一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法技术

本发明专利技术涉及泥浆修复处置技术领域，公开一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法。本发明专利技术针对石油和重金属污染钻井泥浆，通过不落地收集、搅拌压滤、淋洗处置、筛分、化学氧化联合生物堆处置、气相抽提处置、废水处理，完成钻井泥浆全流程的处置，污染物处置彻底、处置成本相对较低、且利于大批量规模化处理，弥补了现阶段其他处置方法存在的高成本、处置量低、污染物处置不彻底的不足；同时，处置获得的土壤TPHs含量低于500mg/kg，进而实现处置后土壤的资源化利用，满足农作物栽培的利用要求。满足农作物栽培的利用要求。满足农作物栽培的利用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法


[0001]本专利技术涉及泥浆修复处置
，尤其涉及一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法。

技术介绍

[0002]随着国内各大油田的深度开发，因石油钻探、运输存储及管道腐蚀穿孔、第三方破坏等导致的土壤污染问题愈加严重。石油进入土壤后，由于其粘滞性较强，可对土壤产生强烈影响，不仅改变土壤有机质组成和结构，阻碍植物根系呼吸和养分吸收，影响作物正常生长，而且还影响土壤微生物群落的变化，特别是土壤中各种酶的活性，从而减弱土壤功能。此外，原油中的多环芳烃及其衍生物具有致癌、致畸和致突变等作用，可通过食物链在动植物体内富集，最后危及人类健康。面对油田稳产、上产及环境保护的双重压力，对石油污染土壤开展修复治理已迫在眉睫。
[0003]目前，针对石油污染土壤的修复，按工艺原理划分主要包括物理修复、化学修复和生物修复三类，每类修复工艺又分多种不同方法。热脱附工艺是目前物理修复的主要方法，该工艺通过高温加热去除土壤中石油烃等有机质的同时，破坏了土壤生态结构，修复后的土壤无法种植任何植物，只能作为生产水泥或其它建筑的原料。化学氧化工艺是化学修复的主要方法，修复过程繁琐，且不好控制，对氧化剂的选择尤为重要，残留的化学试剂很可能对土壤造成更大毒副作用。相对于上述两种修复工艺，生物修复则更加绿色、安全、环保，非常适合石油污染土壤修复及土壤生态结构调理，且生物修复因成本低廉，将成为未来石油污染土壤修复的核心技术。
[0004]考虑土壤修复周期，现有的生物修复工艺更适合土壤中石油烃含量低于30000mg/kg的污染土；且现有生物修复技术，通常按照修复后土壤中石油烃含量低于20000mg/kg或4500mg/kg指标开展，修复后土壤中石油烃低于3000mg/kg以下指标的生物修复工艺较少，对于修复后土壤中石油烃低于500mg/kg指标的生物修复工艺更少，修复后的土壤对农作物生长仍存在较大影响。另外，石油污染土壤往往还伴有重金属污染。因此，现有的石油污染土壤修复技术修复后的土壤难以资源化利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种修复后土壤中石油烃含量更低且便于资源化利用的石油污染泥浆的处置方法，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0007]一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法，包括如下处理步骤：1）集中储存：利用废弃泥浆不落地收集设备对钻井泥浆进行集中收集储存；2）破胶搅拌：集中收集储存的废弃泥浆转移到泥浆收集池内，加入破胶剂充分搅拌，对废弃泥浆进行破胶处置；3）压滤分离：对破胶处置的废弃泥浆进行分筛获得待处理不可回收的岩屑石砾和待回收的泥浆，对
分筛得到的泥浆进行压滤获得泥饼和待处理废液。
[0008]其中，岩屑石砾经粉碎和气相抽提处理后丢弃；压滤得到的泥饼分批次检测污染情况，并根据污染情况的不同将泥饼分为重金属污染泥饼和石油烃污染泥饼分别处理；石油烃污染泥饼经生物堆联合化学氧化处置至石油烃含量低于500mg/kg后资源化利用，重金属污染泥饼经淋洗、浓缩、脱水后，得到的污泥和上清液，污泥检测合格后回填，上清液与步骤3）中得到的废液一起转运到调节池进行废水处理；所述废水处理依次包括一级还原反应处理、二级还原反应处理、一级反应澄清和二级反应澄清四个步骤，二级反应澄清的上清液作为重金属污染泥饼的淋洗用水，实现废水的循环利用，二级反应澄清得到的污泥压滤后专门处理，压滤产生的废水回收到调节池循环处理。
[0009]本专利技术提供的一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法，将分筛、压滤、检测等技术有机结合，并对重金属污染泥饼和石油烃污染泥饼分别处理，确保修复后土壤的低石油烃含量、低重金属含量，最终实现修复后土壤的资源化利用，如作为农作物栽培土壤等。
[0010]更为优选的是，压滤得到的泥饼分批次检测污染情况时，以重金属含量是否超标为判断依据，当泥饼满足重金属超标条件则判定该泥饼为重金属污染泥饼，当泥饼不满足重金属超标条件则判断该泥饼为石油烃污染泥饼。重金属超标条件可根据相关标准、经验值或实验值进行。
[0011]更为优选的是，重金属污染泥饼的淋洗处理过程为：将重金属污染泥饼运至破碎筛分场地，由装载破碎一体机进行破碎、筛分，去除大石块及建筑垃圾等，进而获得淋洗工艺所需粒径大小的颗粒；淋洗时，利用两级淋洗装置进行逆流淋洗，淋洗介质为药剂；所述药剂包括酸或者高分子螯合剂，以及表面活性剂和环糊精。通过破碎和进一步筛分工艺确保重金属的淋洗去除效果。
[0012]更为优选的是，石油烃污染泥饼进行生物堆联合化学氧化处置的过程为：将石油烃污染泥饼与有机质混合搅拌均匀后堆放于生物堆系统上；所述生物堆系统包括若干通风排水管和若干增湿管道，各通风排水管构成多层结构，搅拌均匀的石油烃污染泥饼与有机质堆放在通风排水管的上方形成若干堆体，增湿管道铺设于堆体的顶部；堆积过程中层与层之间填入额外物质以提供额外的营养，并填入添加剂以增加土壤的透气性及调整湿度；各堆体外覆盖有密封膜对堆体四周进行密封。
[0013]处置过程中，运行与通风排水管连接的通风设备并监测通风流量、温度、湿度和堆体的压力，以便定期加入营养添加剂、调节湿度，进而促进微生物降解；处置过程中的尾气集中收集处理后排放。
[0014]处置过程中，对堆体进行采样和分析、监测生物堆石油总烃含量，待生物堆石油总烃含量达到5000
±
100mg/kg时，加入 40mmol/kg过硫酸钠和8mmol/kg硫酸亚铁，进而破坏长链烷烃并快速降解有机污染物及其中间产物，提升降解菌群活性，期间持续对堆体进行采样和分析，直至石油烃含量低于500mg/kg，修复完成。过硫酸钠和硫酸亚铁的加入是确保土壤中石油烃含量降解至500mg/kg以下的一个关键因素。
[0015]更为优选的是，所述有机质为动物粪便、秸秆等；所述额外物质为秸秆、木屑或沙子，所述添加剂为树皮或锯末。
[0016]更为优选的是，所述营养添加剂为农业肥料的混合物，所述营养添加剂中氮：磷：钾的元素质量比为15：1：1。
[0017]更为优选的是，所述一级还原反应处理过程为：由还原剂加药装置向一级还原反应池中投加亚硫酸氢钠还原剂，通过搅拌机搅拌并调整pH值在2~3，停留时间30
±
5min，使一些重金属初步降低。
[0018]更为优选的是，所述二级还原反应处理过程为：由还原剂加药装置向二级还原反应池中加入硫酸亚铁，通过搅拌机搅拌，停留时间约20
±
3min。
[0019]更为优选的是，所述一级反应澄清的过程为：通过pH调整加药装置调节一级反应澄清池中废水pH值为7~10，随着pH值升高去除废水中的重金属；一级反应澄清时，逐步投加石灰，对具有不同沉淀最佳pH值的重金属进行分级中和沉淀。
[0020]更为优选的是，所述二级反应澄清的过程为：往二级反应澄清池中加入磷酸氢二钠对重金属进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法，其特征在于，主要包括如下处理步骤：1）集中储存：利用废弃泥浆不落地收集设备对钻井泥浆进行集中收集储存；2）破胶搅拌：集中收集储存的废弃泥浆转移到泥浆收集池内，加入破胶剂搅拌，对废弃泥浆进行破胶处置；3）压滤分离：对破胶处置后的废弃泥浆进行分筛获得待处理不可回收的岩屑石砾和待回收的泥浆；对分筛后得到的泥浆进行压滤，压滤后泥浆分为泥饼和待处理废液；不可回收的岩屑石砾经粉碎和气相抽提处理后丢弃；泥饼分批次检测污染情况，并根据污染情况的不同分为重金属污染泥饼和石油烃污染泥饼；石油烃污染泥饼经生物堆联合化学氧化处置至石油烃含量低于500mg/kg后资源化利用，重金属污染泥饼经淋洗、浓缩、脱水后得到污泥和上清液，污泥检测合格后回填，上清液与步骤3）中得到的待处理废液一起转运到调节池进行废水处理；所述废水处理依次包括一级还原反应处理、二级还原反应处理、一级反应澄清和二级反应澄清四个步骤，二级反应澄清的上清液作为重金属污染泥饼的淋洗用水，实现废水的循环利用，二级反应澄清得到的污泥压滤后专门处理，压滤产生的废水回收到调节池循环处理。2.根据权利要求1所述的一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法，其特征在于，泥饼分批次检测污染情况时，以重金属含量是否超标为判断依据，当泥饼满足重金属含量超标条件则判定该泥饼为重金属污染泥饼，当泥饼不满足重金属含量超标条件则判断该泥饼为石油烃污染泥饼。3.根据权利要求1所述的一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法，其特征在于，重金属污染泥饼的淋洗处理过程为：将重金属污染泥饼运至破碎筛分场地进行破碎筛分获得淋洗工艺所需粒径大小的颗粒；淋洗时，利用两级淋洗装置进行逆流淋洗，淋洗介质为药剂；所述药剂选自酸、高分子螯合剂、表面活性剂和环糊精。4.根据权利要求1所述的一种石油重金属复合污染泥浆的处置方法，其特征在于，石油烃污染泥饼进行生物堆联合化学氧化处置的过程为：将石油烃污染泥饼与有机质混合搅拌均匀得到混合物并堆放于生物堆系统上；所述生物堆系统包括若干通风排水管和若干增湿管道，各通风排水管构成多层结构，混合物堆放在通风排水管的上方形成若干堆体，增湿管道铺设于堆体的顶部；混合物堆积过程中层与层之间填入额外物质以提供额外的营养，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：张起源，关维，农海涛，陈杰华，洪宽，罗紫睿，
申请(专利权)人：佛山市铁人环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：