措施废液残渣危险性评价及资源化可行性分析

发布时间：2020-07-06 08:47

【摘要】：本论文以长庆油田措施废液集中处理后的残渣为研究对象。首先,对措施废液残渣的产生工艺进行调研并采集了具有代表性的残渣样品。然后,检测、分析了所采集措施废液残渣样品的基本理化性质。其次,对措施废液残渣中的重金属、苯系物、生物卫生学指标进行了危险性评价。最后,对措施废液残渣的资源化利用途径进行了可行性分析。主要得到以下结论:(1)长庆油田共十二个采油单位,2017年产生的酸化、压裂、修洗井等各类措施废液量约200万方,这些措施废液经投药、压滤、离心等工艺处理后产生的残渣量约1万吨。根据长庆油田各措施废液处理站工艺特点及残渣产生现状,可将处理站分为4种类型:微电解斜板压滤工艺、混凝沉降过滤工艺、絮凝气浮过滤工艺、气浮过滤浓缩工艺。(2)措施废液残渣的pH在7.89~11.20之间,属碱性;湿基含水率在26.80~92.20%之间;干基有机质含量在11.28~28.33%之间;干基含油率在7.00~25.00%之间;残渣中含有15种金属元素,5种非金属元素,5种苯系物。残渣颗粒物粒径大小不一,颗粒物间存在空隙。(3)措施废液残渣中铜的含量范围为48.6~55.2 mg/kg,锌的含量范围为71.2~335.0 mg/kg,镉的含量范围为0.17~1.44 mg/kg,镍的含量范围为22.4~24.2mg/kg,铅的含量范围为39.6~52.5 mg/kg,砷的含量范围为10.6~11.9 mg/kg,汞的含量范围为0.053~0.260 mg/kg,铬的含量范围为57.6~178.0 mg/kg,铁的含量范围为33005~52100 mg/kg,锰的含量范围为650~850 mg/kg,铝的含量范围为35775~70532mg/kg,钾的含量范围为9512~11880 mg/kg,钠的含量范围为15135~32215 mg/kg,钙的含量范围为33820~58495 mg/kg,镁的含量范围为8014~15965 mg/kg。由单项污染指数法、环境风险指数法、潜在生态危害指数法、人体健康风险法对措施废液残渣中所含的重金属全量进行评价得,措施废液残渣中含有的重金属对环境的危害程度为无危害,潜在生态风险程度属于低程度风险,对人体的健康风险小。由地质积累指数法进行评价得,措施废液残渣存在不同程度的污染。由《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》评价得,措施废液残渣中所含有的重金属锌和镉可能存在农用地土壤污染风险,污染程度为轻微-轻度污染。(4)措施废液残渣中铜浸出浓度范围为20.3~70.32 mg/L,锌浸出浓度范围为23.11~57.30 mg/L,镉浸出浓度范围为0.13~0.73 mg/L,镍浸出浓度范围为2.17~3.09mg/L,铅浸出浓度范围为2.27~4.69 mg/L,汞浸出浓度范围为0.017~0.075 mg/L,铬浸出浓度范围为9.89~13.89 mg/L。措施废液残渣中苯的浸出浓度范围为0.2~0.8mg/L,甲苯的浸出浓度范围为0.3~0.9 mg/L,乙苯的浸出浓度范围为1.6~3.7 mg/L,二甲苯的浸出浓度范围为1.9~3.7 mg/L,氯苯的浸出浓度范围为0.9~1.7 mg/L。由《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别标准》评价措施废液残渣中的重金属浸出浓度和5种苯系物浸出浓度得,措施废液残渣中所含的重金属和苯系物浸出浓度均不具有危险性。措施废液残渣中粪大肠菌群值大于0.01,蛔虫卵死亡率大于95.0%,细菌总数小于1.00×10~8MPN/kg。由《农用污泥污染物控制标准》和《城镇污水处理厂污泥泥质》标准中的生物卫生学指标项限值对措施废液残渣中的生物卫生学指标评价得,措施废液残渣的生物卫生学指标正常,不具有危险性。(5)措施废液残渣中含有的重金属含量均符合《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》中制砖泥质的要求,且措施废液残渣与含油污泥结构、性质相似,经过一定的预处理,用于制砖具有可行性。《固体废物生产水泥控制标准》对水泥产品中污染物有效量限值做了限定,措施废液残渣进行预处理后用于生产水泥具有可行性。措施废液残渣具有一定的含水率,其颗粒物之间存在空隙、相互黏连,热解后用于制作吸附材料具有可行性。措施废液残渣中含有大量的铁、钙、钾、铝、镁、钠等金属元素,与含有污泥相比措施废液残渣不用进行金属负载,热解后制作催化剂具有可行性。图15幅,表27个,参考文献87篇
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X741
【图文】：

流程图,压滤工艺,微电解,斜板

装置台+收+格栅）砂除油装置微电解化箱（氢氧化钠）悬浮膜分离沉斜板水箱精细过滤过滤单污泥残渣压滤残渣脱水单元图 2-1 微电解斜板压滤工艺流程图压滤工艺措施废液处理整体运行较好，除油较彻底，剂添加量不大，产生的残渣量也少，工艺中的板框较但铁碳微电解工艺引入较多铁离子，故残渣整体偏红

流程图,絮凝气浮,残渣,过滤工艺

泥残渣利用压滤机进行减量化处理后外运处理。卸车罐搅拌沉淀箱自然沉降区气浮装置核桃壳过滤器石英砂过滤器金刚砂过滤器回注混凝剂、絮凝剂图 2-3 絮凝气浮过滤工艺流程图滤工艺加药共计约 9 余吨（烧碱添加量 1500~2000 pm，PAC 500 ppm），底泥成分复杂，残渣中 Na 浓度75 mg/kg，含量均偏高。板框环节运行良好，残渣含良好，因此残渣含油率低。残渣外观如图 2-4 所示

流程图,混凝沉降,过滤工艺,残渣

水干化处理后，达到运输条件，再交由具有处理资质卸水罐缓冲罐混凝沉降罐袋式过滤器清水罐水残渣脱水单元清水图 2-5 混凝沉降过滤工艺流程图滤工艺整体相对简单，没有专门的除油环节，因此该，含油率>7%。采用离心脱水工艺，但离心效率不够所示。

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