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污油泥处理设备污油泥处理研究现状及进展
发布时间:2020-07-21 15:50:16 文章来源:pbmxyxqx 点击次数:1050次

  随着人们生活水平的日益提高,使得对于石油类清洁能源的需求也越来越大,导致原油开采量大大增加,同时也造成了大量污油泥类污染物的形成。污油泥是原油开发、生产过程中所形成的一类污染物,它的成分较为复杂,一旦处理不当就会对周围环境造成严重的影响,同时也大大降低了石油企业的经济效益。由此可见,石油企业对于污油泥的处理方法的选择十分重要,已经成为目前石油企业需要考虑的首要难题。

  1 污油泥的主要来源及其危害

  1.1 污油泥的主要来源

  污油泥是原油开采、生产过程中所产生,根据原油的加工阶段不同,可以将污油泥划分为以下几类:***,开采过程产生的污油泥。由于原油的钻井开采过程会出现大量的泥浆和岩屑,从而导致此类污油泥的形成;第二,运输过程产生的污油泥。这类污油泥主要来源于原油的储存容器中,例如储油箱等;第三,加工过程产生的污油泥。原油加工过程中也会产生大量的污油泥,例如隔油池底泥、剩余活性污泥等。

  1.2 污油泥的危害

  污油泥是原油加工各个阶段所产生的污染物,不但成分复杂,而且污染力极强,一旦排放到生态环境中,便会对环境中的水体、土壤和空气造成严重的污染。污油泥的危害主要表现在以下几点:***,污油泥中含有一定量的原油,这使得污油泥在排放到自然环境中,会使得土壤中的石油含量超标,进而造成土壤板结,同时土壤中的油气等污染物会被动植物所获取,再经过食物链***终影响到人类;第二,污油泥一旦排放到水体中,会造成水体中的COD、BOD含量严重超标,给水生生物造成严重的影响;第三,由于污油泥中含有大量的原油,而且很容易挥发,一旦油气挥发到空气中,会使该区域内空气中的烃的含量严重超标,对于人们的生命安全构成一定的威胁;第四,污油泥中还含有一系列复杂的有害物质,例如苯系物、酚、硫化物等,这些有毒有害的物质一旦得不到有效的处理就排放到环境中,会对自然环境造成严重的影响;第五,污油泥中含有大量的原油,如果没有经过处理就排放,会使得大量的原油丧失,进而造成资源浪费的情况发生;第六,石油企业在没有对污油泥进行处理的情况下将其排放,会受到相应法律的制裁,给企业造成严重经济损失的同时,也会使企业自身的名誉受到影响。由此可见,无论是从环境角度还是企业自身的角度,污油泥的危害都是十分严重。因此,石油企业在原油开采和加工过程中,一定要对污油泥进行严格的处理,再将其排放到环境中,这对于节约资源,保护环境这一理念的形成,有着重要的促进作用。

  2 污油泥的处理方法使用现状分析

  2.1调质处理技术

  通过投加药剂并辅以加热减粘等调质手段,调整固体粒子群的性状和排列状态,使其中粘度大的吸附油解吸和破乳使之适合不同脱水条件的预处理操作。

  2.2 超声清洗技术

  超声波在液体媒质中传播时,不仅具有空化作用,而且还有机械搅拌作用和热效应。主要表现在以下方面:

  1、超声空化作用

  (1)存在于液体中的微气泡在声场的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡将继续变大,然后突然闭合,在气泡闭合时产生的冲击水波能在其周围产生上千个大气压的压力,破坏不溶性污染物而使他们分散在清洗液中。

  (2)气泡振动对固体表面进行清洗,使污层脱落。

  (3)空化气泡本身在震荡过程中将伴随着一系列二阶现象发生,如辐射扭力。辐射扭力在均匀液体中作用于液体本身,从而导致液体本身环流,成为声流。微声流可以使振动气泡表面处于很高的速度梯度和粘滞应力,足以使固体表面污物造成破坏而脱落。

  (4)超声空化在固体和液体界面上所产生的高速微射流能够除去或消弱边界污层,增加搅拌作用,加快可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。

  2、机械搅拌作用

  超声波是机械能量的传播形式,与波动过程有关,会产生线性交变的振动作用,超声波在液体中传播时,质点位移振幅虽然很小,但超声引起的质点加速度却非常大,因此当超声波作用于液体时会产生激烈而快速变化的机械运动。

  3、热效应

  超声波在媒质中传播,其振动能量不断被媒质吸收转变为热能而使媒质温度升高。吸收的能量可升高媒质的整体温度、边界外的局部温度和空化形成激波时波前处的局部温度等。

  含油污泥进入超声处理装置,经高频振动产生的超声波,使水中的固体颗粒周围包覆的原油形成大颗粒浮油上浮。

  超声波是指频率高于20kHz的声波,当一定强度的超声波通过媒体时,会产生一系列的物理、化学效应。因为超声在液体中波长为10~0.015cm(相当于15kHz至10MHz ),远远大于分子的尺寸,而且和液体中产生的空化气泡的崩灭(collapse)有密切关系,其动力来源是声空化(sound cavitation)。足够强度的超声波通过液体时,当声波负压半周期的声压幅值超过液体内部静压强时,存在于液体中的微小气泡(空化核)就会迅速增大,在相继而来的声波正压相中气泡又绝热压缩而崩灭,在崩灭瞬间产生极短暂的强压力脉冲,气泡周围微小空间形成局部热点(hot spot ),其温度高达5000K,压力达500atm,持续数微秒之后,该热点随之冷却,冷却率达109k/s,伴有强大的冲击波(对均相液体媒质)和时速达400km的射流(对非均相液体媒质)。当超声波通过有微小油粒的流体介质时,其中的油粒开始与介质一起振动,但由于大小不同的粒子具有不同的振动速度,油粒将相互碰撞、粘合,体积和重量均增大。然后,由于粒子变大已不能随超声振动,只能作无规则的运动,继续碰撞、粘合、变大,***后上浮,形成浮油。

  2.3 气浮技术

  通过气浮产生的含微小气泡的溶气水对液态油泥中粒径更细小的油滴进行进一步的浮选分离,从而达到分离油的目的。

  2.4 离心分离技术

  本工艺离心分离设备采用卧螺离心机,卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备。

  工作原理为:转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料螺旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端,经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环,由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓,经排液口排出机外。本机能在全速运转下,连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。

  3 油泥处理设备处理方法的未来展望

  随着社会经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高,石油资源的开采量势必会越来越大,这就要求对于石油开采中污油泥的处理工作得到有效的改善。目前,污油泥处理工艺、方法种类较多,有各自独特的优点,但是仅靠单一的方法和技术很难满足实际当中的环保要求。因此,多种工艺、方法的联合利用是未来污油泥无害化处理的发展方向之一,必将会得到个石油企业的广泛应用和关注。

  4 结束语

  综上所述,石油开采过程中的污油泥对于石油资源的浪费和生态环境的污染造成严重的影响,因此相关石油企业必须认清这一形式,根据企业自身的实际情况,选择合适的污油泥处理方法,有效降低环境污染的同时,也要提高石油企业自身的经济效益,从而促进企业的长久稳定发展。


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