分，再改变外部条件使萃取后超临界状态的CO

如图1所示，本发明一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法，包括：

步骤1：含油污泥调质离心

将含油污泥由泥浆泵注入油泥调质罐1中，向油泥调质罐1中加入调质剂进行调质离心脱水，调质剂是质量比为1:(1.2～1.8)的无水碳酸钠或无水碳酸氢钠和重均分子量为8000～120000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂调制脱水处理，其加入总量为含油污泥质量的0.1～0.5％；静置6小时后，将油泥调质罐1中的含油污泥用酸化剂酸化处理，酸化剂为醋酸、柠檬酸、苹果酸或其他绿色环保且生物可降解型有机酸，酸化调节pH至3～4；进入板框式压滤机2进行压滤，压滤后污水送至污水联合站处理，滤饼与油泥饼混合后作为待处理油泥。

步骤2：超临界剥离

将待处理油泥用螺旋输送机3送入分段式超临界流体萃取装置4中；通过压缩机8将储气罐7中压力低于5MPa的低压二氧化碳压缩至30MPa，低压二氧化碳压缩为超临界CO

步骤3：CO

剥离后的CO

实施例1

以陕西北部某采油厂污水处理段产生含油污泥为例，其初始含水量为60％，含油类物质26％，含泥量为14％，一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法，包括：

步骤1：含油污泥调质离心

将含油污泥由泥浆泵注入油泥调质罐1中，并分别向油泥调质罐1中加入无水碳酸钠和重均分子量为10000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺进行调质离心脱水，无水碳酸钠与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为1:1.2，其加入总量为含油污泥质量的0.2％；静置6小时后，将油泥调质罐1中的含油污泥用酸化剂酸化处理，酸化调节pH至3；进入板框式压滤机2进行压滤，所得油泥饼含水量为27％、含油量为48％、含泥量为25％，压滤后污水送至污水联合站处理，滤饼与油泥饼混合后作为待处理油泥。

步骤2：超临界剥离

将待处理油泥用螺旋输送机3送入分段式超临界流体萃取装置4中；通过压缩机8将储气罐7中压力低于5MPa的低压二氧化碳压缩至30MPa，以获得超临界CO

步骤3：CO

剥离后的CO

实施例2

以陕西北部某采油厂污水处理段产生含油污泥为例，其初始含水量为60％，含油类物质26％，含泥量为14％，一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法，包括：

步骤1：含油污泥调质离心

将含油污泥由泥浆泵注入油泥调质罐1中，并分别向油泥调质罐1中加入无水碳酸钠和重均分子量为10000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺进行调质离心脱水，无水碳酸钠与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为1:1.2，其加入总量为含油污泥质量的0.2％；静置6小时后，将油泥调质罐1中的含油污泥用酸化剂酸化处理，酸化调节pH至3；进入板框式压滤机2进行压滤，所得油泥饼含水量为27％、含油量为48％、含泥量为25％，压滤后污水送至污水联合站处理，滤饼与油泥饼混合后作为待处理油泥。

步骤2：超临界剥离

将待处理油泥用螺旋输送机3送入分段式超临界流体萃取装置4中，通过压缩机8将储气罐7中压力低于5MPa的低压二氧化碳压缩至30MPa，以获得超临界CO

步骤3：CO

剥离后的CO

实施例3

以陕西北部某采油厂污水处理段产生含油污泥为例，其初始含水量为60％，含油类物质26％，含泥量为14％，一种基于超临界二氧化碳剥离处理含油污泥的方法，包括：

步骤1：含油污泥调质离心

将含油污泥由泥浆泵注入油泥调质罐1中，并分别向油泥调质罐1中加入无水碳酸钠和重均分子量为10000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺进行调质离心脱水，无水碳酸钠与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为1:1.2，其加入总量为含油污泥质量的0.2％；静置6小时后，将油泥调质罐1中的含油污泥用酸化剂酸化处理，酸化调节pH至3；进入板框式压滤机2进行压滤，所得油泥饼含水量为27％、含油量为48％、含泥量为25％，压滤后污水送至污水联合站处理，滤饼与油泥饼混合后作为待处理油泥。

步骤2：超临界剥离

将待处理油泥用螺旋输送机3送入分段式超临界流体萃取装置4中，通过压缩机8将储气罐7中压力低于5MPa的低压二氧化碳压缩至30MPa，以获得超临界CO

步骤3：CO

剥离后的CO

实施例4

步骤1：含油污泥调质离心

将含油污泥由泥浆泵注入油泥调质罐1中，并分别向油泥调质罐1中加入无水碳酸钠和重均分子量为8000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺进行调质离心脱水，无水碳酸钠与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为1:1.2，其加入总量为含油污泥质量的0.1％；静置6小时后，将油泥调质罐1中的含油污泥用酸化剂酸化处理，酸化调节pH至3；进入板框式压滤机2进行压滤，压滤后污水送至污水联合站处理，滤饼与油泥饼混合后作为待处理油泥。

步骤2：超临界剥离

将待处理油泥用螺旋输送机3送入分段式超临界流体萃取装置4中，通过压缩机8将储气罐7中压力低于5MPa的低压二氧化碳压缩至30MPa，以获得超临界CO

步骤3：CO

剥离后的CO

实施例5

步骤1：含油污泥调质离心

将含油污泥由泥浆泵注入油泥调质罐1中，并分别向油泥调质罐1中加入无水碳酸钠和重均分子量为120000道尔顿的阳离子聚丙烯酰胺进行调质离心脱水，无水碳酸钠与阳离子聚丙烯酰胺的质量比为1:1.8，其加入总量为含油污泥质量的0.5％；静置6小时后，将油泥调质罐1中的含油污泥用酸化剂酸化处理，酸化调节pH至4；进入板框式压滤机2进行压滤，压滤后污水送至污水联合站处理，滤饼与油泥饼混合后作为待处理油泥。

步骤2：超临界剥离

将待处理油泥用螺旋输送机3送入分段式超临界流体萃取装置4中，；通过压缩机8将储气罐7中压力低于5MPa的低压二氧化碳压缩至30MPa，以获得超临界CO

步骤3：CO

剥离后的CO

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。