论文部分内容阅读
在石油开采、原油运输及炼油厂废水处理过程中,产生大量的含油污泥,对环境造成严重污染。近年来,人们采用各种物理、化学和生物的方法对含油污泥综合治理进行了研究。其中,热水洗涤技术由于具有廉价、高效、快速等优点被广泛应用。然而该技术会排放出大量的清洗液而造成二次的污染,且由于大量化学药剂的添加,这部分清洗液乳化严重,浊液稳定,成为污水处理设施的沉重负担。
本论文采用热水洗涤-超声辐照-旋流分离方法对新疆克拉玛依油田废液池池底含油污泥进行脱油处理,在对油泥脱油的同时做到了超声工艺清洗液的循环使用,并研究了处理后含油污泥的生物降解性。提出了一条行之有效的含油污泥脱油工艺。
通过对热水温度、泥/水质量比、搅拌时间、搅拌强度、清洗液酸碱性对含油污泥热洗效率影响的考察,得到最佳的热洗参数为:预热温度80℃、泥水比1:7、搅拌时间40min、搅拌强度2000r/min、体系pH值为9,在这样的条件下,热洗后底泥的干基含油率可降低至15.45%。热洗清洗液多次回用实验表明清洗液可以连续回用5次。
通过对预热温度、超声辐照时间、油泥与水质量比对含油污泥超声作用脱油效率影响的考察,得到最佳超声作用参数为:清洗液预热温度40℃,辐照时间15min,泥水比1:12。在这样的条件下,处理后底泥的干基含油率为5.29%,达到了可生物处理油污染土壤的浓度要求。对底泥的生物降解培养实验表明底泥在75.2天后依靠自生能降解50%左右。
选用旋流分离工艺对清洗液进行快速的固液分离。利用计算流体动力学(CFD)商业软件FLUENT对设计出的水力旋流器进行了数值模拟研究。在深入了解水力旋流器的基础之上进行了清水单相流模拟,对不同进口水头下的旋流器处理量进行了研究。结果表明:旋流器制造时底流口尺寸对旋流器流场的分离性能有重要影响,模拟出旋流器流场内最大切向速度可达10.256m/s。旋流器分离工艺可快速对清洗液进行固液分离,分离出的溢流回用于含油污泥的超声脱油环节与清洁水的脱油效果差别很小;底流含油率在14.83~42.75mg/L之间,达到污水综合排放标准对石油类的限制;底泥含油量2.70g/kg,达到农用污泥中污染物控制矿物油类标准。
含油污泥通过热洗-超声处理及清洗液的旋流分离处理后,其干基含油量能降低至5.29%(52.9 g/kg),自身微生物降解半衰期为75.2天;超声处理清洗液通过旋流分离后溢流循环使用,底泥干基含油量2.70g/kg,达到农用污泥排放标准。对比传统的含油污泥热水洗涤工艺,该工艺排放出的污水更易于处理且排放量有所降低,旋流分离工艺能做到超声清洗液的快速处理回用要求。