CN102091712A - 一种三元复合驱污水处理过程中所产污泥的综合利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，在三元复合驱污水过程中所产污泥中加入无机酸，搅拌，过滤，滤液回收少量原油后可继续作为混凝剂使用。然后，将污泥滤渣干燥、粉碎至所需粒度后作为制备体膨型颗粒调剖剂的原料。体膨型颗粒调剖剂时的主要反应物的质量比为：丙烯酰胺∶丙烯酸∶污泥∶膨润土∶2％甲叉基双丙烯酰胺∶3％过硫酸盐＝10-25∶2-4∶5-12∶5-12∶0.3-1.0∶0.3-1.0，三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用实现了三元复合驱所产污泥的无害化、资源化处理，得到的混凝剂可用于三元复合驱污水的处理，制备的体膨型颗粒调剖剂具有耐温、耐盐、悬浮性好、膨胀性好等特点。

Description

一种三元复合驱污水处理过程中所产污泥的综合利用方法

技术领域

本发明涉及一种用于油田三元复合驱污水处理过程中所产生污泥的综合利用方法。

背景技术

三元复合驱是指将表面活性剂-碱-聚合物三类化学物质按一定质量比配制成稀水溶液作为驱替液注入地层，达到强化采油提高收率之目的的三次采油新技术。目前，在油田生产中已经开始对三元复合驱所产生的污水进行加入化学药剂的方式进行净化处理，经过净化处理后，水质合格了，但在净化过程中会产生大量的污泥，而这种污泥的性质比较特殊：通常，污泥中含有90％左右的水，0.7％左右的原油和10％左右的固体物。其中，固体物主要是三元复合驱污水中的阴离子聚丙烯酰胺与外加的铝盐混凝剂、高分子有机絮凝剂等作用生成的絮体和少量的机械杂质，这种污泥如不加以处理，将对环境造成很大的污染。目前，还没有专门针对三元复合驱污水处理所产生的污泥进行综合利用方法，目前对污泥的处理有下列方法：

中国专利CN 1532148A公开了一种从城市污水和染色污水用铝盐处理得到的含铝污泥中回收凝聚剂的方法，所用药剂是浓硫酸，pH值控制在3-5之间。用该方法处理从三元复合驱污水用铝盐处理得到的污泥时，污泥中的铝回收率很低，最大不超过24％。

中国专利CN 1927991A公开了一种利用废弃的含油污泥配制的用于注水的调堵剂，其方法是将含油污泥与十二烷基苯磺酸钠、羧甲基纤维素钠和磺化单宁调配制成用于注水的调堵剂。但是用这种方法生产出的调堵剂中含有原油和水，不利于运输和仓储。

中国专利CN 1781860A公开了一种利用采油污泥制备体膨型颗粒调剖剂的方法，其方法是在丙烯酸、丙烯酰胺和交联剂三元共聚体系中加入采油污泥及氧化剂和还原剂进行绝热自由基聚合生成胶块，然后造粒、烘干并粉碎至所需粒度，得到体膨型颗粒调剖剂。使用该方法处理三元复合驱污水处理过程中所产生污泥，没有充分回收利用污泥中有用的原油和金属离子。

综上，使用现有的方法对三元复合驱污水处理过程中所产生污泥进行处理，均未取得满意的效果。

发明内容

为填补现有技术中关于在处理三元复合驱污水过程中所产生污泥的空白，本发明提供一种将三元复合驱污水处理所产的污泥进行综合利用的方法，该方法分为两个步骤，1、回收混凝剂和原油；2、使用回收原油和混凝剂后残留的污泥滤渣制备体膨型颗粒调剖剂，

所述步骤1具体包括以下步骤：

A在三元复合驱污水所产污泥中加入无机酸，将加入所述无机酸后污泥的pH值控制在0.5-1之间，搅拌后，对混合物进行固液分离；

B用水洗涤固液分离后的污泥，将洗涤液倒入前面的分离液中，静置，回收原油后的溶液中含有混凝剂；

所述步骤2具体包括以下步骤：

C将步骤1中回收原油和混凝剂后残留的污泥滤渣干燥，粉碎；

D将水、丙烯酰胺、丙烯酸混合均匀，加入所述粉碎后的污泥，适当搅拌后再加入膨润土，搅拌均匀后加入碱性溶液，将混合物的pH值控制在7.8-8.5之间，反应温度控制在20-40℃；

E在D步中的混合物中加入甲叉基双丙烯酰胺、过硫酸盐，搅拌均匀后放置成胶，然后进行破碎，干燥，粉碎。

进一步，所述的步骤2中丙烯酰胺∶丙烯酸∶污泥滤渣∶膨润土∶2％甲叉基双丙烯酰胺∶3％过硫酸盐之间的比例为10-25∶2-4∶5-12∶5-12∶0.3-1.0∶0.3-1.0。

进一步，所述的步骤2中将所述污泥残渣粉碎到40目。

进一步，所述步骤1中采用的无机酸为浓硫酸、浓盐酸、废盐酸、废硫酸中的一种或两种及以上的混合物。

进一步，所述步骤2中控制反应混合物pH值的碱性溶液为碳酸钠或氢氧化钠溶液。

进一步，其特征在于，所述步骤2中过硫酸盐为过硫酸铵或过硫酸钾。

使用本发明中所公开的方法可从三元复合驱污水处理所产的污泥中完全回收少量的原油和污水处理时所用铝盐混凝剂中的铝离子，并将回收混凝剂后的残留污泥作为制备体膨型颗粒调剖剂的原料。本发明中所公开的方法可将三元复合驱污水所产污泥完全综合利用，从而避免了污泥填埋和废弃造成的环境污染，达到了对三元复合驱污水处理所产污泥的无害化处理；使用该方法制备的体膨型颗粒调剖剂具有耐温、耐盐、悬浮性好、膨胀性好等特点。将原本废弃的污泥中的有用物质：回收混凝剂和原油，并将残留污泥制备成调剖剂，实现了对三元复合驱污水处理所产污泥的资源化利用。

具体实施方式

本发明中的三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，分为两个部分，第一，将三元复合驱污水处理过程中所产生污泥中的有效物质，即原油和混凝剂中的铝离子分离出来。具体步骤为：1、在污泥中加入无机酸，通过无机酸中的H⁺与污泥中所含有的铝盐，主要是Al(OH)₃和带有羧基基团的阴离子聚丙烯酰胺与Al³⁺反应生产的盐，发生离子交换反应生成溶于水的Al³⁺，将其从污泥中析出。其中，无机酸加入量通过检测污泥的pH值来控制，加入无机酸后，污泥的pH值应控制在0.5-1之间，搅拌后，对与无机酸反应后的污泥进行固液分离，将分离液倒出。2、使用原始污泥质量10％的自来水对固液分离后的污泥滤渣进行洗涤，使残留的金属盐进一步析出，并通过洗涤适当减低与污泥滤渣的酸度。洗涤后，将混合物中的洗涤液分离出来，并加入前面的分离液中，静置，然后将两者混合液中的原油回收，原油回收后的洗涤液和分离液的混合液则为含有混凝剂的溶液，可将该溶液作为混凝剂溶液继续使用。上述无机酸可为：浓硫酸、浓盐酸、废盐酸、废硫酸中的一种或两种以上的混合物。

第二，将回收原油和混凝剂后的污泥滤渣进行进一步加工。首先将污泥滤渣干燥，粉碎到40目，备用。将丙烯酰胺、丙烯酸、污泥滤渣、膨润土、2％甲叉基双丙烯酰胺和3％过硫酸盐按照下列比例混合：丙烯酰胺∶丙烯酸∶污泥∶膨润土∶甲叉基双丙烯酰胺∶过硫酸盐＝10-25∶2-4∶5-12∶5-12∶0.3-1.0∶0.3-1.0。并加入使用碱性溶液，例如：碳酸钠或氢氧化钠溶液，将反应混合物的pH值在7.8-8.5，反应温度20-40℃。将混合物搅拌均匀后放置成胶，然后进行破碎，干燥，粉碎后即成体膨型颗粒调剖剂。

由三元复合驱污水处理所产污泥中回收混凝剂和原油的实施例：

实施例1

在缓慢搅拌的情况下，例如，60转每分钟，在800克三元复合驱污水处理所产污泥中边搅拌边加入98％(重量比)浓硫酸，检测污泥与浓硫酸混合液的pH值，当pH值为0.7时，停止加入浓硫酸，停止搅拌，静置约3分钟，污泥中的固体杂质和水分层，形成上部的分离液和下部的污泥滤渣。上层的分离液通过过滤或倒出的方式与污泥滤渣分离。在污泥滤渣中加入80克自来水，搅拌3分钟后，静置3分钟，过滤，过滤出的液体为洗涤液，并将洗涤液与分离液混合到一起，静置5分钟后，即可回收析出到液面上层原油，回收原油后的余下的混合液中含有混凝剂，可作为混凝剂溶液继续使用。经过洗涤后残余的污泥滤渣将被进一步深加工。

实施例2

在缓慢搅拌的情况下，在800克三元复合驱污水处理所产污泥中边搅拌边加入28％(重量比)工业废盐酸，检测污泥与浓硫酸混合液的pH值，当pH值为0.8时，停止加入废盐酸，停止搅拌，静置约3分钟，过滤或倒出液体，再在污泥滤渣中加入80克自来水，搅拌3分钟后，静置3分钟，过滤，将洗涤液与前面过滤或倒出的分离液混合到一起，静置5分钟后，即可回收析出到液面上层原油，回收原油后的余下的混合液中含有混凝剂，可作为混凝剂溶液继续使用。经过洗涤后残余的污泥滤渣将被进一步深加工。

由三元复合驱污水处理所产污泥中回收混凝剂后的残留的污泥滤渣制备体膨型颗粒调剖剂的实施例：

实施例1

1、将污泥滤渣干燥后粉碎，待用。2、将22克丙烯酰胺、4克丙烯酸和30克水混合均匀，加入干燥粉碎后的污泥滤渣8克，搅拌后再加入膨润土8克，搅拌后加入15％的碳酸钠溶液，控制反应混合物的pH值在7.8，搅拌均匀后，向混合物中通氮气除去溶解氧，将反应温度控制在20-40℃，加入2％的甲叉基双丙烯酰胺溶液0.5克、3％的过硫酸铵0.6克，搅拌均匀后放置成胶，然后破碎，干燥，粉碎即可。

实施例2

1、将污泥滤渣干燥后粉碎，待用。2、将30克丙烯酰胺、4.5克丙烯酸和40克水混合均匀，加入干燥粉碎后的污泥滤渣12克，搅拌后再加入膨润土12克，搅拌后加入30％的氢氧化钠溶液，控制反应混合物的pH值在8.5，搅拌均匀后，向混合物中通氮气除去溶解氧，将反应温度控制在20-40℃，加入2％的甲叉基双丙烯酰胺溶液1克、3％的过硫酸钾1克，搅拌均匀后放置成胶，然后破碎，干燥，粉碎即可。

实施例3

1、将污泥滤渣干燥后粉碎，待用。2、将20克丙烯酰胺、4克丙烯酸和30克水混合均匀，加入干燥粉碎后的污泥滤渣10克，搅拌后再加入膨润土10克，搅拌后加入15％的碳酸钠溶液，控制反应混合物的pH值在8.2，搅拌均匀后，向混合物中通氮气除去溶解氧，将反应温度控制20-40℃，加入2％的甲叉基双丙烯酰胺溶液0.6克、3％的过硫酸铵0.6克，搅拌均匀后放置成胶，然后破碎，干燥，粉碎即可。

Claims (6)

1.一种三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，其特征在于，综合利用方法分为两个步骤，1、回收混凝剂和原油；2、使用回收原油和混凝剂后残留的污泥滤渣制备体膨型颗粒调剖剂，

所述步骤1具体包括以下步骤：

A在三元复合驱污水所产污泥中加入无机酸，将加入所述无机酸后污泥的pH值控制在0.5-1之间，搅拌后，对混合物进行固液分离；

B用水洗涤固液分离后的污泥，将洗涤液倒入前面的分离液中，静置，回收原油后的溶液中含有混凝剂；

所述步骤2具体包括以下步骤：

C将步骤1中回收原油和混凝剂后残留的污泥滤渣干燥，粉碎；

D将水、丙烯酰胺、丙烯酸混合均匀，加入所述粉碎后的污泥，适当搅拌后再加入膨润土，搅拌均匀后加入碱性溶液，将混合物的pH值控制在7.8-8.5之间，反应温度控制在20-40℃；

E在混合物中加入甲叉基双丙烯酰胺、过硫酸盐，搅拌均匀后放置成胶，然后进行破碎，干燥，粉碎。

2.根据权利要求1所述三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，其特征在于，所述的步骤2中丙烯酰胺∶丙烯酸∶污泥滤渣∶膨润土∶2％甲叉基双丙烯酰胺∶3％过硫酸盐之间的比例为10-25∶2-4∶5-12∶5-12∶0.3-1.0∶0.3-1.0。

3.根据权利要求1所述三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，其特征在于，所述的步骤2中将所述污泥残渣粉碎到40目。

4.根据权利要求1所述的三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，其特征在于，所述步骤1中采用的无机酸为浓硫酸、浓盐酸、废盐酸、废硫酸中的一种或两种及以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，其特征在于，所述步骤2中控制反应混合物pH值的碱性溶液为碳酸钠或氢氧化钠溶液。

6.根据权利要求1所述的三元复合驱污水处理所产污泥的综合利用方法，其特征在于，所述步骤2中过硫酸盐为过硫酸铵或过硫酸钾。