含油污泥清潔化處理技術(shù)原理及其應(yīng)用現(xiàn)狀10332

1、含油污泥淸潔化處理技術(shù)原理及其應(yīng)用現(xiàn)狀含油污泥描原油或成品油混入泥上或其他介質(zhì)其中的油分不能直接回收而可能造成環(huán)境污染的女種形態(tài)的混合物。含汕污泥主要產(chǎn)生在油圧1和煉汕廠，按來源可分為三種不同類型：（1）在油田開發(fā)特別是油井采油生產(chǎn)和井下作業(yè)施匸過程中，部分原油放噴或被油管.抽油桿、泵及其他井下匸具攜帯至土油地或井場這些原油滲入地面上壤.形成油泥稱為落地油泥：（2）各種儲油罐在自然沉降中也會產(chǎn)生一些油泥稱為罐底泥：（3'煉汕廠三泥=包括：隔油池底泥、溶氣浮選浮渣和剩余活性污泥等.其中以浮選浮渣址為辰大占三泥總雖的80%山。含油污泥的產(chǎn)雖巨大。據(jù)統(tǒng)訃某中等規(guī)模汕IB日油泥址大約IO（H左

2、右，堆放總址已在40萬I以上。這些污泥中一般含有的苯系物、酚類、恿類等物質(zhì)，并伴隨惡臭和訴性，若直接和自然環(huán)境接觸.就會對丄壤、水體和植被適成較大污染，同時也總:味著石油資源的浪費12L W此,無論是從環(huán)境保護(hù)還是從回收能源的角度考慮，都應(yīng)該對含油污泥進(jìn)行無害淸潔化處理。含油污泥組成可以大致分為水乳化油或吸附油.固體異物，無機鹽等。油泥在水中一般呈穩(wěn)定的懸浮 乳狀液體系其水合和帶電性形成J'穩(wěn)定的分散狀態(tài)很難實現(xiàn)多相分離，從而增加J'處理技術(shù)的難度和成 木。又由于承載汕類的基質(zhì)的笫種可能性，統(tǒng)稱的含油污泥成分極其復(fù)朵，性質(zhì)各不相同 I大I此處理技術(shù) 也有多樣的要求。木文按偵處理

3、匸藝方法、核心處理技術(shù).最終處宜三大類簡述國內(nèi)外幾種主要含油污泥處理技術(shù)原理及應(yīng)用現(xiàn)狀.以期為合理地選用或開發(fā)適合對彖性質(zhì)的匸藝流程和設(shè)備提供參考。1處理技術(shù)原理及應(yīng)用特點1預(yù)處理工藝方法減大部分含油污泥含水率較r進(jìn)許女處理丄藝前需婆進(jìn)行調(diào)制脫水容。污泥脫水過程是污泥的懸浮粒子群和水的相對運動而污泥的調(diào)質(zhì)則是通過化學(xué)或物理于段調(diào)整固休粒子群的界面性狀和排列狀態(tài).使之適合不同脫水操作的偵處理.以提高機械脫水性能。LLl調(diào)制為了防止粘度過濾比阻大的含汕污泥堵塞濾料并針對其粘度大、乳化嚴(yán)重.固一固一液粒子間粘附力強和密度差小等持點，調(diào)制時除添加絮凝劑外，還配合以破乳.加熱等其他強化于段實現(xiàn)油一水一固

4、的三相分離的關(guān)惟之一是使粘度大的吸附油解吸或破乳。為促使油類從固體粒子表面分離 SUrendra認(rèn)為加入合適的電解質(zhì)可増加系統(tǒng)的電荷密度，使它們?nèi)〈徒M分優(yōu)先吸附在粒子表面，并使粒子更分散為油從固體顆粒表面脫附創(chuàng)造更好的條件國外學(xué)者分別發(fā)明了針對煉廠的含汕污泥調(diào)質(zhì)一機械脫水工藝回收油的有關(guān)專利技術(shù)卜甸,提出了通過投加表面活性劑、稀釋劑（葵烷等人電解質(zhì)（NaCl溶液），或破乳劑（陰離子或非離子）、潤濕劑和PH調(diào)節(jié)劑等，并輔以加熱減粘等調(diào)質(zhì)于段，實現(xiàn)油一水一固三相分離。在國內(nèi)煉廠何含油污泥調(diào)制系統(tǒng)中普遍采用的絮凝劑包括分子無機絮凝劑如聚合氯化鋁.聚合硫 酸鐵等和商分子有機絮凝劑如r聚合度的非離子.

5、陽離子.陰離子聚丙稀酰胺等長鏈大分子。多數(shù)取位在 機械脫水前使用陽離子有機絮凝劑或有機絮凝劑和石灰聯(lián)用，以提島絮凝、脫水效果.淘汰以往使用單一無機絮凝劑，處理效果各不相同。但女?dāng)?shù)煉廠的含油污泥處理中，對于油類的回收尚考農(nóng)不足。1.1.2分流、脫水調(diào)質(zhì)后的污泥再經(jīng)重力沉降脫水后通常為黑色粘稍狀液體（含水率小于96%）,稱為濃縮污泥若工藝需要可進(jìn)一步進(jìn)行機械脫水減容。在脫水設(shè)備上，逐漸淘汰了真空轉(zhuǎn)鼓.折帯式過濾機。取而代之的是便于連續(xù)操作的離心過濾機，其中以臥螺旋沉降式離心機應(yīng)用范困最廣。適用于石汕鉆井行業(yè)中含油率5 %的含油污泥脫水成套設(shè)備配宜以及其他匸業(yè)領(lǐng)域中含油比較r的污泥脫水成套設(shè)備的配宜

6、。近年來在傳統(tǒng)兩相離心機基礎(chǔ)上已開發(fā)出J'三相離心機。徳國OIVIW煉廠和ESSo公司應(yīng)用三相臥式螺旋離心機處理含汕污泥。此1：藝是把油泥加熱至6080 °C,并偵攪拌或加入有機絮凝劑，處理雖可達(dá)60mVh有效的將含油污泥分成三相I叫我國煉廠污泥前處理普遍采用機械脫水匚藝，以帯式壓濾機.離心機為主.帶式壓濾機一般用干處理含油少的污泥，離心機一般用于處理油泥和浮渣.經(jīng)帶式壓濾機或離心機脫水后污泥的含水率在75%80%lll2U在研處較多的幾種含油污泥處理匸藝中，污泥調(diào)質(zhì)一機械脫水處理工藝發(fā)展得比較成熟，但是對于不同的煉廠產(chǎn)生的含油污泥.需要確定辰優(yōu)的混凝劑、破乳劑類型和用雖.脫

7、水機械的型號和運行參數(shù)經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)査目前尚缺少普適的藥劑和脫水機械設(shè)備的組合。1.2核心處理技術(shù)121熱處理丄藝（1）化學(xué)熱洗。熱水洗滌法（也稱熱脫附法）是關(guān)國環(huán)保局處理含汕污泥優(yōu)先采用的方法。目前主要用 干落地油泥的處理。一般以熱堿水溶液反復(fù)洗滌,再通過氣浮實施固液分離。文獻(xiàn)12報道洗滌溫度女控制 在70 C左右,液固比2 ： 1,洗滌時間20 min.能將含油雖為30%落地汕泥洗至殘油率1%以下。混合堿可由廉 價的無機堿和無機鹽組成,也可選用廉價的洗衣粉等,該方法能雖消耗低費用不r是我國目前研尤較多.較普遍采用的含油污泥處理方法。國家專利介紹了一種既經(jīng)濟(jì)又有效地從廢棄油泥中提取原汕的工藝方法。

8、先向攪拌器內(nèi)加入水、化學(xué)藥劑，加入油泥.加熱混合攪拌后靜宜沉淀，最后對處理后的液體進(jìn)行油水分離。原油回用，殘上可用來燒磚。該提取原油的匸藝方法設(shè)汁簡也 易于實施。但是工藝路線未提及連續(xù)操作可行性及污水處理等問題。（2）焚燒。含油污泥焚燒前一般必須經(jīng)過污泥調(diào)制和脫水預(yù)處理,在投加絮凝劑（PAC或有機陽離子絮凝劑）的作用下經(jīng)攪拌、重力沉降后分層切水，濃縮預(yù)處理后的污泥,再經(jīng)設(shè)備脫水、F燥等工藝將泥餅送至焚燒爐進(jìn)行焚燒,灰渣再進(jìn)一步處理。法國、徳國的石化企業(yè)女采用焚燒的方式,灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋場,焚燒產(chǎn)生的熱能用于 供熱發(fā)電IaI嘰我國絕大藝數(shù)煉汕廠都建有污泥焚燒裝宜採用焚燒處理最幺的

9、廢物是污水處理場含汕污泥. 如湖北荊門石化廠、長嶺石化廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐：燕山石化采用的流化床焚燒爐。含油污泥在經(jīng) 焚燒處理后,多種有害物質(zhì)幾乎全部除去效果良好。但是,在我國污泥焚燒尚需要大雖的柴汕或污油熱雖又 大都沒有回收利用成木很高投資也大,加之焚燒過程中常伴有嚴(yán)重的空氣污染有的還有大量灰塵,焚燒裝 宜的實際利用率較低。（3）熱解吸。熱解吸是近年來國外含油污泥無吿化處理的另一個手段是一種改型的污泥高溫處理方法。油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度使燒類及有機物解吸C 20世紀(jì)90年代初該匸藝在國外迅速發(fā)展并獲得應(yīng)用。主要有HCUer等開發(fā)的包含低溫（107204 C）1溫（357510 C

10、）加熱蒸發(fā)一冷凝步驟的含油污泥處理匸藝al, Krebs. Geory等利用鍋爐排放熱廢氣干燥含汕泥餅的專利技術(shù)以及Term TeCh熱解吸匚藝等。該匸藝是在一個裝有密鋼葉片轉(zhuǎn)子的反應(yīng)器中，把污泥從299 C加熱至399 9,并通入蒸氣，使燒類在復(fù)雜的水合和裂化反應(yīng)中分離，并冷凝回收。這些工藝都能從泥餅中回收油，剩余干燥的泥渣中燒含量小于5x10叫 該技術(shù)已工業(yè)應(yīng)用，但處理費用較高U兒熱解吸技術(shù)在我國的應(yīng)用實例較少，尤俊洪I闔在專利中介紹了一種處理油泥的方法。將污泥和由磷酸 等物質(zhì)組成的助劑一起放進(jìn)一個蓋上有収向排氣閥的密閉反應(yīng)器中宜于預(yù)先加熱的反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行無氧加 熱分解反應(yīng)結(jié)束后快速冷卻，防

11、止物料氧化生成物可以進(jìn)一步加工成生產(chǎn)吸附劑.炭黑。熱解吸技術(shù)是一種新的含油污泥無害化處理技術(shù)具有較島的技術(shù)含址.雖反應(yīng)條件要求較癰操作比較復(fù)朵，但其很有潛力尚待進(jìn)一步完善。1.2.2溶劑萃取處理工藝溶劑萃取作為一種用以除去污泥所夾帶的油和其他有機物的單元操作技術(shù)而被廣泛研尤溶劑包括丙烷三乙胺、重整油和臨界液態(tài)Co2等，油類從污泥中被溶劑抽提出來后，通過蒸館把溶劑從混合物中分離出來循環(huán)使用。經(jīng)萃取后大多泥渣都能達(dá)到BDATM求回收油則用于回?zé)?。張秀喪等問介紹了一種使用三氯甲烷溶劑萃取一蒸氣蒸館處理含油污泥的工藝實驗。含油污泥脫水后.自然風(fēng)干去除雜物，粉碎。用三氯甲烷將污泥溶解，經(jīng)攪拌和離心后回收

12、萃収液。含有殘氽重油和溶劑的污泥.進(jìn)入下一步蒸氣蒸怖處理。該方法可使油泥脫油率高達(dá)90%以上，比虹一的溶劑萃取和直接蒸飾處理效果為好，但尚未在工程中得到檢驗。目前.由于成木r萃取法還沒有實際應(yīng)用于煉廠含油污泥處理。開發(fā)出性能價格比r的萃取劑成為 此項技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵C另外，正處于開發(fā)階段的超臨界流體萃取技術(shù)有望取代傳統(tǒng)的萃取法處理含油污泥。1.23生物處理工藝生物處理工藝目前有地耕法.堆肥法.生物反應(yīng)器法等。（1）地耕法。地耕法常用于處理落地油泥,有的也用于處理其他含油污泥及含油鉆屑。采用地耕法一 般都要投加肥料以平衡上壤中的C:N: P比并調(diào)節(jié)上壤濕度及PH以優(yōu)化燒類生物降解條件要翻耕土壤使

13、之充氧并使燒類在土壤中混合均勻C地耕法處理含油污泥最大優(yōu)點在于,它是通過天然過程將石油燒轉(zhuǎn)化為 無害的土壤成份的運行費用低。但地耕法凈化過程緩慢,不適用于冬季較長的地區(qū)且有可能在農(nóng)En中產(chǎn)生諸如高分子蠟及瀝青質(zhì)等生物難以降解燒類的積累以忙（2）堆肥法。堆肥法是將含油廢弁物與適半的材料相混合并成堆放宜用人匸強化生物降解。堆肥法 能保持微生物代謝過程中產(chǎn)生的熱量,有利于石汕燒類的生物降解；持水性.透氣性為選擇材料的原則常 用鋸木屑.碎稻草等。堆肥法多見應(yīng)用于較商燒類含雖的含油污泥及冬季較長的地區(qū)。處理后的含油廢棄物一般填埋或施用農(nóng)IB" 21U（3）污泥生物反應(yīng)器法。生物反應(yīng)器是一種將含

14、油污泥稀釋于營養(yǎng)介質(zhì)中使之成為泥漿狀的容器。生物反應(yīng)器通過人為地控制充氧、溫度.營養(yǎng)物質(zhì)等操作條件燒類物質(zhì)的生物降解速度較之其他生物處理過程更快C有的加入馴化過的禹效燒類氧化菌加快燒類的生物降解。生物反應(yīng)器法也見應(yīng)用于石油匚業(yè)廢棄物的預(yù)處理以減少燒類含址后作其他處理從20世紀(jì)80年代開始.生物處理方法越來越受到關(guān)注。其中已開發(fā)了許多新的高效菌種.處理范困也相應(yīng)的拓寬。目前.進(jìn)一步研究主要集中在培養(yǎng)及馴化適應(yīng)高濃度含油污泥的島效的新菌種及減小污泥體枳等方面。1.2.4含油污泥的綜合利用（1）作催化裂化裝宜分鈿塔的油漿。MObil公司SOIomOn M開發(fā)j'把污泥浮渣作FCC裝豐原料的技

15、 術(shù)門嘰該技術(shù)把含水雖癰的污泥首先進(jìn)行機械脫水.再對脫水后粘稍的泥餅加熱，并投加非離子表面活性 劑等乳化劑.使水包油空乳化油轉(zhuǎn)化為油包水型，因而易與其他原料油充分混合，流動性好?；旌衔锪陷斎薋CC裝宜反應(yīng)器經(jīng)催化裂化反應(yīng)生成汽油。由于其注入比例很低，對催化裂化過程沒有影響（2）作焦化裝宜原料卩叭20世紀(jì)90年代起國外許多煉油廠就采用MObil油泥焦化匸藝來處理APl 隔油池油泥，用冷焦水與污泥調(diào)合后作為驟冷介質(zhì)在淸焦前對熱焦炭進(jìn)行冷卻污泥中的水作為冷焦水或切焦水回用燒類則循環(huán)回裝置。該技術(shù)涉及到焦化裝宜的改適，比較復(fù)雜。SCaIteCh公司開發(fā)的技術(shù)較好地解決了焦化塔注入污泥所帶來的可能堵塞焦

16、孔、產(chǎn)生熱點而延緩冷焦過 程使操作波動等問題“其核心是使用專門設(shè)計的GUinard DC 6離心分離器，添加破乳劑，從含油污泥中分 離出清潔油和清水供循環(huán)回用，而剩下的是淸潔的固體微粒和水的濃漿液，用來代替部分冷焦水。但該工 藝存在無機固體的增加使焦灰難以達(dá)到電極焦質(zhì)址標(biāo)準(zhǔn)的問題。在我國，油泥作焦化裝宜原料的方法未見應(yīng)用，原因之一可能是污泥中仍含有大雖水，易對焦化操作產(chǎn)生影響，焦化的處理能力低.不能將三泥全部處理掉：另外是某些煉油廠，或者焦化裝宜生產(chǎn)商品級石油焦，或者沒有焦化裝宜.無法采用此法對污泥進(jìn)行處理。表1幾種核心處理技術(shù)對比情況核心處理技術(shù)優(yōu)點缺點主要適用原料熱水洗滌法工藝容易實現(xiàn) 投

17、資費用低，可回收 大部分油品難于處理乳化嚴(yán)重的含油 污泥，可能產(chǎn)生二次污染落地油泥焚燒最大程度的減址 化，對原料適應(yīng)能力強能耗商，設(shè)備投資大，1： 藝技術(shù)要求一般熱雖:利用 率不商，可能存在粉塵、SO2 等二次污染含水量不高而油含量較高的含油污泥熱解吸介質(zhì)完全無機化.燒類可回收利用反應(yīng)條件要求較高，操作 比較復(fù)朵含水址不高婭 類含雖商的污泥溶劑萃取法效率高，處理徹 底，大部分石油類物萃取劑價格昂貴，過程中 存在部分損失，處理成木商船底泥與罐底泥質(zhì)提取回收生物處理能耗低，處理成本低處理周期長，對環(huán)烷燒、 芳燒、朵環(huán)類處理效果較差， 對r含油污泥難適應(yīng)，資源無法回用油含址小于5綸的含油污泥綜合利用

18、處理效果理想 資源得到回收利用工藝技術(shù)復(fù)朵投資成木 商，多數(shù)貝適用于大型煉廠， 與主體生產(chǎn)工藝同步運行煉油廠三泥(3) 回收輕油.瀝青。CoChin煉油廠報導(dǎo)用廢渣制成備種等級的瀝青。此工藝每年從污泥中回收的輕 質(zhì)油達(dá)1 700 t ,這些輕質(zhì)油可以與其他合適的油分混合,充當(dāng)內(nèi)燃料?；厥蛰p油后剩余的殘留物,在催 化劑AlCh作用下加熱處理.生產(chǎn)出65/25、75/30. 85/25、90/15等各種等級的瀝青【。表1簡要介紹J'幾種孩心處理技術(shù)的優(yōu)缺點及適用原料。1.3垠終處過大部分污泥處理方法最終都有殘渣無害化的問題含汕污泥殘渣最終處宜方法有固化、填埋和燒磚等。1.3.1固化技術(shù)何固

19、體處理是通過物理化學(xué)方法將含油污泥固化或包容在情性固化基材中的一種無害化處理過程以便運輸、利用或處迓。所用的化學(xué)固化劑分為有機和無機兩大類,有機系列包括服醛樹脂、聚鑿、環(huán)氧乙烷、丙烯酰胺凝膠體、聚丁二烯等,無機系列有水泥及近年開發(fā)的磷石膏等。固化處理能較大程度地減少含油污泥中有害離子和有機物對上壤的佞蝕和瀝濾、從而減少對壞境的影響和危害。近年來受到較多關(guān)注，有望取代回填技術(shù)。目前國內(nèi)對于含油污泥固化處理尚停留在研尤階段,對于含油雖較低的污泥可優(yōu)先考慮采用固化處宜. 特別適合于落地污泥及含Nael- CaCh等鹽類較高的含油污泥。1.3.2填埋2糾為了保證填埋場的長期安全性，含油污泥在填埋前，其

20、浸出毒性等特性抬標(biāo)必須滿足安全填埋場的入 場控制標(biāo)準(zhǔn)(GB 18598-2001)。填埋是目前我國處理廢渣的最主要的最終處迓方法之一隨著含汕污泥處理技術(shù)的發(fā)展.污泥減雖化 將大大減輕填埋場的壓力。1.3.3制磚或用作燒磚燃料文獻(xiàn)|20調(diào)査含油6%8%的污泥摻入煤粉可作燒磚的燃料,或者摻入適、1I的助燃物質(zhì)如煤、鋸末.汕等生產(chǎn)型煤。油底泥、浮渣熱值很麻并含有AI(OH)3等物質(zhì)污水處理過程中常用混凝劑Ah(SO4)3X PAC等按不同比例摻入粘上中制成磚坯進(jìn)行培燒,磚的抗壓強度符合國家要求。2結(jié)論和建議隨著環(huán)境法規(guī)的日益嚴(yán)格和完善，煉油污泥無吿化處理技術(shù)將引起商度重視，20世紀(jì)90年代以來.含油

21、污泥處理技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下一些特點：(1)從最初爪一的處理模式.轉(zhuǎn)向箏樣化，綜合化處理模式。(2)從堆埋、焚燒等處理模式轉(zhuǎn)向無害化處理與資源回用模式。<3)蚩數(shù)處理方法的原料適應(yīng)性較低。<4)國外處理工藝日益復(fù)朵.設(shè)備的自動化程度逐步提> 1：程投資大幅度上升。綜上，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和完善，含油污泥無害化.清潔化.資源化處理技術(shù)將成為污泥處理 技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。油泥處理在達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡雖回收能源是科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的方向之 -O我國應(yīng)從原油、基質(zhì).環(huán)境三方面綜合考察含油污泥性質(zhì)的基礎(chǔ)上，充分汲取國外的先進(jìn)技術(shù)，并結(jié) 合我國國情.開發(fā)經(jīng)濟(jì)合理的污泥無害化處理

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