热水解氧化法在含油污泥脱水及脱重金属方面的应用

热水解氧化法在含油污泥脱水及脱重金属方面的应用

宋宇佳，武跃，王晓川，王晓军

【摘 要】利用热水解氧化法及络合剂协同氧化法对含油污泥进行了无害化处理。大幅降低了污泥的含水率及重金属含量。探讨了热水解氧化法，常温常压络合剂法以及络合剂协同热水解氧化法对含油污泥中的重金属去除效果，考察了处理后污泥符合作为燃料相关指标，为污泥的再利用，提出一个新的思路。 【期刊名称】辽宁化工 【年(卷),期】2017(046)004 【总页数】5

【关键词】关 键 词：含油污泥；重金属；热水解氧化法；络合剂

含油污泥是指在石油加工过程中的固体废弃物，主要来源于采油及石化污水处理过程中产生的活性污泥，还包括在炼油厂炼制过程中产生的隔油池底泥、原油罐底泥等[1]。这些组成各不相同，成分复杂多变，产量大，难处理，重质油含量高，既含有Fe、Cu、Ni、Zn等重金属，还含有苯系物、酚类等物质。根据国家环保标准的要求，含油污泥属于危险固体废物，不能直接堆放在地表[2-3]。因此，无论是从环境保护方面还是回收能源方面考虑，都应对含油污泥进行无害化处理和综合再利用[4]。

目前我国所应用的含油污泥处理技术水平普遍偏低。传统的处理方法在成本、处理效果等方面存在着一定的缺陷。焚烧法处理效率较高，但是成本高[5]、能耗大，易造成二次污染；填埋成本低，但是占用面积大，已被明令禁止；生物处理成本便宜，处理效果受工艺影响，很难达到农用土壤标准[6]。

热水解氧化法处理效果好，污染少，成本较低。所以从节约成本、保护环境、

提高处理效率等综合指标来考虑，热水解氧化法具有良好的发展前景和应用价值。

本论文采用热水解氧化法（简称热水解法）或络合剂协同热水解氧化法（简称协同法）处理炼油污水处理厂的含油污泥，降低含水率，去除重金属。并探究处理条件与效果，使污泥得以无害化处理。

1 实验部分

1.1 实验仪器与药品 1.1.1 实验仪器

CJK磁力驱动高压反应釜：威海新元化工机械有限公司；GW-06电热恒温干燥箱：哈尔滨理化仪器厂；WFX120-A型原子吸收分光光度计：北京瑞利分析仪器公司。 1.1.2 实验药品

金属铜、金属锌、金属镉、金属铅、金属镍、硫酸铜、硫酸锌、硫酸镉、硫酸镍、硝酸铅、硝酸，硫酸：分析纯。过氧化氢：30%、络合剂ED-1：28%。 1.1.3 含油污泥样品

来自抚顺某炼油污水处理厂含油污泥。质地粘稠具有较大的气味，经本实验室分析其物理性质参数以及原样重金属含量如表1所示： 1.1.4 模拟含油污泥

根据CJ/T309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》[7]B级标准上限含量的1倍，2倍，3倍，4倍分别向原样品含油污泥中添加重金属铜、锌、镍、镉以及铅，配制模拟实验所用含油污泥。 1.2 实验方法

1.2.1 热水解氧化法脱水及脱除重金属

将一定量的含油污泥样品放入反应釜内，加入一定体积的水及药品。关上釜盖，确保实验中不漏气。调好转速和设定温度，观察温度，时间，压力。待温度达到预先设定温度后，开始计时。待反应时间达到预计时间，打开排气阀，继续加热，开始排气，放出的水蒸气经过冷凝后回收。旋开反应釜，将罐内液进行收集。取出处理后的污泥，待测。 1.2.2 络合剂协同热水解氧化法除重金属

与上述热水解氧化法实验方法相同，仅在最开始时还需加入一定量的络合剂。 1.2.3 常温常压下络合剂洗涤法除重金属

在常温常压下，向100 mL小烧杯中加入一定质量的含油污泥原样，并加入络合剂，搅拌1h，待反应结束过滤，取出剩余含油污泥，等待消解测重金属含量。 1.3 测试方法 1.3.1 重金属的测定

本实验采用原子吸收分光光度计来测定重金属含量[7]。 1.3.2 污泥pH、含水率、有机质含量的测定 本实验采用标准方法[7]测定。

2 实验结果与讨论

2.1 热水解法处理含油污泥工艺条件的选择 2.1.1 反应温度的选择

在反应时间为60 min，固液比为20∶7，搅拌转速为120 r/min的实验条件下，探究最佳反应温度，如图1可知，随着温度的升高，含油污泥的含水率逐渐降低，在240 ℃下降的逐渐缓慢。