
石油化工系统污水处理一般采用格栅、沉砂、隔油、均质调节、浮选、曝气、沉淀等工艺产生的污泥主要有栅渣、沉砂池沉渣、隔油池底泥、浮选池浮渣、二沉池生物污泥和浮渣等。
其中栅渣来自格栅,是呈垃圾状的,量少易于处理和处置。沉砂池沉渣一般是比较重的较稳定的无机颗粒,也是易于处置的。炼油化工污水处理场隔油池的底泥是以有机油泥为主,数量大、含水率高,又难脱水,是污泥处理和处置的主要对象。
浮渣主要来自一级或多级浮选池,主要是乳化油、悬浮小颗粒和使用絮凝剂所产生的浮渣,污水中乳化油含量高,浮选形成的浮渣量就大,是炼油污泥处理的主要部分。
二沉池生物污泥和浮渣基本是生物的残体,极易发臭,含水率高,又难脱水,也是处理与处置的主要对象。它与隔油池底泥、浮选池浮渣统称为炼油化工污水处理系统的三泥(三渣)。
1 石油化工污泥处理技术进展
当前,又在传统的二相离心机上开发应用了三相离心机,德国Flottweg公司的可用于油泥处理的三相式螺旋离心机,已在德国OMW炼厂和ESSO公司普遍应用。此工艺是把油泥加热至60-80℃,并预搅拌或加入有机絮凝剂,处理量可达60m3/h,可成功地把含油污泥合成三相,其中固相泥渣含固率36.0%,含油率10%;水相含油率2%,含固率1%;油相含油95%,含水4.5%,含固0.5%,由一台Z42-3/441离心机和油泥料泵、电气控制板和钢架组成了一个完整的处理系统,该离心机技术关键是可调叶轮工艺,可根据不同的水油比重差,进行调节,在三相离心机后,用一台小型立式叠片分离机进行油相的精炼,可达到满意的处理效果。
1.1 热解吸
热解吸是目前国外广泛用于含油污泥无害化处理的手段,是一种改型的污泥高温处理工艺,油泥在绝氧条件下加热到一定温度使烃类及有机物解吸,烃热解吸后的剩余泥渣能达到美国BDAT要求,烃类可以回收利用。目前,国外炼厂开发了许多种热解吸工艺。
专利中报道了一种回收抽提气的污泥干燥技术。经过机械脱水后的滤饼送至干燥装置,这个装置是利用锅炉所排放的热废气,污泥在旋转式干燥器中通过热的废气直接加热进行干燥,污泥在高温下,烃类和有机物得到解吸,并被热的废气带走,被气流带走的固体颗粒从气体中分离,干燥器出来的废气大部分循环至锅炉,废气中的烃类得到利用,一部分直接排放。经过干燥处理后的残能满足环境法规要求直接堆埋处理,也可以作为肥料出售。
1.2 现场溶剂萃取
溶剂萃取作为一种用以除去污泥所夹带的油和其它有机物的单元操作技术而被广泛研究。其中包括正处于开发阶段的超临界流体萃取,溶剂包括丙烷三乙胺、重整油和临界液态CO等,有机废物从污泥中被溶剂抽提出来后,通过蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用。经萃取后大多泥渣都能达到BDAT要求。回收油则用于回炼。
1.3 生物处理
生物处理是处理脱水污泥的一种方法。Valero炼厂并发了污泥生物处理工艺,此工艺中污泥先用三相离心脱水机回收油,减少污泥体积,离心脱水后污泥含水率50%,用生物处理方法进行处理,滤饼输送至生物反应罐中,空气或氧喷射进入生物反应器,并用机械方法进行搅拌,氨和磷酸作为营养物不断加入反应器,在这个环境下,促进了好氧微生物的降解,使污泥中的有机物转化为CO2和H2O,生物反应后的残渣在缓冲罐中进行浓缩,加入石灰石稳定脱水污泥中的镍。滤饼接着去二相离心机,脱除水分,滤饼达到要求可直接堆埋。Valero炼厂从处理效果、设备可靠性、运行安全性、资金投入等方面对此生物处理工艺加以评价,发现生物处理工艺是处理脱水污泥的一种理想的方法,这个装置全年处理41690t污泥,从中回收7300t油,产生1340t固体滤饼,这些滤饼用生物处理法处理,处理后滤饼符合环境法规要求,能直接处置。
2 石油化工污泥的综合利用
2.1 油泥浮渣掺重质油乳化技术
周兴明根据扬子石化油泥浮渣的特点,经大量实验工作,开发了油泥浮渣掺重油乳化技术,生产出优质乳化燃料油,减少了环境污染,大大提高了油泥浮渣的附加值。
油泥浮渣组成为油37.6%,水48%,余量为泥沙等固体物质。浮渣(含污油)和重油混合加温至50℃后加入乳化剂,经搅拌后,调入轻质油,经混合器混合过滤,产品即为成品油。其配比为:浮渣60%、重油25%,轻质油15%;乳化剂加入量一般控制在0.2%-0.4%,浮渣及油泥经掺合后,其热值可达41.87MJ/kg,20℃时流动性能很好,不需要加温可以直接作为喷枪油使用,闪点高于65℃(开口),使用安全性能好,效果理想。原来石化综合利用厂烧重油需要加温才能使用,现在该燃料油在散烧器上不用加温即可直接使用,且易操作。每生产1t该乳化燃料油可获毛利400-600元/t。
2.2 延迟焦化处理炼油浮渣
福建炼油化工有限公司,借鉴国外炼油浮渣处理的成功经验,以延迟焦化老塔余热处理炼油厂“三泥”浮渣,并逐步完善形成了一整套高效、低耗、无污染的炼油厂浮渣处理新工艺。
该工艺将污水处理场浓缩后的含水浮渣送入延迟焦化装置已停止进料的焦炭塔(俗称老塔)。含水浮渣在塔底350℃以上的高温焦床中骤热汽化,浮渣中93%的水、轻质烃气化形成气流并携带浮渣中300℃以上的重质烃及灰分沿焦床中直径约240mm的油气孔道迅速上升。在塔顶,由于体积膨胀,流速减缓,固体灰分及难气化的重质烃沉降进入焦炭塔顶部约400℃的泡沫焦层中,重质烃则继续与泡沫层中的自由相进行进一步的焦化反应,体积缩小,形成松软的泡沫层。
3 结束语
由于不同的含油废水采用不同的处理工艺,所产生的含油污泥性质和量也不同,因而应采用不同的油泥处理技术。因此,应注重因地制宜地开发不同的油泥处理技术。对引进国外的 处理系统应进行具体的分析,以适合于国内的具体情况。应根据具体情况引进 技术,并不断增强自主开发能力,以适应日益严格的环境保护要求。