安家荣;苟金鑫;王诗航;岳韬
【摘 要】Measuring and analyzing by extraction and weight loss method, we have found that there is a lot of organic ingredient in the residual of treated oily sludge. By adjusting the proportion of the residual and the clay continuously, it was proved that the residual of treated oily sludge could be used as raw material of the sintered brick,and the proportions of the sin-tered brick was determined, too. The experiment results show that the residual of treated oily sludge is suitable for making sintered brick, and the best proportion of clay should be more than 40% and the oily sludge should be less than 4%. Compared with cracking, when the oleaginousness is 2%, brick making is more economical. Using the residual of treated oily sludge to make sintered brick is a recycling and harmless way to deal with oily sludge,by which to reduce the environmental hazards.%采用萃取法和失重法对含油污泥处理后残渣中油含量进行测定并分析，发现残渣中还含有大量有机成分。将不同比例含油污泥处理后的残渣和黏土制成砖胚进行烧结，出其作为烧结砖原料的最佳
配比。试验结果表明，含油污泥残渣适宜作为烧结砖原料，原料中黏土所占百分比应大于40%，污泥含油量应小于4%，对于含油量为2%的含油污泥残渣制砖比裂解法更为经济可行。含油污泥处理后残渣作为烧结砖的部分原料，为含油污泥出了一种资源化、无害化的处理方法，减少了对环境的危害。孙继海进球
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2016(035)011
guardium【总页数】4页(P9-12)
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【关键词】含油污泥处理后残渣;烧结砖;黏土含量;配比;资源化
【作 者】安家荣;苟金鑫;王诗航;岳韬
【作者单位】中国石油大学 华东 储运与建筑工程学院;中国石油大学 华东 储运与建筑工程学院;中国石油大学 华东 储运与建筑工程学院;中国石油西南油气田分公司蜀南气矿
【正文语种】中 文
渴慕目前国内外对于含油污泥无害化处理及利用已进行了大量的研究[1]，处理方法大致可分为浓缩干化法、高温处理法、溶剂萃取法、生物处理法和焚烧处理法。但单一的处理方法很难达到环境保护的规范要求，多种处理工艺相结合才能实现高效无害化处理效果。
现有工艺处理后会残留2%的含油残渣，对于残渣的处理，目前无害化处理方案是焚烧。这种方法不但不经济，还会造成资源上的浪费，大庆油田采用“预处理→清洗→离心法”处理后含油污泥含油量可降至2%。而之后的2%含油污泥残渣处理仍是一项技术空缺。采用残渣制砖技术，将含油污泥残渣掺入制砖工艺流程，在确保砖样品质的情况下，又能实现含油污泥残渣的有效资源化利用，并利用原来烧结砖的温度场，不会带来新的能耗。
屯兰矿
目前对于制砖工艺研究较多的是利用城镇污泥制砖，与含油污泥处理后残渣制砖有一定差别。1994年，张琼玖、张晓东曾对废钻井泥浆进行了固化制砖试验[2]，验证了含油泥制砖的可行性。但其试验参数设置较少，对制砖的影响因素规律性研究有所欠缺。本次试验将验证多种不同配比对砖强度的影响，到烧结砖原料的最佳配比。
采用溶剂萃取法和失重法[3]对含油污泥油含量做出测定。
溶剂萃取法测得含油污泥残渣含油量为3.707%，与试验所用含油污泥处理后残渣的理论含油量相差1.7%。这是因为企业处理后的含油污泥里不仅仅含油，还含有在处理过程中投加的许多化学药剂，它们在萃取时也可部分溶于萃取剂，从而影响试验结果。失重法测得含油污泥残渣含油量为13.94%，与理论含油量相差更大。分析认为：①在高温处理过程中，含油污泥中还有相当大的有机组分会被燃烧掉，且所占比例较大，大多应为含油污泥处理过程中加入的化学药剂；②试验前期设定使用105℃恒温脱水，但因为含油污泥组分较复杂，其中的成分可能会影响到含油污泥中水的沸点，将导致在105℃时无法对含油污泥进行彻底脱水，且105℃并未脱去含油污泥中的结晶水，这都将导致测量结果偏大。
中央经线通过萃取法和失重法对含油污泥处理后残渣中油含量的测定分析，发现残渣中还含有大量其他有机成分。
2.1 烧结砖原理
普通烧结砖的主要原料为黏土，其成分主要为有层状结构的含水硅酸盐和含水铝硅酸盐。黏土矿物使得黏土具有良好的可塑性，为黏土制作不同形状的胚体提供了可能。常规烧结砖在制砖时会掺入一定比例的粉煤灰。在烧结时，内部粉煤灰燃烧使得砖体更快地烧透。
而含油污泥中含有大量的有机质，在焙烧含油污泥砖时，其内部有机质会代替粉煤灰的作用，使砖品更易烧透[4]。
在烧结时，砖品在达到一定温度后开始收缩。在300～500℃之间，含油污泥砖品中的有机质会燃烧分解并放热；在500～800℃之间，黏土矿物质脱去结晶水，有机质的氧化分解及结晶水的脱去使砖品内部出现空隙，呈框架结构；当温度继续升高至850～900℃过程中，黏土矿物质和其中杂质会逐渐熔化，生成玻璃态液相，玻璃态液相填充砖体框架结构，由液相表面张力的作用使未熔颗粒紧密黏结，从而使砖体强度增大，孔隙率下降，变得密实。
2.2 试验材料来源
试验所用材料来自大庆油田，经“预处理→清洗→离心法”工艺处理后的残渣含油量在2%左右。试验所用黏土取自青岛胶州市营房镇砖瓦厂附近，土质适宜制砖，且含杂质较少。试验所用油来自胜利油田陈南联合站的脱水后稠油，该稠油凝点为20℃。
2.3 试验方法
试验分三组，含油污泥油含量分别为2%、4%和6%，每组做4种砖样，掺土量分别为0%、20%、40%和60%，共12种砖样。按配比取含油污泥与黏土量，经充分搅拌混合、陈化后，用砖模制作砖胚并编号。将其置于通风干燥处自然晾干10 d。10 d后砖胚表面发白，当体积基本不收缩时，则可放入干燥箱内恒温50℃维持1 d，再恒温80℃维持12 h，最后恒温105℃维持6 h。干燥后即可放入马沸炉中按温度要求进行烧制。
2.4 烧结温度的选取
依据烧结原理中三个温度段及不断的试验探索，最终确定出图1所示烧结温度曲线。
2.5 烧结砖宏观物理力学性质
（1）烧结前后对比。烧结前含油污泥残渣含量越高，砖胚颜越深。随含油污泥量增加，砖胚原料颗粒化明显，黏结性降低；随含油量增加，砖胚原料混合性变差。烧结后黏土百分比越大，砖样颜越红；含油污泥油含量越多，砖样表面越粗糙，孔隙度越大。
（2）烧失率。烧失率[5]就是在烧制过程中，有机质烧失释放出气体，砖样质量的减小率。将烧失率测量结果绘制折线图，如图2、图3所示。
结果显示，12种砖样的烧失率大致分布在10%～20%之间。由图2可知，黏土百分比增加，砖样烧失率降低。主要原因是随黏土含量增加，砖样中含油污泥量相对减少，有机质的量也相对减少，从而烧失率变小。图3中，含油污泥油含量增加，砖样烧失率上升，主要原因是随含油量上升，砖样中有机质含量上升，从而使烧失率上升。
（3）抗压强度。抗压强度是反应砖体结构强度的指标，决定着烧结砖的等级划分，进而决定了烧结砖的用途。根据抗压强度，砖可以分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级[6]。最低强度等级MU10对应抗压强度为10 MPa。对12种烧结砖进行抗压强度测试，并将结果数据绘制成折线图，如图4、图5所示。
结果显示，纯黏土砖的抗压强度可达28.260 6 MPa，强度等级已接近MU30。掺含油污泥的砖样抗压强度基本在5～20 MPa之间。由图4可知，黏土百分比增加，抗压强度增加。黏土含量在40%以后抗压强度升长速率高于黏土含量40%之前，即黏土含量对抗压强度影响较大。由图5可知，含油量增加，砖样抗压强度下降。通过对比各砖样抗压强度与最低抗压强度10 MPa基准线可以发现，含油量在6%时，砖样基本不合格；当含油量低于4%时，砖样基本合格；当掺土量大于20%时，除了含油量为6%的砖样外，其他砖样也都符合要求。
所以制砖时黏土含量最好大于40%，以获得更高的强度。通过对比，适宜烧结砖的含油污泥的含油量应小于4%，黏土所占百分比应大于40%。
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