專利名稱：一種三元復(fù)合驅(qū)污水處理過程中所產(chǎn)污泥的綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田三元復(fù)合驅(qū)污水處理過程中所產(chǎn)生污泥的綜合利用方 法。
背景技術(shù)：
三元復(fù)合驅(qū)是指將表面活性劑-堿-聚合物三類化學(xué)物質(zhì)按一定質(zhì)量比配制成稀 水溶液作為驅(qū)替液注入地層，達到強化采油提高收率之目的的三次采油新技術(shù)。目前，在油 田生產(chǎn)中已經(jīng)開始對三元復(fù)合驅(qū)所產(chǎn)生的污水進行加入化學(xué)藥劑的方式進行凈化處理，經(jīng) 過凈化處理后，水質(zhì)合格了，但在凈化過程中會產(chǎn)生大量的污泥，而這種污泥的性質(zhì)比較特 殊通常，污泥中含有90 %左右的水，0. 7 %左右的原油和10 %左右的固體物。其中，固體物 主要是三元復(fù)合驅(qū)污水中的陰離子聚丙烯酰胺與外加的鋁鹽混凝劑、高分子有機絮凝劑等 作用生成的絮體和少量的機械雜質(zhì)，這種污泥如不加以處理，將對環(huán)境造成很大的污染。目 前，還沒有專門針對三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)生的污泥進行綜合利用方法，目前對污泥的 處理有下列方法中國專利CN 1532148A公開了一種從城市污水和染色污水用鋁鹽處理得到的含 鋁污泥中回收凝聚劑的方法，所用藥劑是濃硫酸，PH值控制在3-5之間。用該方法處理從 三元復(fù)合驅(qū)污水用鋁鹽處理得到的污泥時，污泥中的鋁回收率很低，最大不超過24%。中國專利CN 1927991A公開了一種利用廢棄的含油污泥配制的用于注水的調(diào)堵 劑，其方法是將含油污泥與十二烷基苯磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉和磺化單寧調(diào)配制成用于 注水的調(diào)堵劑。但是用這種方法生產(chǎn)出的調(diào)堵劑中含有原油和水，不利于運輸和倉儲。中國專利CN 1781860A公開了一種利用采油污泥制備體膨型顆粒調(diào)剖劑的方法， 其方法是在丙烯酸、丙烯酰胺和交聯(lián)劑三元共聚體系中加入采油污泥及氧化劑和還原劑進 行絕熱自由基聚合生成膠塊，然后造粒、烘干并粉碎至所需粒度，得到體膨型顆粒調(diào)剖劑。 使用該方法處理三元復(fù)合驅(qū)污水處理過程中所產(chǎn)生污泥，沒有充分回收利用污泥中有用的 原油和金屬離子。綜上，使用現(xiàn)有的方法對三元復(fù)合驅(qū)污水處理過程中所產(chǎn)生污泥進行處理，均未 取得滿意的效果。

發(fā)明內(nèi)容
為填補現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于在處理三元復(fù)合驅(qū)污水過程中所產(chǎn)生污泥的空白，本發(fā)明 提供一種將三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)的污泥進行綜合利用的方法，該方法分為兩個步驟， 1、回收混凝劑和原油；2、使用回收原油和混凝劑后殘留的污泥濾渣制備體膨型顆粒調(diào)剖 劑，所述步驟1具體包括以下步驟A在三元復(fù)合驅(qū)污水所產(chǎn)污泥中加入無機酸，將加入所述無機酸后污泥的PH值控 制在0. 5-1之間，攪拌后，對混合物進行固液分離；
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B用水洗滌固液分離后的污泥，將洗滌液倒入前面的分離液中，靜置，回收原油后 的溶液中含有混凝劑；所述步驟2具體包括以下步驟C將步驟1中回收原油和混凝劑后殘留的污泥濾渣干燥，粉碎；D將水、丙烯酰胺、丙烯酸混合均勻，加入所述粉碎后的污泥，適當(dāng)攪拌后再加入膨 潤土，攪拌均勻后加入堿性溶液，將混合物的PH值控制在7. 8-8. 5之間，反應(yīng)溫度控制在 20-40 0C ；E在D步中的混合物中加入甲叉基雙丙烯酰胺、過硫酸鹽，攪拌均勻后放置成膠， 然后進行破碎，干燥，粉碎。進一步，所述的步驟2中丙烯酰胺丙烯酸污泥濾渣膨潤土 2%甲叉基雙 丙烯酰胺3%過硫酸鹽之間的比例為10-25 2-4 5-12 5-12 0.3-1.0 0.3-1.0。進一步，所述的步驟2中將所述污泥殘渣粉碎到40目。進一步，所述步驟1中采用的無機酸為濃硫酸、濃鹽酸、廢鹽酸、廢硫酸中的一種 或兩種及以上的混合物。進一步，所述步驟2中控制反應(yīng)混合物pH值的堿性溶液為碳酸鈉或氫氧化鈉溶 液。進一步，其特征在于，所述步驟2中過硫酸鹽為過硫酸銨或過硫酸鉀。使用本發(fā)明中所公開的方法可從三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)的污泥中完全回收少 量的原油和污水處理時所用鋁鹽混凝劑中的鋁離子，并將回收混凝劑后的殘留污泥作為制 備體膨型顆粒調(diào)剖劑的原料。本發(fā)明中所公開的方法可將三元復(fù)合驅(qū)污水所產(chǎn)污泥完全綜 合利用，從而避免了污泥填埋和廢棄造成的環(huán)境污染，達到了對三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn) 污泥的無害化處理；使用該方法制備的體膨型顆粒調(diào)剖劑具有耐溫、耐鹽、懸浮性好、膨脹 性好等特點。將原本廢棄的污泥中的有用物質(zhì)回收混凝劑和原油，并將殘留污泥制備成調(diào) 剖劑，實現(xiàn)了對三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的資源化利用。
具體實施例方式本發(fā)明中的三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，分為兩個部分，第一， 將三元復(fù)合驅(qū)污水處理過程中所產(chǎn)生污泥中的有效物質(zhì)，即原油和混凝劑中的鋁離子分離 出來。具體步驟為1、在污泥中加入無機酸，通過無機酸中的H+與污泥中所含有的鋁鹽，主 要是Al (OH) 3和帶有羧基基團的陰離子聚丙烯酰胺與Al3+反應(yīng)生產(chǎn)的鹽，發(fā)生離子交換反 應(yīng)生成溶于水的Al3+，將其從污泥中析出。其中，無機酸加入量通過檢測污泥的pH值來控 制，加入無機酸后，污泥的PH值應(yīng)控制在0. 5-1之間，攪拌后，對與無機酸反應(yīng)后的污泥進 行固液分離，將分離液倒出。2、使用原始污泥質(zhì)量10%的自來水對固液分離后的污泥濾渣 進行洗滌，使殘留的金屬鹽進一步析出，并通過洗滌適當(dāng)減低與污泥濾渣的酸度。洗滌后， 將混合物中的洗滌液分離出來，并加入前面的分離液中，靜置，然后將兩者混合液中的原油 回收，原油回收后的洗滌液和分離液的混合液則為含有混凝劑的溶液，可將該溶液作為混 凝劑溶液繼續(xù)使用。上述無機酸可為濃硫酸、濃鹽酸、廢鹽酸、廢硫酸中的一種或兩種以上 的混合物。第二，將回收原油和混凝劑后的污泥濾渣進行進一步加工。首先將污泥濾渣干燥，粉碎到40目，備用。將丙烯酰胺、丙烯酸、污泥濾渣、膨潤土、2%甲叉基雙丙烯酰胺和3%過 硫酸鹽按照下列比例混合丙烯酰胺丙烯酸污泥膨潤土 甲叉基雙丙烯酰胺過硫 酸鹽=10-25 2-4 5-12 5-12 0.3-1.0 0.3-1.0。并加入使用堿性溶液，例如 碳酸鈉或氫氧化鈉溶液，將反應(yīng)混合物的PH值在7. 8-8. 5，反應(yīng)溫度20-4(TC。將混合物攪 拌均勻后放置成膠，然后進行破碎，干燥，粉碎后即成體膨型顆粒調(diào)剖劑。由三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥中回收混凝劑和原油的實施例實施例1在緩慢攪拌的情況下，例如，60轉(zhuǎn)每分鐘，在800克三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥 中邊攪拌邊加入98% (重量比)濃硫酸，檢測污泥與濃硫酸混合液的pH值，當(dāng)pH值為0.7 時，停止加入濃硫酸，停止攪拌，靜置約3分鐘，污泥中的固體雜質(zhì)和水分層，形成上部的分 離液和下部的污泥濾渣。上層的分離液通過過濾或倒出的方式與污泥濾渣分離。在污泥濾 渣中加入80克自來水，攪拌3分鐘后，靜置3分鐘，過濾，過濾出的液體為洗滌液，并將洗滌 液與分離液混合到一起，靜置5分鐘后，即可回收析出到液面上層原油，回收原油后的余下 的混合液中含有混凝劑，可作為混凝劑溶液繼續(xù)使用。經(jīng)過洗滌后殘余的污泥濾渣將被進 一步深加工。實施例2在緩慢攪拌的情況下，在800克三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥中邊攪拌邊加入 28% (重量比)工業(yè)廢鹽酸，檢測污泥與濃硫酸混合液的PH值，當(dāng)pH值為0.8時，停止加 入廢鹽酸，停止攪拌，靜置約3分鐘，過濾或倒出液體，再在污泥濾渣中加入80克自來水，攪 拌3分鐘后，靜置3分鐘，過濾，將洗滌液與前面過濾或倒出的分離液混合到一起，靜置5分 鐘后，即可回收析出到液面上層原油，回收原油后的余下的混合液中含有混凝劑，可作為混 凝劑溶液繼續(xù)使用。經(jīng)過洗滌后殘余的污泥濾渣將被進一步深加工。由三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥中回收混凝劑后的殘留的污泥濾渣制備體膨型 顆粒調(diào)剖劑的實施例實施例11、將污泥濾渣干燥后粉碎，待用。2、將22克丙烯酰胺、4克丙烯酸和30克水混合 均勻，加入干燥粉碎后的污泥濾渣8克，攪拌后再加入膨潤土 8克，攪拌后加入15%的碳酸 鈉溶液，控制反應(yīng)混合物的PH值在7. 8，攪拌均勻后，向混合物中通氮氣除去溶解氧，將反 應(yīng)溫度控制在20-40°C，加入2%的甲叉基雙丙烯酰胺溶液0. 5克、3%的過硫酸銨0. 6克， 攪拌均勻后放置成膠，然后破碎，干燥，粉碎即可。實施例21、將污泥濾渣干燥后粉碎，待用。2、將30克丙烯酰胺、4. 5克丙烯酸和40克水混合 均勻，加入干燥粉碎后的污泥濾渣12克，攪拌后再加入膨潤土 12克，攪拌后加入30%的氫 氧化鈉溶液，控制反應(yīng)混合物的PH值在8. 5，攪拌均勻后，向混合物中通氮氣除去溶解氧， 將反應(yīng)溫度控制在20-40°C，加入2%的甲叉基雙丙烯酰胺溶液1克、3%的過硫酸鉀1克， 攪拌均勻后放置成膠，然后破碎，干燥，粉碎即可。實施例31、將污泥濾渣干燥后粉碎，待用。2、將20克丙烯酰胺、4克丙烯酸和30克水混合 均勻，加入干燥粉碎后的污泥濾渣10克，攪拌后再加入膨潤土 10克，攪拌后加入15%的碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)混合物的PH值在8. 2，攪拌均勻后，向混合物中通氮氣除去溶解氧，將 反應(yīng)溫度控制20-40°C，加入2%的甲叉基雙丙烯酰胺溶液0. 6克、3%的過硫酸銨0. 6克， 攪拌均勻后放置成膠，然后破碎，干燥，粉碎即可。
權(quán)利要求
1.一種三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，其特征在于，綜合利用方法分 為兩個步驟，1、回收混凝劑和原油；2、使用回收原油和混凝劑后殘留的污泥濾渣制備體膨 型顆粒調(diào)剖劑，所述步驟1具體包括以下步驟A在三元復(fù)合驅(qū)污水所產(chǎn)污泥中加入無機酸，將加入所述無機酸后污泥的PH值控制在 0. 5-1之間，攪拌后，對混合物進行固液分離；B用水洗滌固液分離后的污泥，將洗滌液倒入前面的分離液中，靜置，回收原油后的溶 液中含有混凝劑；所述步驟2具體包括以下步驟C將步驟1中回收原油和混凝劑后殘留的污泥濾渣干燥，粉碎；D將水、丙烯酰胺、丙烯酸混合均勻，加入所述粉碎后的污泥，適當(dāng)攪拌后再加入膨潤 土，攪拌均勻后加入堿性溶液，將混合物的PH值控制在7. 8-8. 5之間，反應(yīng)溫度控制在 20-40 0C ；E在混合物中加入甲叉基雙丙烯酰胺、過硫酸鹽，攪拌均勻后放置成膠，然后進行破碎， 干燥，粉碎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，其特征在于， 所述的步驟2中丙烯酰胺丙烯酸污泥濾渣膨潤土 2%甲叉基雙丙烯酰胺3%過 硫酸鹽之間的比例為 10-25 2-4 5-12 5-12 0.3-1.0 0.3-1.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，其特征在于， 所述的步驟2中將所述污泥殘渣粉碎到40目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，其特征在 于，所述步驟1中采用的無機酸為濃硫酸、濃鹽酸、廢鹽酸、廢硫酸中的一種或兩種及以上 的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，其特征在 于，所述步驟2中控制反應(yīng)混合物pH值的堿性溶液為碳酸鈉或氫氧化鈉溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，其特征在 于，所述步驟2中過硫酸鹽為過硫酸銨或過硫酸鉀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用方法，在三元復(fù)合驅(qū)污水過程中所產(chǎn)污泥中加入無機酸，攪拌，過濾，濾液回收少量原油后可繼續(xù)作為混凝劑使用。然后，將污泥濾渣干燥、粉碎至所需粒度后作為制備體膨型顆粒調(diào)剖劑的原料。體膨型顆粒調(diào)剖劑時的主要反應(yīng)物的質(zhì)量比為丙烯酰胺∶丙烯酸∶污泥∶膨潤土∶2％甲叉基雙丙烯酰胺∶3％過硫酸鹽＝10-25∶2-4∶5-12∶5-12∶0.3-1.0∶0.3-1.0，三元復(fù)合驅(qū)污水處理所產(chǎn)污泥的綜合利用實現(xiàn)了三元復(fù)合驅(qū)所產(chǎn)污泥的無害化、資源化處理，得到的混凝劑可用于三元復(fù)合驅(qū)污水的處理，制備的體膨型顆粒調(diào)剖劑具有耐溫、耐鹽、懸浮性好、膨脹性好等特點。
文檔編號C09K8/42GK102091712SQ20101059365
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者劉興玉, 吳鳳悟, 張慶生 申請人:萬奧普(北京)石油工程技術(shù)開發(fā)研究院有限公司, 大慶大豐油田科技有限公司