含油污泥處理SDBS微乳液體系

　　含油污泥一般是指由各種原因造成的落地原油與泥土混合形成的污泥，是一種富含礦物油的固體廢棄物，其處理難度較高且存在環(huán)境污染隱患。目前常用的含油污泥處理方法主要有焚燒法、熱解法、萃取法、熱洗法和生物處理法等，這些方法雖具備一定的處理效果，但存在諸如耗能大、易產(chǎn)生二次污染、處理周期長等問題。微乳液法是近年來新興的一種含油污泥處理方法。該方法利用微乳液具有的超低界面張力、潤濕能力強等特點，將油從泥沙表面剝離，再通過固液分離實現(xiàn)含油污泥的無害化處理。由于該法處理迅速，可在常溫常壓下進(jìn)行，無需使用大型產(chǎn)熱設(shè)備，因此可在一定程度上降低含油污泥的處理成本。本文針對冀東油田井下作業(yè)污泥，配制一系列微乳液體系，通過研究微乳液體系的洗油性能，優(yōu)化微乳液體系的最佳組成及洗油處理工藝，探索含油污泥處理新的工業(yè)化方法。

　　1、實驗部分

　　1.1 實驗試劑與儀器

　　試劑：十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)，煤油，正丁醇，氯化鈉，均為分析純;蒸餾水。含油污泥為井下作業(yè)污泥，取自冀東油田G104區(qū)塊。

　　儀器：101F-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱，SRJX-4-13型馬弗爐，F(xiàn)A1004A型電子天平，HWCL-3型集熱式恒溫磁力攪拌器。

　　1.2 微乳液的配制

　　量取20mL蒸餾水和20mL煤油(13.68g)置于100mL具塞量筒中，向其中依次加入1.3mL正丁醇(1.05g)、1.60gSDBS和1.60g氯化鈉，混合均勻后置于25℃恒溫水浴中，靜置分層后得到含有中相微乳液的三相體系。其中，正丁醇、SDBS以及氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.59%、4.92%和3.94%。若無特殊說明，微乳液體系均在此濃度及條件下配制。

　　1.3 含油污泥含油率的測定

　　取少量含油污泥置于質(zhì)量為M0的坩堝中，稱取質(zhì)量為M1。置于105℃烘箱中烘干至恒重，稱取質(zhì)量為M2。然后轉(zhuǎn)移到馬弗爐中，500℃灼燒5h，移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱取質(zhì)量為M3，計算污泥的含油率C。

　　1.4 洗油效率的測定

　　稱取10g含油污泥，置于500mL燒杯中，加入100mL蒸餾水比例配制的微乳液體系進(jìn)行洗滌。在25℃水浴鍋中靜置2h后，過濾分離固體，蒸餾水洗滌濾餅2次。按1.3方法測定含油污泥洗滌后剩余含油率C1，與污泥初始含油率C0對比，計算微乳液體系洗油效率η。

　　2、結(jié)果及討論

　　2.1 微乳液成分對洗油效率的影響

　　在1.2所述微乳液體系基礎(chǔ)上，分別改變正丁醇、氯化鈉和SDBS的加入量，配制一系列微乳液體系，考察所制得的微乳液的形態(tài)及洗油效率，其結(jié)果如圖1所示。

　　由圖可知，隨著正丁醇加入量增大，中相微乳液體積及洗油效率均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。當(dāng)醇加入量為2.59%時，微乳液體系的洗油效率最高。隨著鹽加入量增大，中相微乳液體積及洗油效率整體上均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。當(dāng)鹽加入量為3.94%時，微乳液體系的洗油效率最高。隨著SDBS加入量增大，中相微乳液洗油效率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，并在SDBS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.92%時達(dá)到最大。據(jù)此，確定微乳液洗滌含油污泥的最佳配方為：煤油與水的體積比為1∶1，SDBS、正丁醇和氯化鈉的加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4.92%、2.59%和3.94%，此時洗油效率最高，可達(dá)到79.3%，相應(yīng)的微乳液相體積也最大，約為20.4%。

　　2.2 處理工藝對洗油效率的影響

　　在2.1最佳組成的基礎(chǔ)上，依次考察單次處理污泥量、處理溫度、處理時間等工藝參數(shù)對微乳液體系洗油效率的影響，隨著單次處理量的增大，微乳液體系洗油效率呈下降趨勢。當(dāng)處理量低于20g時，洗油效率緩慢下降;超過20g時，洗油效率急劇下降，其原因在于微乳液對油的增溶能力有限。綜合考慮后，單次處理量以每100mL水形成的微乳液處理20g含油污泥為宜。隨著處理溫度的升高，微乳液體系的洗油效率整體上呈現(xiàn)上升的趨勢。當(dāng)處理溫度介于20~30℃之間時，洗油效率上升幅度較大;高于30℃后，溫度對洗油效率的影響并不顯著。當(dāng)處理時間介于0.5~2h之間時，洗油效率上升幅度較大;處理時間超過2h后，繼續(xù)增加處理時間，洗油效率基本不變。

　　綜上，用2.1最佳組成的微乳液體系處理含油污泥的最佳工藝條件為：單次處理量20g，處理溫度30℃，處理時間2h，此時洗油效率可達(dá)79.9%。

　　3、結(jié)論

　　綜上，本研究采用微乳液洗滌法對冀東油田G104區(qū)塊井下作業(yè)污泥進(jìn)行了無害化處理。研究了微乳液體系組成、處理量、處理溫度、處理時間等參數(shù)對處理效果的影響。

　　主要得到以下結(jié)論：

　　(1)處理該含油污泥的最佳微乳液配方為：煤油與水體積比1∶1，SDBS4.92%，正丁醇2.59%，氯化鈉3.94%。

　　(2)最佳單次處理量為20g(每100mL水)，最佳處理溫度為30℃，最佳處理時間為2h，此時的洗油效率可達(dá)79.9%。(來源：承德石油高等?？茖W(xué)校 化學(xué)工程系)