含油污泥脱水性能试验
李凡修等含油污泥脱水性能试验
含油污泥脱水性能试验
李凡修
辛
焰
陈
武
（湖北荆州市江汉石油学院化学工程系，荆州434102）
摘要
通过添加絮凝剂处理含油污泥，研究了影响含油污泥脱水性能的主要因素，试验结果表明，用PAC 和CPAM 絮凝剂处
理含油污泥，可将污泥比阻从处理前的8.9X 1014m /kg 降至1.09X 1012m /kg 和0.11X 1012m /kg ，助滤剂CaO 与絮凝剂复配使用可进一步降低污泥比阻。污泥比阻随着污泥含油量的减少而减少。
关键词含油污泥絮凝剂比阻脱水
Li Fanxiu ，Xin Yan ，Chen Wu. Chemical Engineering Dept. ，
Study on the dewatering property of oil contaminated sludge Jianghan Petroleum Institute ，Jingzhou ，434102
Abstract ：The main influencing factors on the dewatering property of the oil contaminated sludge were studied. The experimen-tal results showed that after treated with PAC and CPAM flocculating agent ，the specific resistance reduced from 8.9X 1014m /kg to 1.09X 1012m /kg and 0.11X 1012m /kg respectively ，the oily sludge was treated with combined flocculating agent with CaO ，the specific resistance had a great reduce. It was also found that with the reduction of oil content ，the specific resistance of sludge re-duced.
Keywords ：Oil contaminated sludge
Flocculating agent
Sludge dewatering
Specific resistance
目前油田开发大部分是采用早期注水保持地层压力的方法。随着油田的深度开采，采出油中含水率越来越高，因而在进行原油脱水中，脱水罐、贮油罐、污油罐等底部存在大量含油污泥，同时在油田、炼油厂的污水处理场（如隔油池底、浮选池、曝气池等）也存在着大量含油污泥。这些污泥组成成分复杂，属于多相体系，一般由水包油（O /W ）、油包水（W /O ）以及悬浮固体组成，且充分乳化，粘度较大难以沉降，给生产和废水处理带来很大的危害
［1，2］
后边搅拌边加入一定量絮凝剂，搅拌5min 后，除去上层源
油，倒入布氏漏斗中，在真空度1.013X 105Pa 压力下真空脱水，测定滤液体积，计算污泥比阻。
1.3实验原理
污泥比阻（或称比阻抗）是表示污泥脱水性能的综合指
标，污泥比阻愈大，脱水性能愈差，反之，脱水性能愈好，定压过滤时，即t /V 与V 成直线关系，
・R g ・C ・r ・V =+V PA 2PA 2
令即比阻r =
・R ・C ・r
b =2，a =PA 2PA
・V +a =b V
。近年来，含油污泥
的处理倍受关注。国外普遍采用填埋、分散施耕、集中干燥焚烧、微生物处理、化学固化处理、化学氧化降解、化学溶剂清洗、混凝法固液分离处理方法较少。
比阻是用来衡量污泥脱水性能（或过滤性能）的重要参数，本研究主要通过添加絮凝剂处理含油污泥，采用抽真空过滤方法研究影响含油污泥脱水性能的主要因素。
［5］
［3，4］
等，但这些方法成本高，易造成二
次污染。含油污泥采用混凝-机械分离处理工艺是较传统的
，国外在这一方面技术已相当成熟，但国内研究
2! C
式中V ———滤液体积（m 3）；——过滤时的压强（Pa ）P —
——过滤时间（s ）t —
——滤液粘度（Pa ・s ）! —
——单位过滤面积通过单位体积的滤液所产生的过R g —
滤阻力（m -1）
——单位体积滤液在过滤介质上截留滤饼干固体质C —
量（kg /m 3）——污泥比阻（m /kg ）r —
11.1
实验方法及原理主要试剂和仪器
试剂：・Al （18H 2O 、FeCl 3・6H 2O 均为分析纯，PAC 为2SO 4）3
工业品。非离子型聚丙烯酰胺（PAM ），分子量110~1200万；阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM ），分子量1200万。
仪器：真空抽滤装置一套。SC 六联实验搅拌机，
1.4试验样品
含油污泥取自江汉油田某联合站，其泥、水、油含量分别
1.2实验方法
取一定量搅拌均匀的含油污泥，按111比例掺入水，然
为16.8%、污泥比阻r =8. 9X 1014m /kg ，属70.1%和13.1%，
［6］
难过滤性污泥。
第一作者：李凡修，男，讲师。1966年生，1997年武汉水利电力大学环境工程专业硕士研究生毕业，
・105・
环境污染与防治第23卷第3期2001年6月
22.1
结果与讨论
无机絮凝剂对含油污泥脱水性能的影响
用絮凝剂处理含油污泥，可以改变含油污泥颗粒的结
2.3助滤剂CaO 对含油污泥脱水性能的影响
助滤剂对含油污泥过滤性能的影响情况见表1。
表1
助滤剂对含油污泥过滤性能的影响
污泥比阻/m ・kg -11.19X 10101.40X 10
10
絮凝剂及用量/mg ・L -12000AI （2SO 4）3+100CaO 2000FeCI 3+100CaO 10PAM +100CaO 20PAM +100CaO 20CPAM +100CaO
泥饼含水率/
40.642.749.245.840.0
构，破坏胶体的稳定性，提高污泥的滤水能力。絮凝剂的投加量对污泥脱水影响较大，图1是无机絮凝剂PAC 、AI 2
（SO 4）FeCI 3
用量与污泥比阻的关系。3、
2.34X 10102.10X 10
10
1.10X 1010
试验表明，已用无机絮凝剂、有机絮凝剂处理后的污泥，图1无机絮凝剂加量与污泥比阻的关系
试验表明，无机絮凝剂处理含油污泥，在一定程度上可以改善污泥的脱水性能。从图1可以看出，在一定范围内随着药剂投加量增加，含油污泥比阻均呈下降趋势，其中PAC
效果最好，但当投加量超过一定范围时，比阻重新升高，脱水性能降低。
无机絮凝剂投加到含油污泥中，将发生一系列水解和聚合物反应，生成大量的羟基络合物，水中的胶粒能够强烈吸附水解与聚合反应的各种产物，被吸附的带正电荷的多核络离子能压缩双电层及电中和作用，使污泥中胶粒的Zeta 电位降低，水包油或油包水外膜变薄，从而使稳定体系脱稳，进而改善过滤性能，由于聚合铝碱度范围较宽，故絮凝效果较好，当无机絮凝剂投量过大时，过多的正电荷有可能使颗粒表面带正电，使体系重新稳定，从而造成污泥比阻升高，过滤性降低。
2.2有机絮凝剂对污泥脱水性能的影响
试验选用的有机絮凝剂为非离子型聚丙烯酰胺（PAM ）
和阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM ），试验结果见图2
。
图2有机絮凝剂加量与污泥比阻的关系
从图2可看出，阳离子型的絮凝剂对降低含油污泥比阻最有效。由于阳离子絮凝剂在处理含油污泥时，具有正电荷中和和吸附架桥的双重作用，因而其改善污泥脱水性能明显优于仅以架桥为主的非离子絮凝剂。但试验中发现，对于有机絮凝剂也存在一个加量适度的问题，若投加量过大，会形成结构松散的絮凝体，絮体中所含水分同样难以去除。
・106・
再加入助滤剂CaO ，
滤速显著增大，污泥比阻从处理前的1014数量级降至1010数量级。一般无机絮凝剂处理污泥3min 即
可抽干，有机絮凝剂处理5min 即可抽干，且泥饼干燥易于分
离。
图3
含油量与污泥比阻的关系
2.4含油量对污泥脱水性能的影响
图3为AI （2SO 4）3投加量为2000mg /L 时的试验结果。
从图3可以看出，含油量多少是影响含油污水脱水性能的一个重要因素，随含油污泥含油量的减少，含油污泥絮凝后脱水变得较容易，因此含油污泥经絮凝处理后，除去浮油是改善其过滤性能的一个重要措施。
3结论
（1）絮凝剂可改善含油污泥的脱水性能，PAC 絮凝处理含油污泥可使比阻降至1.09X 1012m /kg ，CPAM 絮凝处理含油污泥可使污泥比阻降至0.11X 1012m /kg 。
（2）经絮凝处理的含油污泥，投加100mg /L CaO 助滤剂，可大大降低污泥比阻。
（3）含油量是影响含油污泥比阻的一个重要参数，因此探讨高效除油技术是改善污泥过滤性能的一个重要途径。参考文献
1李凡修. 含油污泥无害化处理及综合利用的途径. 油气田环境保护，1998，（83）：42~44
2
程雁等. 含油污泥处理工艺研究进展. 油气田环境保护，1997，7（4）：46~47
3
黎钢. 高密度阳离子聚电解质对油污泥的混凝性能. 环境科学，1999，20（3）：52~544PauIt et aI. Hydrocarbon contaminated soiIs and ground water ，Lewis PubIishers. INC ，1991：187~253
5金一中. 含油污泥处理技术进展. 环境污染与防治，1998，20（4）：30~32
6
章非娟. 水污染控制工程实验. 上海：同济大学出版社，1996，176~199
（收到修改稿日期：2000-05-01）
含油污泥脱水性能试验
作者：
作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
李凡修， 辛焰， 陈武
湖北荆州市江汉石油学院化学工程系,环境污染与防治
ENVIRONMENTAL POLLUTION & CONTROL2001,23(3)22次
参考文献(6条)
1. 章非娟 水污染控制工程实验 19962. 金一中 含油污泥处理技术进展 1998(04)
3. Pault Hydrocarbon contaminated soils and ground water 19914. 黎钢 高密度阳离子聚电解质对油污泥的混凝性能 1999(03)5. 程雁 含油污泥处理工艺研究进展 1997(04)
6. 李凡修 含油污泥无害化处理及综合利用的途径 1998(03)
引证文献(22条)
1. 侯影飞. 张建. 祝威. 张冠瑛. 王利君 油田含油污泥热解制备烟气脱硫剂[期刊论文]-环境污染与防治 2010(1)2. 袁志平. 方曦. 黄志宇. 张太亮 聚合物钻井废液的处理研究[期刊论文]-油气田环境保护 2010(4)
3. 李翔美. 刘宏伟. 李常青. 瞿德业. 刘英英 强化絮凝法处理含油浮渣的实验研究[期刊论文]-能源环境保护 2009(6)4. 刘宏伟. 赵旭涛. 李常青. 付长军. 高富 炼油厂剩余活性污泥脱水处理研究[期刊论文]-化学与生物工程 2009(10)5. 沈国平 油罐底泥处理技术[期刊论文]-科技资讯 2009(19)
6. 崔文亮. 杜英豪. 石长恩 含油污水对MSBR工艺的影响及对策[期刊论文]-给水排水 2009(5)
7. 王艳红. 葛文中. 蔡亚平. 张华. 杨元凤. 杨德武 石油储罐罐底油三相分离工艺研究[期刊论文]-黑龙江八一农垦大学学报 2009(1)
8. 任毛毛. 张宁生. 吴新民 含油污泥絮凝试验及机理研究[期刊论文]-化学工程师 2008(12)9. 周以毅. 岳蓬蓬 铁路含油污泥处理方法研究[期刊论文]-铁道劳动安全卫生与环保 2008(5)
10. 张一舸. 曹祖宾. 李丹东. 侯庆贺. 许修强. 赵艳丽 新疆克拉玛依油泥水洗分离技术研究[期刊论文]-化学工业与工程 2008(6)
11. 袁志平. 黄志宇. 张太亮. 甘赠国 江苏油田含油污泥的处理[期刊论文]-油气田环境保护 2007(4)12. 何丽莉 新型絮凝剂聚合氯化铝钙的混凝应用研究[期刊论文]-辽宁师专学报（自然科学版） 2007(1)13. 吴吉夫. 刘文革. 张淑玲 电动力学技术处理含油污泥[期刊论文]-渤海大学学报（自然科学版） 2007(1)14. 杨明 化学混凝法处理高炉煤气洗涤水和生活污水混合污水的研究[学位论文]硕士 200715. 曾宏德 油泥清洗工艺中的药剂化学研究[学位论文]硕士 2006
16. 油田含油污泥焚烧处理技术及设备研究[期刊论文]-石油与天然气化工 2005(5)
17. 胡浩. 严莲荷. 王瑛. 周申范 含油浊循环水除油技术的现状和展望[期刊论文]-工业水处理 2005(7)18. 童蕾. 魏昌华. 赵中一 表面预处理+热洗涤法处理含油污泥的方法研究[期刊论文]-安徽化工 2005(5)19. 杜维君 三种不同含油污泥的处理技术研究[学位论文]硕士 200520. 林海英 油泥清洗耦合油品回收的化学强化技术研究[学位论文]硕士 200521. 胡浩 关于钢厂含油浊循环水除油技术的研究[学位论文]硕士 200522. 李岩 油田含油污泥脱油处理试验研究[学位论文]硕士 2004
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hjwryfz200103004.aspx