專利名稱：：一種油田污水處理殘渣的處置與利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種油田污水處理殘渣的無害化處置，并利用其制作免燒磚建筑磚的方法。
背景技術(shù)：
：污水處理是油田生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，在此過程中產(chǎn)生的殘渣由于成份復(fù)雜且產(chǎn)出量巨大，無法得到經(jīng)濟(jì)有效的處置與利用，各污水站被迫將壓濾處理后的殘渣運(yùn)輸?shù)綄ｉT設(shè)置的殘渣堆放場。隨著殘渣量的不斷增加，堆放場地早已渣滿為患。殘渣長期露天堆放并經(jīng)風(fēng)干日曬，不僅引起周邊空氣的粉塵污染，而且遇到雨水沖淋后其中的可溶鹽及少量有害物質(zhì)常會隨雨水流到場外，對附近的土壤、地表水和淺層水產(chǎn)生污染，加之部分油區(qū)殘渣亂填、亂倒現(xiàn)象時有發(fā)生，殘渣堆放引起的環(huán)境污染問題日益突出，已經(jīng)嚴(yán)重影響到油田的正常生產(chǎn)和油區(qū)的生態(tài)環(huán)境。盡管油田各污水站已經(jīng)采用了低殘渣油田污水處理技術(shù)，殘渣產(chǎn)出量較過去有了大幅度下降。但是，由于油田污水中固有的雜質(zhì)和有害粒子必須去除干凈，才能保證處理后的注水水質(zhì)全面穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，因而依靠污水處理技術(shù)工藝改進(jìn)來降降殘渣產(chǎn)出量具有一定的局限性，污水處理殘渣的產(chǎn)出與堆集數(shù)量的增加在所難免。據(jù)統(tǒng)計，中原油田目前擁有污水處理站13座，平均日處理污水近12X10、產(chǎn)出壓濾后(含水約50%)的殘渣近200m按干渣比重1.5g/cm3計算，每年產(chǎn)生的污水處理殘渣達(dá)5.48X104t。為了徹底解決污水處理殘渣的處置問題，國內(nèi)各大油田都相繼開展了污水處理殘渣處置與利用技術(shù)研究，并在利用油田污水處理殘渣燒制石灰、鋪路、固化處理、焙燒建筑磚、殘渣回注、調(diào)剖、開發(fā)為橡膠填料劑等多項工藝技術(shù)研究和應(yīng)用試驗方面取得進(jìn)展，特別是在焙燒建筑磚、殘渣回注和開發(fā)為橡膠填料劑方面進(jìn)行了試驗應(yīng)用，取得了一定效果。但是，由于油田污水處理殘渣成份復(fù)雜且產(chǎn)出量巨大，上述技術(shù)工藝仍然存在著殘渣處理量小、綜合處理費用高、引起二次污染、甚至需要對殘渣進(jìn)行洗鹽預(yù)處理等問題，使得殘渣的最終處置及利用受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明借鑒國內(nèi)油田近年來大量污水處理殘渣處置試驗研究結(jié)果，綜合國內(nèi)外先進(jìn)的污水處理殘渣處置技術(shù)工藝，結(jié)合國內(nèi)相關(guān)行業(yè)目前的產(chǎn)業(yè)政策和市場需求，在對油田污水處理殘渣成份進(jìn)一步分析認(rèn)識的基礎(chǔ)上，提出并公開了一種油田污水處理殘渣的處置與利用方法，就是利用油田污水處理殘渣固化技術(shù)生產(chǎn)免燒免蒸建筑磚，廣泛應(yīng)用于普通建筑墻體材料、各種圍墻、小區(qū)人行道、油區(qū)井場道路、公路路邊護(hù)坡、農(nóng)田水利設(shè)施等建設(shè)工程，真正實現(xiàn)油田污水處理殘渣的無害化處置與資源化利用。本發(fā)明的基本思路是首先采用生物和物理方法對油田污水處理殘渣進(jìn)行預(yù)處理，以降低其中的污油含量，并對其進(jìn)行干燥粉化處理使其形態(tài)滿足工藝要求，再通過經(jīng)濟(jì)合理的配方對其進(jìn)行壓制成型和養(yǎng)護(hù)固化，最后對其進(jìn)行浸潤處理和二次養(yǎng)護(hù)固化，最終通過檢驗并符合標(biāo)準(zhǔn)要求后成為合格的固化建筑材料產(chǎn)品。固化產(chǎn)物浸潤處理后的浸出水經(jīng)過處理后回注地層，真正使殘渣處置形成一個密閉工藝而不產(chǎn)生任何二次污染。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)工藝1)將油田污水處理殘渣分批攤置于經(jīng)過硬化和防滲處理的平整場地，根據(jù)殘渣中含油量的多少和處置需要選擇性加入適當(dāng)?shù)奈⑸锞鷦┖团囵B(yǎng)基，在自然條件下對其進(jìn)行生物降解，降低其中的油含量，并通過干燥和粉化處理，使其成為殘渣干粉。2)往殘渣干粉中加入一定量的殘渣固化劑，混合均勻后再按照一定的比例加入其它固化原料，并使用干法混料設(shè)備使其充分混合、陳化。3)采用壓制成型方式，將均勻混合陳化后的物料在固定的壓力下壓制成符合尺寸要求的建筑材料，并自然養(yǎng)護(hù)固化數(shù)天。4)將經(jīng)過養(yǎng)護(hù)固化的建筑材料放入定溫度的清水中進(jìn)行浸潤處理，使其中沒有固化的可溶性鹽類和有機(jī)降解物質(zhì)析出溶于水中，而后將建筑材料取出碼垛整齊，在自然條件進(jìn)行二次養(yǎng)護(hù)固化。5)對固化產(chǎn)物浸潤處理后的浸出水，泵入污水處理系統(tǒng)簡單處理后回注地下，使整個工藝不產(chǎn)生二次污染。本發(fā)明涉及的油田污水處理殘渣處置與利用工藝流程見附圖。本發(fā)明的具體實施方法是1)油田污水處理殘渣不僅包括油區(qū)多年堆集起來而沒經(jīng)處置的殘渣，而且也包括污水站經(jīng)過板框壓濾處理后新產(chǎn)生的含水4050%的殘渣。對于原油含量^5%的油田污水處理殘渣，需要通過試驗選擇投加合適的微生物菌劑和培養(yǎng)基，促進(jìn)原油降解以降低殘渣中的原油含量。一般情況下，控制微生物菌劑的投加濃度為0.10.3%。對于原油含量《5%的油田污水處理殘渣，可不加微生物菌劑而只進(jìn)行物理預(yù)處理即可。經(jīng)過生物降解、干燥、粉化處理后的殘渣干粉，其含水率應(yīng)控制在310%，粒徑達(dá)到lmm以內(nèi)，確保殘渣干粉性能穩(wěn)定，容易與其它固化材料均勻混合。2)利用油田污水處理殘渣生產(chǎn)建筑用磚的主要原料包括殘渣干粉、碎石子、砂子、水泥和殘渣固化劑等。為確保所生產(chǎn)建筑磚的強(qiáng)度和質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)成本，上述主要原料的重量配比應(yīng)控制在殘渣干粉3050%、碎石子2040%、沙子020%、水泥1025%、殘渣固化劑38%。3)上述殘渣固化劑是根據(jù)油田污水處理殘渣的組成成份和水泥固化機(jī)理專門研制的，是由復(fù)合無機(jī)鹽、堿和表面活性劑按照一定比例充分混合而成的粉狀固化劑。其組成原料的重量配比是磷鋁酸鹽1030%、硫酸鈣1030%、氧化鈣1030%、碳酸鹽020%、木質(zhì)素磺酸鹽010%、烷基苯磺酸鈉010%。實際生產(chǎn)中先將其與殘渣干粉進(jìn)行混配，再與其它的固化材料混合，并對混合物料進(jìn)行拌勻處理和一定時間的陳化，使其滿足固化處理的各項要求。4)將混合均勻的物料加入到所需規(guī)格的模具中，在一定壓力條件下壓制成型，然后進(jìn)行碼垛，在自然條件下養(yǎng)護(hù)干燥固化2030d，使其達(dá)到要求的強(qiáng)度。6)5)將固化后的建筑磚放入60°C的清水中浸潤處理24h，除去具中尚未固化的可溶性物質(zhì)，確保其達(dá)到普通建材的各項指標(biāo)要求。后取出碼垛整齊，二次養(yǎng)護(hù)風(fēng)干后即得成品建筑材料。對固化產(chǎn)物浸潤處理后的浸出水，泵入污水處理系統(tǒng)簡單處理后回注地下，使4整個工藝不產(chǎn)生二次污染。附圖為本發(fā)明油田污水處理殘渣處置與利用工藝流程示意圖。具體實施方式實施實例1首先將堆集的油田污水處理殘渣轉(zhuǎn)移到料場，在自然條件下進(jìn)行干燥粉化篩分預(yù)處理，制成殘渣干粉。然后，按照下述比例配制殘渣固化混合料殘渣干粉30%、石子30%、砂子12%、水泥15%、殘渣固化劑3%。其中殘渣固化劑的重量配比是磷鋁酸鹽25%、硫酸鈣30%、氧化鈣20%、碳酸鹽15%、木質(zhì)素磺酸鹽5%、烷基苯磺酸鈉5%。將混合均勻并適當(dāng)陳化的殘渣固化混合料加入到規(guī)格為198X98X54mm的模具中，在20MPa壓力下壓制成型，脫膜后碼垛，自然養(yǎng)護(hù)、干燥固化28d，再將其放入6(TC清水中浸潤處理24h后取出，碼垛后自然養(yǎng)護(hù)干化得到成品。浸出水經(jīng)過簡單沉淀處理后泵入注水處理回注地層。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對所得成品進(jìn)行檢測，其各項指標(biāo)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>各項指標(biāo)均達(dá)到了建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)要求。實施實例2將污水站壓濾處理后產(chǎn)生的殘渣直接拉至料場，加入殘渣總量0.3%的微生物菌劑和適量的培養(yǎng)基對其進(jìn)行生物降解，降低其中的含油量，并在自然條件下進(jìn)行干化、粉碎、篩分預(yù)處理，制成殘渣干粉。然后，按照下述比例配制殘渣固化混合料殘渣干粉40%、碎石子25%、沙子10%、水泥20%、殘渣固化劑5%。其中殘渣固化劑的重量配比是磷鋁酸鹽30%、硫酸鈣25%、氧化鈣25%、碳酸鹽10%、木質(zhì)素磺酸鹽5%、烷基苯磺酸鈉5%。將混合均勻并適當(dāng)陳化的殘渣固化混合料加入到規(guī)格為200X100X60mm的模具中，在20MPa壓力下壓制成型，脫膜后碼垛，自然養(yǎng)護(hù)、干燥固化28d，再將其放入6(TC清水中浸潤處理24h后取出，碼垛后自然干化得到成品。浸出水經(jīng)過簡單沉淀處理后泵入注水處理回注地層，使殘渣處置與利用的整修過程不產(chǎn)生二次污染。按此方法制成的建筑磚，其抗壓強(qiáng)度為25.32MPa，其它各項指標(biāo)檢測結(jié)果與實施實例1結(jié)果基本相同，各項指標(biāo)均達(dá)到了建筑磚的標(biāo)準(zhǔn)要求。實施實例3將堆集的油田污水處理殘渣轉(zhuǎn)移到料場，在自然條件下進(jìn)行干化篩分預(yù)處理，制成殘渣干粉。然后，按照下述比例配制殘渣固化混合料殘渣干粉50%、碎石子18%、水泥25%、殘渣固化劑7%。其中殘渣固化劑的重量配比是磷鋁酸鹽30%、硫酸|丐30%、氧化鈣20%、碳酸鹽10%、木質(zhì)素磺酸鹽5%、烷基苯磺酸鈉5%。將混合均勻并適當(dāng)陳化的殘渣固化混合料加入到規(guī)格為200X100X60mm的模具中，在20MP壓力下壓制成型，脫膜后碼垛，自然養(yǎng)護(hù)、干燥固化28d，再將其放入60°C的清水中浸潤處理24h后取出，碼垛后自然干化得到成品。浸出水經(jīng)過簡單沉淀處理后泵入注水處理回注地層，使殘渣處置與利用的整修過程不產(chǎn)生二次污染。按此方法制成的建筑磚，其抗壓強(qiáng)度為18.63MPa，其它各項指標(biāo)檢測結(jié)果與實施實例1結(jié)果基本相同，各項指標(biāo)均達(dá)到了建筑磚的標(biāo)準(zhǔn)要求。權(quán)利要求一種油田污水處理殘渣的處置與利用方法，其特征在于采用殘渣生物、物理預(yù)處理→加入殘渣固化劑→與碎石子、沙子和水泥混合陳化→壓制成型→養(yǎng)護(hù)固化→浸潤處理→自然干化→浸潤水回注的殘渣處置與利用工藝。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于對原油含量^5%的油田污水處理殘渣需要根據(jù)含油量加入O.10.3%的微生物菌劑對其進(jìn)行生物物理預(yù)處理；而對原油含量《5%的油田污水處理殘渣，只需進(jìn)行物理預(yù)處理即可。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于殘渣固化劑主要原料的重量配比是磷鋁酸鹽1030%、硫酸f丐1030%、氧化f丐1030%、碳酸鹽020%、木質(zhì)素磺酸鹽010%、烷基苯磺酸鈉010%。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于殘渣固化處置與利用的主要原料重量配比是殘渣干粉3050%、碎石子2040%、沙子020%、水泥1025%、殘渣固化劑38%。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于產(chǎn)品壓制成型并經(jīng)過養(yǎng)護(hù)固化后再進(jìn)行浸潤處理，并將浸潤水回注。全文摘要本發(fā)明涉及一種油田污水處理殘渣的無害化處置，并利用其制作建筑材料的方法。本發(fā)明首先采用生物降解和物理預(yù)處理方法將油田污水處理殘渣制成低含油的殘渣干粉，后與與碎石子、沙子、水泥和特制的殘渣固化劑按照殘渣干粉30～50％、碎石子20～40％、沙子0～20％、水泥10～25％、殘渣固化劑3～8％的重量比例充分混合，經(jīng)過壓制成型、養(yǎng)護(hù)固化、浸潤處理和二次養(yǎng)護(hù)制成建筑材料，并將浸出水簡單處理后回注，真正實現(xiàn)油田污水處理殘渣的無害化處置與資源化利用。本發(fā)明殘渣用量大，處置工藝簡單，設(shè)備投資少、易于實施；生產(chǎn)的建筑材料強(qiáng)度高、無污染，不返霜，成本低，用途廣，可應(yīng)用于普通建筑墻體、圍墻、人行道、井場道路、公路護(hù)坡、水利設(shè)施等工程。文檔編號C04B14/06GK101759403SQ20081018448公開日2010年6月30日申請日期2008年12月26日優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日發(fā)明者周鐵栓,榮若忠,陳洪維申請人:榮若忠;周鐵栓;陳洪維