含油污泥高温燃烧利用技术研究

对胜利油田含油污泥理化性质进行了研究,提出了含油污泥高温燃烧利用技术.该技术利用特殊锅炉将水煤浆与含油污泥掺和燃烧,通过流化床处理、烟气处理系统及粉尘回收系统,实现了含油污泥无害化处理,解决了环境污染问题.实验检测结果表明:炉膛温度高达1150℃,降低了燃烧对含油污泥干度的要求;除尘效率达到99.5%以上,烟尘、烟气符合国家排放标准;节约燃煤18.6%～22.2%.该技术有很强的环境效益与经济效益.     

污泥浓度对膜生物反应器处理焦化废水的影响

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果,在不同污泥质量浓度条件下进行膜生物反应器处理焦化废水实验,分析污泥质量浓度对污染物去除效果及膜污染的影响。结果表明：污泥质量浓度为4 000 mg/L左右时处理效果最佳,出水酚类质量浓度为5.88 mg/L,去除率达98.39%;NH3-N的质量浓度维持在15 mg/L,去除率为87%;COD的出水质量浓度为31 mg/L,去除率达到98.4%。污泥质量浓度在3 000～5 000 mg/L时,膜通量变化幅度较小,6 000 mg/L时膜通量急剧下降。     

含油污泥清洁燃烧实验研究

含油污泥型煤化是含油固废资源化、清洁化有效利用的途径之一。对经过调质处理的含油污泥、热解处理的热解残渣与煤粉以不同比例混配制得的型煤的焚烧过程进行了研究,结果表明:型煤中调质处理污泥最佳添加量为32%、热解残渣最佳添加量为16%时,其热值可分别达到19 936.14、23 482.82 k J/kg以上。对于添加量为32%的调质污泥制成的型煤,以Ca/S(质量比)为2/1添加1.4%CaO和不同浓度的Fe2O3,其烟气中二氧化硫最高排放浓度从最初的70 mg/m3降低到48 mg/m3以下,型煤中固硫率可达95.23%。     

利用污水污泥煅烧水泥对氮氧化物排放的影响

通过XPS、DSC-TG分析及NOx检测等方法,研究利用城市生活污水污泥煅烧水泥对NOx排放的影响.研究结果表明:挥发分含量及氮含量高于煤的污水污泥燃烧过程出现了两个明显的放热峰;相同氮含量的污水污泥与煤在900℃富氧条件下燃烧,前者产生的燃料型NOx的浓度低于后者;水泥生料会促进污水污泥和煤在900℃氧化气氛下燃烧生成燃料型NOx;煤掺入污水污泥后混烧,生成的燃料型NOx有所减少;掺入等量干基污泥煅烧水泥,含较高水分的污泥所生成的燃料型NOx较少;综合能耗等因素,煅烧污泥的含水率在10%左右为宜.     

含油污泥与煤共热解特性的研究

采用热重分析方法分别对含油污泥、煤及其混合试样在氩气气氛下的热解特性进行了实验研究.分析了含油污泥、煤及其混合燃料的热解机理,通过对实验数据进行处理计算,确定了其表观活化能、频率因子和质量平均活化能等反应动力学参数.实验结果表明:含油污泥与煤的热解过程分为4个阶段,各阶段的热解反应十分复杂;在混合试样的热解过程中,含油污泥与煤在200～700℃基本保持各自的热解特性,在700℃以上发生热解的协同作用,含油污泥-煤混合燃料热解温度范围增大;各试样热解反应表观活化能计算结果与上述结论吻合;混合试样的质量平均活化能比含油污泥和煤单一组分的都低,含油污泥与煤的混合热解在一定程度上形成了2种组分的互补和促进,获得了一种热解性能更好的燃料.     

污泥浓度对膜生物反应器的影响

为提高膜生物反应器处理污水水平,研究了污泥浓度对污染物去除效果的影响,并通过正交实验,对其影响因素进行优化.实验结果表明,当污泥质量浓度大于3 000 mg/L时,出水达到城市杂用水水质标准,但当污泥质量浓度在3 000～8 000 mg/L之间变化时,对出水水质影响并不明显,因此在MBR的运行中并不需要追求过高的污泥浓度,应根据污水的水质具体确定污泥浓度.     

造纸废弃物与煤循环流化床混烧特性研究

将生产瓦楞纸板的造纸工艺废弃物包括造纸污泥和制程废渣与煤相混在循环流化床中焚烧,具有燃烧稳定、燃尽率高和污染物排放低等优点,是一种理想的处理方式.在一座密相区截面积为0.23 m×0.23 m、高度为7 m的循环流化床燃烧试验装置上首次进行了高水分、低热值造纸污泥/废渣与煤混烧的系统性试验研究.结果表明:随二次风率增加,密相区温度略有下降,稀相区温度有所降低,燃烧效率提高;随空气过剩系数增大,密相区温度升高,稀相区温度起先上升然后下降,存在一个最佳值,其所对应的燃烧效率最高;随废弃物掺混质量比增大,炉膛温度普遍下降,燃烧效率相应降低.研究结果为一台蒸发量为45 t/h的造纸废弃物与煤混烧焚烧锅炉的优化设计和成功投运提供了可靠依据.     

含油污泥的固化实验研究

在注水开发中产生了大量含油污泥,以水泥作为固化剂对中原油田文一污的含油污泥进行了固化处理.通过对固化物的抗压强度,固化物浸出液的COD、含油量及有毒元素含量的测定,评价了固化物的环境安全性能.结果表明:当固化块中水泥与污泥的质量比为2.0∶1.0 时,抗压强度可以达到16 MPa,当质量比为0.972时,在50 ℃,12 h后,其浸出液的COD低于150 mg/L;质量比在1.0∶1.0~1.8∶1.0范围内,在25 ℃,120 h后,固化块浸出液的污油浓度低于5 mg/L,毒性元素含量符合GB 5085.3-1996的要求.     

红霉素生产废水处理试验研究

利用UASB反应器处理红霉素废水试验运行结果表明:通过控制进水中COD浓度和对厌氧污泥有效的培养驯化,红霉素生产废水可以被有效处理,进水COD为6700-7500mg/L,出水COD为820-1000mg/L,反应器水力停留时间25h,容积负荷达到3-4.5kgCOD/(m3.d),COD去除率达到88%.     

胜利油田含油污泥的燃烧特性分析

依据胜利油田含油污泥的自身性质,以含油污泥的热重试验为基础,对比分析了含油污泥燃烧与热解的热重曲线,采用热重-微商热重(TG-DTG)法确定了不同升温速率条件下的着火温度和燃尽温度,利用Coats-Redfern积分法求解含油污泥的指前因子和表观活化能,并进一步分析升温速率对含油污泥燃烧特性的影响.结果表明:随着升温速率增加,燃烧速率、着火温度和燃尽温度不断提高,含油污泥的指前因子和表观活化能有所增大.     

含聚油泥微波热解强化技术研究

以含聚油泥微波焚烧残渣作为微波吸收剂加入到含聚油泥中,研究焚烧残渣对含聚油泥的微波热解过程的强化作用。实验结果表明在微波作用下,微波吸收剂的加入对热处理过程特征没有影响,依然分为快速升温、微波干化、烃类物质微波蒸发、微波热解和微波焚烧5个阶段。但是,微波吸收剂的加入能够加速油泥的微波热解过程,当微波吸收剂的加入量为原料的3%时,能够有效的缩短微波热解过程时间近80%,缩短了整个微波热处理过程时间近3/5左右;而当加入量为5%时,微波热解过程时间缩短了约90%,进而整个微波热处理过程时间缩短了2/3,从而达到高效节能的目的。随着微波吸收剂添加量的增加,油泥微波热处理产物冷凝回收液和不凝气的生成速率曲线的基本特征保持不变。然而,随着微波吸收剂的增多,油品的回收率呈先增大后减小趋势,当吸收剂添加量达到3.0%左右时,油品的回收率最高,可达80%左右。     

含油污泥生物电化学系统的产电性能及阳极膜菌群变化特征

含油污泥是影响油田及周边环境质量的一大难题,现有资源化方法处理过程复杂、成本高,且存在二次污染风险,生物电化学系统能资源化利用含油污泥同时发电。为探讨含油污泥生物电化学系统的产电效能及阳极膜微生物变化特征,构筑了以含油污泥为阳极底物的单室无膜沉积型生物电化学系统。通过系统电压产出、功率密度、极化曲线及CV曲线,考察系统的产电效能;同时,采用生物宏基因组分类测序分析产电稳定阳极碳毡上和初始含油污泥的微生物群落组成及丰度。结果发现,系统最大输出电压、输出功率为320.7mV、3 353.7mW/m2,阳极生物膜具有较强电活性,循环伏安曲线呈“S”形状,氧化还原峰分别在0V和-0.5V,极限电流值为0.12A/cm2;系统产电稳定期阳极膜(TZ)的多样性指数Seq 数、AEC指数、Chao1均低于相应的初始沉积物(YN1),说明TZ的微生物菌群多样性降低,且两者微生物种类及丰度差异性显著,TZ的优势菌群为Proteobacteria,YN1优势菌群为 Firmicutes。生物电化学系统为油泥处理提供一种新技术,能有效资源化利用油泥同时发电,从而实现双赢。     

循环流化床热解油田采油污泥的实验研究

以新疆克拉玛依油田采油污泥为对象,将煤与其混合后考察了混合物的失水情况,并采用热重分析仪和小型循环流化床热解反应器研究了混合物的热解过程及其热解效果.结果表明,与煤混合后油泥的干燥速度明显加快,干燥后的混合物90％以上粒径分布在1～6 mm范围内.混合物热解主要经历了轻质组分挥发、重组分快速热解失重和缓慢失重3个阶段....     

含油污泥对三种作物出芽率和幼苗生长的影响

论文利用光照培养箱栽培实验分别研究了不同浓度含油污泥对小麦、绿豆和黄豆的出芽和幼苗期生长的影响,结果表明,高含油量的污泥抑制作物的出芽,而对绿豆影响较小,比对照样本低5%,中低浓度的含油污泥对绿豆和出芽有一定的促进作用,对黄豆的抑制作用最大,高浓度时所有黄豆幼苗死亡;低浓度的含油污泥对绿豆、小麦幼苗生长具有促进作用,含油污泥浓度高时,对三者都有不同程度的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强;含油污泥对黄豆出芽率和幼苗生长率影响最明显,将直接影响黄豆的产量.     

一种新型微乳液体系的制备及在含油污泥原油回收中的应用

双十二烷基二苯醚双磺酸钠在低浓度时有正辛醇、正庚烷、盐存在的情况下能形成中相微乳液.采用正交试验确定了中相微乳液的最佳组成:m(自制表面活性剂)为0.253g,m(正辛醇)为0.411g,m(NaCl)为0.232g,蒸馏水(水相)5mL,正庚烷(油相)5mL.考察了中相微乳液制备过程中的电导率变化和温度对中相微乳液稳定性的影响.探讨了脱油温度、脱油时间以及含油污泥处理量对含油污泥中原油脱除率的影响.实验结果表明:随温度的升高和时间的延长,处理油泥质量的减小,脱油率都有一定的增加,最佳条件下含油污泥中原油脱除率可达98.9%,并探讨脱油机理.     

含油污泥微生物堆制处理研究

采用微生物堆制法对延长油田含油污泥进行处理,以除油率为指标,分别研究了不同菌种、接种量、调理剂及堆制时间等因素对处理效果的影响.结果表明:增加堆制时间与接种量,除油率提高.经过35 d堆制处理,YC-1菌与YC-13菌的除油率分别达43.41%和54.02%.YC-1菌采用土作为调理剂时除油率为40.01%,优于采用土+荞麦皮的19.05%,而YC-3菌采用土+荞麦皮作为调理剂时除油率为32.55%,略优于采用土作为调理剂的25.38%.     

油页岩干馏残渣与含油污泥混烧特性

采用热重红外联用技术对油页岩干馏过程中产生的两种固体废弃物油页岩干馏残渣和含油污泥进行混烧实验,通过分析燃烧特性曲线、燃烧特性参数、混烧协同作用、样品中各组分的燃烧特性、混烧动力学参数及气体产物的析出特性,对两种固体废弃物的混烧特性进行了研究。结果表明,油页岩干馏残渣和含油污泥的混烧过程可分为三个阶段。含油污泥的掺入改善了干馏残渣的燃烧状况。干馏残渣与含油污泥的混烧协同作用主要发生在第一阶段和第二阶段。干馏残渣和含油污泥在不同燃烧条件下会出现相互促进或相互抑制的现象。高斯分峰拟合结果表明,混烧过程可分为五个燃烧子反应。基于高斯分峰拟合的Coats-Redfern法计算结果表明,各样品以及各样品中各组分的活化能均不同。含油污泥比例的变化对5个燃烧子反应的影响不同。Friedman法计算结果表明,三个混烧阶段的活化能分别处于50～150、150～200、250～350 k J/mol内。含油污泥促进了干馏残渣的前期和中期的燃烧,但没有改善其后期的燃烧。红外技术分析结果表明,各样品的气体析出规律一致。CO与CO_2排放量的相对值与含油污泥比例不成正比,表明高含油污泥比例不利于充分燃烧。     

中相微乳液脱除含油污泥中原油的研究

应用自制的ω,ω′-二氯代二甘醇醚,与壬基酚反应,生成二甘醇-4,4′-二壬基酚醚,然后将其磺化、中和,生成了最终目标产物二甘醇-4,4′-二壬基酚醚二磺酸钠.用红外谱图对其结构进行了表征;用两相滴定法测定了其有效质量分数为82.66%,用电导法测定了其CMC为0.316mmol/L.基于正交试验设计,确定了中相微乳液的最佳组成:m(表面活性剂)为0.31g,V(正已醇)为0.06mL,m(NaCl)为0.10g,蒸馏水(水相)5mL,正庚烷(油相)5mL.应用最佳配比的中相微乳液进行了含油污泥中原油脱除实验,探讨了脱油温度、脱油时间以及含油污泥处理量对含油污泥中原油脱除率的影响.结果表明:用上述最佳组成的中相微乳液10mL,含油污泥处理量3.5g,处理时间30min,处理温度27℃(即室温),脱油率大于94%.且随温度的升高,时间的加长,处理油泥质量的减小,脱油率都有一定的增加,最佳条件下含油污泥中原油脱除率可达99.30%.