洗涤法处理含油土壤的研究

年

第

卷

第

!

期

油气田环境保护

。

。

洗涤法处理含油土壤的研究谢飞

吴芳云

刘建刚#石油大学北京 ,

王嘉麟

史

方

摘、

要、

研究了用洗涤法处理含油土壤考察了洗涤剂种类与浓度洗涤温度液固、

,

、

、

%比洗涤时间表面活性别洗涤液直接循环使用次数对洗涤效果的影响结果表明当混,

合碱浓度为,

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+

%

、

洗涤时间+ ,时可将含油量&,

为 .&/的土壤洗至残油率仅为& ./左右,,

。

1 2 3 型表面活性剂的加入对洗涤效果没有、

改善特别有意义的是洗涤液能够直接循环使用而对洗涤效果基本无影响这不仅能够减,

少用水量还可以大大减少度水的排放童降低操作费用及废水处理费用,,

。

该洗涤法不涉,

及物质的相变过程混合碱由廉价的无机碱和无机盐组成故能量消耗低处理费用也低且洗脱下来的原油可回收主题词4。

,

处理

土壤

研究

洗涤器

污染

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谢飞 年北京大学化学系硕士研究生毕业%市&+信箱环境中心邮编&。。 .,

。

现在中国石油天然气总公司环境工程研究开发中心工作副教授通讯地址北京,

。

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,

。

油气田环境保护ΚΦΗΕ3ΝΜΩ 3ΛΞΥΨΖ

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前,、

合0二。、、

目前国内各油田普遍存在着落地原油污染的问题石油钻采过程中的试井油井修井输油管

线和油罐的破裂油田矿场设备密封材料的不完备以及油矿其它设备的破损等原因都会造成原油对地面的污染。

,

另外在原油储运加工过程中也会产生大量含油污泥,,、

,

、

,

。

落地原油不仅造成资源的浪费而且原油落地后在重力表面张力和毛细现象作用下向地下渗透和沿地表扩散侵蚀土层使土层盐碱化沥青化板结化严重影响植物的生长给土壤和大气Ι !带来污染[。

,

,

、

、

,

,

更为严重的是石油烃在土壤中的运移渗透会对地下水造成污染从而使污染波及面变

,

得更为广阔#! ,

。

对于落地原油的治理不仅要净化土壤而且要尽可能地回收原油+,

,

。

目前国内外处理含油土壤的方法大致有如下几种〔,。

.

,

‘」%

焚烧法绝大多数有机物可被除去但原油不能回收焚烧过程产生大气污染,,

,

。

设备投资。

大运行费用高

+# 固化法加人固化剂后制成固体燃料或铺路材料但原油不能回收污染源仍然潜在,,。

.# 生物降解法此法可较彻底地去除原油污染物但作用时间

长有效菌种的生长不易控制

,

技术尚待进一步完善中的重组份# 。

∴# 热脱附法靠升高温度使有机物从土壤上脱附下来故能耗高运行费用高不能脱除油品,,,

] 6溶剂萃取法[。

对溶剂需求量大溶剂回收时往往对设备要求较高且存在溶剂污染土壤、

,

,

的问题#⊥

0⊥洗涤法[

,

,

口

该法能耗低设备投资小被认为是极有前途的方法在美国环保局的优先。、。

,

,

治理规划中被应用得越来越多,

比较上述各法我们认为能耗低设备投资小的洗涤法更适合我国目前的国情同时我们通过

,

对实验室配制的模拟含油土壤的研究找到了一种较理想的洗涤工艺

,

。

实验部分药剂和仪器药剂石油醚沸程& _%,

&+,

℃

,

分析纯北京天津助剂厂0

,

+

+

化工厂 氯仿分析纯北京化工厂 表面活,,

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3Κ

&

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。

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紫外分光光度计日本 ΝΚ &,,

型超级。

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+

含油土坡的配制,

由于落地原油中的轻组分在大气中易挥发

随着时间的推移,

,

残留的原油应是较重的组分⊥0

。

故本工作选用稠油粒和杂物 为土样无干扰。

,

—实利表明现土样的为油样抽提液利紫外偏+空白验石醚在该,,、

胜

油田

河原油

油

以胜

油田

于沙质的土壤#风干后去掉大石6

下几乎无吸收

,

即本底,

配制方法困称取一定量现河油样品用氯仿作稀释剂将油氯仿溶液加入一定量的土样中,。

%

边加热边不停地搅拌混匀同时蒸去抓仿和油中的轻组分待无氯仿蒸气放出时冷却至室温即得

,

,

第

卷

第

期,

谢飞等洗涤法处理含油土壤的研究。

%

到所需的含油土壤样品该土壤样品在室温下为黑色块状固体.

实验方法和装置 ,

在反应器中加人一定量的含油土壤#一般约为 &,。

按一定液 )固比加人一定量的洗涤剂溶,。0

液恒温后开动搅拌机洗涤一段时间反应结束后刮去洗出的浮油取出洗泥干燥将干燥后的洗泥用石油醚浸泡+:以上。,

,

浸出液用紫外分光光度计在++

⊥

6

波长下测定其吸光度算出处理

,

后土壤中残留油含量

结果和讨论水表面活性剂碱性溶液洗涤效果比较, 6关于用水表面活性剂溶液[、

、

、

、‘刁

碱性溶液闹洗涤含油土壤或污泥已有文献报道%

。

本工作试验Λ 3Κ

用它们洗涤所配制的含油土壤结果表明,,,

,

单用水,

、

表面活性剂#1 2,,、

系列、

、

3

系列。

、

和

&

&

等 洗涤时水相较清但洗出的浮油少底部泥相上有一较厚油层油,,

泥不分离,,

用强碱Ψ 7 1Ω。

洗涤时泥中油可基本洗出但油在水相乳化严重水相呈黑色油水不易分离浮油少ΨΚ#

用混合碱。

本实验室配制 洗涤时泥中油可基本洗出油,

,

、

水乳化小

、

易分离浮油多且外观品质好ΨΚ

可

见混合碱响。

ΨΚ

对于含油土壤是一很好的洗涤剂ΨΚ

。

以下工作主要研究各种因素对

洗涤效果的影

+

不同浓度混合碱,

图 .0

对洗涤效果的影响比较表示不同浓度ΨΚ对洗涤效果的影响由图。

可知不加ΨΚ时土壤中的残油率为,,,,

/在。

Ψ6

浓度为,

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之间随ΨΚ浓度的增加油去除率显著上升相应地土壤中,

残留油含量显著下降从平缓,

/降至约,

+

/

。

进一步增加!&&&; (

ΨΚ

浓度对洗脱效果增益不大曲线趋于。

,

由此可知用ΨΚ洗涤油泥时浓度在洗涤温度对洗涤效果的影响+

) 左右是合适的%

.

图,

表示洗涤温度对洗涤效果的影响。

。

由图

+

可见洗涤效果在&℃以下随温度的升高而变,,,。

好&℃以上随温度变化趋于平缓,

这是因为温度升高原油的粘度降低流动性增大油水之间的,

密度差增大有利于原油从土壤表面洗脱下来浮于水面低温时虽然油也可被洗脱但洗脱下的油聚集成粘稠的半固体状大块同泥土混杂在一起难以形成浮油分离出来是较经济可行的。

,

,

。

可见洗涤温度选择&℃

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不同浓度混合碱+,

对洗涤效果的影晌,

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1

洗涤温度对洗涤效果的影晌,

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油气田环境保护∴

年

洗涤时间对洗涤效果的影响,

含油土壤的洗涤是一个涉及多相体系的反应过程地洗涤时间,

为了达到较好的洗涤效果须有一段足够长.

图

.

表示洗涤时间对洗涤效果的影响

。

由图

可知,

,

洗涤效果随洗涤时间增长而变、

好

,

但当洗涤时间超过+ &,。

时

,

洗脱效果的变化趋于平缓

故洗涤时间选择+ ,是经济&

合

理的

液固比对洗涤效果的影响∴

由图

可知液固比的变化对洗涤效果几乎无影响&0

,

。

从分析结果来看液固比在,

,

_∴范围内

,

残油率稳定在,

/左右

。

考虑到液固比增大不仅会增加设备的负荷同时也会增加碱耗和增大废,

水量但液固比太小则不利于搅拌机工作故选用液固比⊥

+

%

较经济合理

、

。

各种表面活性剂与碱液复配对洗涤效果的影响

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洗涤时间对洗涤效果的影晌;( ! ! ! !7Α

图,

∴

液固比对洗涤效果的影响,

+

2

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8

,

9; 4!℃、

8

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%#实验条件ΝΨ 6ε,&&&& ( ) Με

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℃

,

8

一Τ; 8,

考虑到表面活性剂有洗涤润湿作用及协同作用的可能为此做了几种表面活性剂与洗涤含油土壤的实验结果见表相仍很浑浊4。

,

复配

,

(

。

由表

(

可见表面活性剂的加入并没有改善洗涤效果洗涤后水

,

,

洗涤液循环使用次数对洗涤效果的影响,,,,

考虑到若洗涤液能够直接循环使用而对洗涤效果又无太大影响则不仅能够降低用水量而且可以大大减少废水的排放量从而大大降低操作费用及废水处理费用故考察了洗涤液循环使用次

数对洗涤效果的影响实验是这样进行的前一次洗涤结束后除去浮油和泥相将水相直接用于下表5:(

。

+

,

,

表面活性荆

与碱液复配对洗脱效果的影晌

一批含油土壤的洗涤,

。

5:ΛΜ

在每次洗涤后

碱液十表面活性剂5:ΓΔΗ#5:Γ !Η( !

洗涤后泥中残油率 %

0

都有损耗可通过监测,,

值来补加/ 4

5:

,

使其保持一定的浓度同时补加一定量的水以维持液固比实验结果如图图/,,

所示从次后泥 ,

。

5:ΓΔΗ<Ι 5:Γ ) (!

可知洗涤液直接循环使用。

中残油率基本保持不变说明洗涤液直接循环使用对洗涤效果影响不大循环次数为℃,

5:Γ 8 1! 5:十 4 ! (!5:

图

表示

洗涤液中含油量随循环次数的变化可见(Φ 3

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时洗涤液中的含油量有,,

,

实验条件+

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+

一1!7 7、

,

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,

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较大增加Ν循环次数继续增加时洗涤液中含油量增加不明显为/ !Φ,

注

所用

5 6

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表面活性剂为<== 7Α

/

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8

。

因

此洗涤液能够直接循环使用

第

卷

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期

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洗像液循环使用次教 5

洗像液循环使用次教 5

圈/ 实验条件 2+

洗涤液循环使用次数对洗涤效果的影晌5 6

圈) 0+

洗涤液中含油,随循环次数的变化9; 4!℃,

; (! ! != 7Α

8

,

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,

Β

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,

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,

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结上述实验结果表明 ( 01++

论

用混合碱 5:洗涤含油土壤效果明显,。

。

当洗涤温度 4℃ !

、

5:

浓度

)! ! != 7Α。

8液固比、

(

、

? !洗涤时间 1 7>时可将含油量 3%的土壤洗至残油量仅为 !

!

%左右ΔΗ 8型表面活性、

剂的加入对洗涤效果没有改善 1 0,、

升高温度延长洗涤时间有利于提高洗涤效果液固比对洗涤效果影响不大但选择温度,,

,

? !为 4℃时间为 1 7> !

液固比为

1

+

(

的洗涤条件更为经济合理,。

、

。

3 0洗涤液能够直接循环使用而对洗涤效果无太大影响这样不仅能够减少用水量还可以大,

大减少废水的排放量从而降低操作费用及废水处理费用# 0,,

,

由于该洗涤法不涉及物质的相变过程混合

碱 5:由廉价的无机碱和无机盐组成故能量,,。

消耗少处理费用也低且洗脱下来的大量原油可回收参、

考

文,

献(ΡΡ 3#Ψ7,,

+卢建国清除水面地面石油污染的方法油气田环境保护,

3 (0。

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。

李凡修国外含油污泥处理技术石油化工环境保护,

+

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吕荣湖王嘉麟陈琴仪吴芳云热碱水溶液清洗气浮分离对原油污染土坡的处理油气田环境保护 30#Φ,

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收稿日期

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编挥

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wjf4.html