1 背景
石油煉制企業(yè)所產(chǎn)生的油泥和浮渣,處理難度大,成本高,尤其是新的環(huán)保法頒布后,危險廢物非法處理將獲刑,目前油泥浮渣處理是困擾煉油企業(yè)的重要環(huán)保問題,目前長嶺分公司一污含油油泥的處理主要為兩種方式。
(1)通過延遲焦化裝置回煉,利用焦炭塔生焦后大吹氣和小給水之間的間隙,時間約為1小時,把油泥注入到焦炭塔內(nèi)利用余熱回煉。
(2)送往熱電作業(yè)部CFB鍋爐摻燒,此方式消化油泥、浮渣量較大,每天可以達到20~30噸。但摻燒時,油泥易堵塞噴嘴,故障率較高,且油泥含水率較高,會造成能耗的增加。因此,靠CFB鍋爐摻燒完全消化油泥也難以做到。
基于此,當前急需一種高效的油泥浮渣脫水工藝和處置方式,從而確保水務(wù)作業(yè)部的正常運行,達到油泥浮渣減量化、無害化、資源化處理的目的。
2 當前國內(nèi)煉廠油泥浮渣脫水的主要處理方式
石化煉廠污水處理中產(chǎn)生的油泥(包括浮渣、底泥、生化油泥)屬于有毒物質(zhì),國外學者對油泥中水的形態(tài)和分布做了大量的研究工作,其可將油泥中的水分為:間隙水(約占水體積的70%)、表面吸附水、毛細水、結(jié)合水(約占10%)。對油泥脫水的處理,迄今為止國內(nèi)未掌握經(jīng)濟合理的處理手段,因此找出一條適合我國國情的、經(jīng)濟技術(shù)可行的油泥脫水技術(shù)迫在眉睫。當前主要采用的方法:調(diào)質(zhì)-重力沉降濃縮工藝、調(diào)質(zhì)-機械脫水工藝、調(diào)質(zhì)-超聲波輻射脫水、熱萃取脫水等。
(1)油泥浮渣改性-重力沉降濃縮工藝
油泥脫水過程實際上是油泥的懸浮粒子群和水的相對運動,其中濃縮、化學調(diào)質(zhì)、脫水是含油油泥處理必不可少的環(huán)節(jié)。高含水量的含油油泥不能直接進行機械脫水操作,先必須進行調(diào)質(zhì),即通過一定手段調(diào)整固體粒子群的性狀和排列狀態(tài),使之適合不同脫水條件的預(yù)處理操作;然后才能實現(xiàn)泥、水分離。目前國內(nèi)較多煉廠,如勝煉、長嶺石化、中原油田等對油泥調(diào)質(zhì)改性后,再“多次”重力沉降脫水,但由于油泥中的油成分主要為膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、石蠟等,通過重力沉降速度慢,短時間內(nèi)難以達到較好的效果,處理后油泥含水率大于85%。
(2)機械脫水工藝
機械脫水主要技術(shù)有真空過濾、加壓過濾、滾壓過濾和離心過濾,其原理是在過濾介質(zhì)兩面產(chǎn)生壓差,使固體顆粒被截留而水分通過。目前國內(nèi)主要使用三相臥螺離心機對油泥進行脫水,如鎮(zhèn)海煉化、洛陽石化、上海石化、濟南煉油廠等,但脫水效果均不理想,主要表現(xiàn):脫后油泥含水率仍75%~85%之間,脫水后水相中懸浮物含量高,離心機運行維護成本高。此外,通過離心設(shè)備對油泥脫水,還須注意離心機的離心因數(shù)、油泥停留時間的平衡和調(diào)節(jié)等,條件較苛刻。
(3)超聲波輻射脫水
超聲對有機物的降解主要基于超聲空化和空化自由基原理:當一定強度的超聲作用于油泥體系時,將產(chǎn)生大量的空化泡,這些氣泡會隨著聲波變化而改變大小并瞬間破滅,產(chǎn)生空化現(xiàn)象,形成瞬間熱電,產(chǎn)生高溫、高壓。而且超聲還能起強化傳質(zhì)及絮凝等傳遞作用,其振動能量可不斷被油泥絮體吸收轉(zhuǎn)化為熱能,起到一定的降粘作用,此方法目前 實驗室研究。
(4)熱萃取脫水
溶劑萃取法基于相似相溶原理:利用萃取劑把有機物從油泥中抽取出來,通過蒸餾把萃取劑從混合物中分離出來循環(huán)使用,剩余的廢油得到回收利用。萃取劑包括有機溶劑和超臨界溶劑。目前,萃取法處理含油油泥還在試驗開發(fā)階段,其關(guān)鍵是要開發(fā)出性能價格比高的萃取劑,目前還沒有實際應(yīng)用于煉廠含油油泥處理案例。
3 污水處理場油泥浮渣處理實踐效果
針對長嶺分公司二污曬泥場油泥,油泥脫水設(shè)備安裝后,從2016年9月底開始進行油泥脫水工作。
該套油泥脫水設(shè)備進泥量約5~6t/h,脫出液出水澄清,通過追蹤監(jiān)測分析,在曬泥場油泥脫水期間,脫出液水量約5t/h,通過分析COD穩(wěn)定在400~1180mg/L之間,油含量<50mg/L;經(jīng)潛水泵輸送至污水系統(tǒng)處理,沒有對后續(xù)生化系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響,二污污水外排或回用均能達到相應(yīng)指標。長嶺分公司二污曬泥場油泥脫水試驗至2016年10月中旬,曬泥場及邊溝約500t油泥處理完成。2016年11月初,利用此設(shè)備進行了二污中和池底部油泥的處理,在15天的時間內(nèi)完成了約300m3的油泥脫水并干化處理。
4 結(jié)論
通過采用油泥浮渣脫水機處理過后的浮渣、油泥能夠大幅的減量,脫出液中油水分離效果好,污水直接進入生化系統(tǒng)處理不會造成系統(tǒng)沖擊,污油能夠直接進入污油回煉系統(tǒng)之中。后期通過污泥干化裝置的處理,油泥浮渣能夠有效的變成無粘性粉末,進入熱電作業(yè)部CFB裝置摻燒,達到無害化處理。脫出液沉降少量時間可實現(xiàn)油、水分離,出水油含量低,可進入含鹽污水隔油池,對系統(tǒng)影響??;脫出的油可進入污油系統(tǒng),從而實現(xiàn)油泥的資源化利用。