电场协同热空气对流下皂苷添加剂强化含油污泥深度脱水工艺研究

针对含油污泥(OS)处理中脱水不彻底和二次污染问题，研究人员创新性地将天然植物表面活性剂皂苷(Saponins)与电场-热空气对流联用，开发出高效脱水技术。实验优化电压(20V)、皂苷浓度(6%)等参数使含水率降至8.79%，高热值(HHV)提升186%达17.59×103kJ/kg，为OS资源化利用提供绿色解决方案。

　　

石油化工行业每年产生约2.23×10⁷吨含油污泥(OS)，这种由水、油和固体组成的危险废物含有致癌性多环芳烃、重金属等污染物。传统处理方法如机械脱水、超声波处理等存在效率低、能耗高或二次污染等问题，特别是对含水率40-90%的OS难以实现深度脱水。如何实现OS"减量化、无害化、资源化"已成为全球环境治理的焦点难题。

杭州传恩环境科技有限公司的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表创新成果，将天然皂苷表面活性剂与电场-热空气对流技术联用，开发出OS深度脱水新工艺。研究采用直流电源(20V)、空气泵(88L/min)和自制脱水装置，通过极化显微镜、接触角测量等技术系统考察了电压、皂苷浓度(6%)、NaOH配比(0:4)、处理时间(16h)和温度(55°C)等参数的影响。

材料特性分析显示：原始OS含水率58.35%、含油率11.90%，主要含饱和烃(31wt%)和芳香烃(53.3wt%)。元素分析表明其富含C(38.63%)、O(21.01%)等组分。通过优化实验条件，研究取得突破性进展：在最佳参数下，OS含水率降至8.79wt%，高热值(HHV)提升至17.59×10³kJ/kg，增幅达186%。机理研究表明，皂苷的添加通过降低油水界面张力、增强电渗透效应，而电场作用则破坏乳液稳定性，协同促进水分迁移。

该研究创新性地将植物源表面活性剂与物理场技术结合，不仅解决了OS脱水不彻底的技术瓶颈，更显著提升了其能源回收价值。相比传统方法，该工艺具有环境友好（无二次污染）、能耗低（55°C温和条件）和操作简便等优势。研究提出的"表面活性剂-电场-热对流"协同机制为危险废物资源化提供了新思路，对推动石油化工行业绿色发展具有重要实践意义。