含油污泥來源與處理方法綜述

含油污泥來源與處理方法綜述

摘要：本文主要論述含油污泥的主要來源及含油污泥脫水方法，并對含油污泥的處理方法進(jìn)行了綜述，對各種處理方法進(jìn)行了比較，講述了各自的優(yōu)缺點。

關(guān)鍵字：含油污泥來源處理方法前言含油污泥是是在石油開采采、運輸、煉煉制及含油污污水處理過程程中產(chǎn)生的含含油固體廢物物。污泥中一一般含油率在在10～50%，含水率在40～90%，我國石油油化學(xué)行業(yè)中中，平均每年年產(chǎn)生80萬t罐底泥、池池底泥[1]]，勝利油田田每年產(chǎn)生含含油污泥在10萬噸以上，大大港油田每年年產(chǎn)生含油污污泥約15萬噸，河南南油田每年產(chǎn)產(chǎn)生5×104m3含油污泥[22]。含油污污泥中含有大大量的苯系物物、酚類、蒽蒽、芘等有惡惡臭的有毒物物質(zhì)[3]，含油油污泥若不加加以處理，不不僅污染環(huán)境境，而且造成成資源的浪費費。含油污泥泥的處理一直直是困擾油田田的一大難題題。1．含油污泥來來源含油污泥的的來源主要有有以下幾種途途徑：1.1原油開開采產(chǎn)生含油油污泥原油開采過過程中產(chǎn)生的的含油污泥主主要來源于地地面處理系統(tǒng)統(tǒng)，采油污水水處理過程中中產(chǎn)生的含油油污泥，再加加上污水凈化化處理中投加加的凈水劑形形成的絮體、設(shè)設(shè)備及管道腐腐蝕產(chǎn)物和垢垢物、細(xì)菌(尸體)等組成了含含油污泥。此此種含油污泥泥一般具有含含油量高、粘粘度大、顆粒粒細(xì)、脫水難難等特點,它不僅影響響外輸原油質(zhì)質(zhì)量,還導(dǎo)致注水水水質(zhì)和外排排污水難以達(dá)達(dá)標(biāo)[4]。1.2油田集集輸過程產(chǎn)生生含油污泥勝利油田含含油污泥的主主要來源于接接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合合站的油罐、沉沉降罐、污水水罐、隔油池池底泥、煉廠廠含油水處理理設(shè)施、輕烴烴加工廠、天天然氣凈化裝裝置清除出來來的油沙、油油泥，鉆井、作作業(yè)、管線穿穿孔而產(chǎn)生的的落地原油及及含油污泥[[5]。油品品儲罐在儲存存油品時，油油品中的少量量機(jī)械雜質(zhì)、沙沙粒、泥土、重重金屬鹽類以以及石蠟和瀝瀝青質(zhì)等重油油性組分沉積積在油罐底部部，形成罐底底油泥。中原油田污污泥產(chǎn)生主要要是一次沉降降罐、二次沉沉降罐、洗井井水回收罐的的排污。含油油污泥本身成成分復(fù)雜，含含有大量的老老化原油、蠟蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)質(zhì)、膠體和固固體懸浮物、細(xì)細(xì)菌、鹽類、酸酸性氣體、腐腐蝕產(chǎn)物等，污污水處理過程程中還加入了了大量的凝聚聚劑、緩蝕劑劑、阻垢劑、殺殺菌劑等水處處理藥劑[66]。在3~6年年的油罐定期期清洗中，罐罐底含油污泥泥量約占罐容容的1%左右。罐底底含油污泥的的特點是碳?xì)錃浠衔铮ㄓ陀停┖繕O高高。據(jù)調(diào)查測測試發(fā)現(xiàn)，油油罐底泥中大大約25%為水，5%的無機(jī)沉淀淀物如泥沙，70%左右為碳?xì)錃浠衔铮淦渲袨r青質(zhì)占占7.8%，石蠟占6%，污泥灰分分含量4.8%[33]。1.3煉油廠廠污水處理場場產(chǎn)生的含油油污泥煉油廠污水水處理場的含含油污泥主要要來源于隔油油池底泥、浮浮選池浮渣、原原油罐底泥等等，俗稱“三泥”，這些含油油污泥組成各各異，通常含含油率在10％～50％之間，含含水率在40％～90％之間，同同時伴有一定定量的固體。2．含油污泥的的危害含油污泥體體積龐大，若若不加以處理理直接排放，不不但占用大量量耕地，而且且對周圍土壤壤、水體、空空氣都將造成成污染，伴有有惡臭氣體產(chǎn)產(chǎn)生，而且對對周圍土壤、水水體、空氣都都將造成污染染，伴有惡臭臭氣體產(chǎn)生，污污泥含有大量量的病原菌、寄寄生蟲（卵）、銅銅、鋅、鉻、汞汞等重金屬，鹽鹽類以及多氯氯聯(lián)苯、二惡惡英、放射性性核素等難降降解的有毒有有害物質(zhì)。3．常用污泥的的處理方法含油污泥處處理最終的目目的是以減量量化、資源化化、無害化為為原則。含油油污泥常用的的處理方法：：溶劑萃取法法、焚燒法、生生物法、焦化化法、含油污污泥調(diào)剖、含含油污泥綜合合利用等。3.1含油污污泥的脫水含油污泥中中的水有以下下四種形態(tài)：：自由水（freewaterr）、間隙水水（interrstitiialwaater）、附著水水（vicinnalwaater）[或表面水surfaacewaater]、化學(xué)結(jié)合合水（chemiical-bboundwaterr）。常用含含油污泥脫水水方法及效果果見表1[7]。表1

常常用含油污泥泥的脫水方法法及效果脫水方法法脫水裝置置脫水后含水率％％脫水后狀態(tài)濃縮脫水水重力、氣浮、離離心心濃縮95~997近似糊狀狀自然干化化法自然干化場、曬曬沙沙場70~880泥餅狀機(jī)械脫水真空過濾真空轉(zhuǎn)鼓、真空空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤60~880泥餅狀壓力過濾板框壓濾機(jī)45~880泥餅狀滾壓過濾滾壓帶式壓濾機(jī)機(jī)78~886泥餅狀離心過濾離心機(jī)80~885泥餅狀干燥法10~440粉狀、粒粒狀焚燒法0~100灰狀3.2含油污污泥的調(diào)質(zhì)經(jīng)重力沉降降脫水后的黑黑色粘稠含油油污泥濃縮液液，一般由水水包油(O/W)、油包水(W/O)以及懸浮固固體共同組成成，屬于多相相的膠體體系系，組成較為為復(fù)雜。由于于含油污泥顆顆粒表面吸附附同種電荷，相相互之間排斥斥，加之充分分乳化，極難難脫穩(wěn)，使得得油、水、泥泥渣分離比較較困難。需要要加入調(diào)質(zhì)劑劑，使原油與與固體顆粒分分離、油滴聚聚合、原加入入的化學(xué)藥劑劑隨固體雜質(zhì)質(zhì)沉降，實現(xiàn)現(xiàn)油、水、渣渣三相的完全全分離。李凡修對含含油污泥調(diào)質(zhì)質(zhì)－機(jī)械脫水水處理工藝進(jìn)進(jìn)行研究，該該技術(shù)的關(guān)鍵鍵在于對調(diào)質(zhì)質(zhì)中所用的絮絮凝劑[8]]、破乳劑、調(diào)調(diào)節(jié)劑[9]]種類與用量量的選定、脫脫水機(jī)械類型型的選擇，以以及脫水機(jī)械械運行參數(shù)的的確定。據(jù)報道JaanBocck,SaanjayRSriivatsaa,AlddoCorrti等[10]人分分別發(fā)明了通通過含油污泥泥調(diào)質(zhì)—機(jī)械脫水工工藝回收油的的有關(guān)專利技技術(shù):通過投加表表面活性劑、稀稀釋劑(葵烷等)、電解質(zhì)(NaCl溶液)，或者破乳乳劑(陰離子或非非離子)、潤濕劑(可增加固體體微粒表面和和水的親合力力)和pH值調(diào)節(jié)劑等等，并輔以加加熱減粘(最佳為50℃以上)等調(diào)質(zhì)手段段，實現(xiàn)水—油—固三相分離離。據(jù)有關(guān)資料料，國內(nèi)的遼遼寧省盤錦市市遼河油田錦錦州采油廠獲獲得一項含油油污泥調(diào)質(zhì)及及回收原油的的的專利技術(shù)術(shù)[11]。3.3萃取法法萃取法是利利用“相似相溶”原理，選擇擇一種合適的的有機(jī)溶劑作作萃取劑，將將含油污泥中中的原油回收收利用的方法法。黃戍生等利利用多級分離離萃取加一級級熱洗方法處處理含油污泥泥[12]，處處理后污泥可可達(dá)到農(nóng)用污污泥排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，化學(xué)藥劑劑可循環(huán)使用用。超臨界流體體萃取技術(shù)，是是一種新興的的含油污泥萃萃取技術(shù)，該該技術(shù)正處于于開發(fā)階段。它它將常溫、常常壓下為氣態(tài)態(tài)的物質(zhì)經(jīng)過過高壓達(dá)到液液態(tài)，并以之之作為萃取劑劑，由于其巨巨大的溶解能能力以及萃取取劑易于回收收循環(huán)使用。常常用的超臨界界流萃取劑有有甲烷、乙烯烯、乙烷、丙丙烷、二氧化化碳等，這些些物質(zhì)的臨界界溫度高、臨臨界壓力低，而而且原料廉價價易得，是良良好的超臨界界萃取劑，且且密度小，易易于分離[113]。目前，萃取取法處理含油油污泥還在試試驗開發(fā)階段段。萃取法的的優(yōu)點是處理理含油污泥較較徹底，能夠夠?qū)⒋蟛糠质皖愇镔|(zhì)提提取回收。但但是由于萃取取劑價格昂貴貴，而且在處處理過程中有有一定的損失失，所以萃取取法成本高，還還沒有實際應(yīng)應(yīng)用于煉廠含含油污泥處理理。此項技術(shù)術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵鍵是要開發(fā)出出性能價格比比高的萃取劑劑。3.4焚燒法法經(jīng)過預(yù)先脫脫水濃縮預(yù)處處理后的含油油污泥，送至至焚燒爐進(jìn)行行焚燒，溫度度800～850℃，經(jīng)30min焚燒即可完完畢，焚燒后后的灰渣需進(jìn)進(jìn)一步處理。我國絕大多多數(shù)煉油廠都都建有污泥焚焚燒裝置，采采用焚燒處理理最多的廢物物是污水處理理場含油污泥泥，像長嶺石石油化工廠采采用的順流式式回轉(zhuǎn)焚燒爐爐，燕山石化化公司煉油廠廠采用的流化化床焚燒爐，在在處理含油污污泥方面都取取得了良好的的效果。目前前國內(nèi)焚燒爐爐類型主要有有:方箱式、固固定床式、流流化床式、耙耙式爐或回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯等爐型。焚燒處理法法優(yōu)點是污泥泥經(jīng)焚燒后，多多種有害物幾幾乎全部除去去，減少了對對環(huán)境的危害害，廢物減容容效果好，處處理比較安全全，缺點是焚焚燒過程中產(chǎn)產(chǎn)生了二次污污染，浪費了了寶貴資料。3.5生物法法含水污泥的的生物處理技技術(shù)主要有即即地耕法、堆堆肥處理法和和污泥生物反反應(yīng)器法。主主要是利用微微生物將含油油污泥中的石石油烴類降解解為無害的土土壤成份。據(jù)據(jù)資料報導(dǎo)，地地耕法可對土土地和地下水水產(chǎn)生一定的的污染，故在在一些發(fā)達(dá)已已經(jīng)停止使用用。堆肥法是將將含油廢棄物物與適當(dāng)?shù)牟牟牧舷嗷旌喜⒉⒊啥逊胖?，使使天然微生物物降解石油烴烴類的過程。堆堆肥法有四種種堆制方法:堤形堆肥法法、靜態(tài)堆肥肥法、封閉堆堆肥法和容器器堆肥法。堆堆肥法是一種種有效的生物物處理方法，含含油污泥中烴烴類的半衰期期約為2周。處理后后的含油廢棄棄物可填埋或或施用農(nóng)田。生物反應(yīng)器器是一種將含含油污泥稀釋釋于營養(yǎng)介質(zhì)質(zhì)中使之成為為泥漿狀的容容器。由于生生物反應(yīng)器能能人為地控制制充氧、溫度度、營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)等操作條件件，烴類物質(zhì)質(zhì)的生物降解解速度較之其其他生物處理理過程更快。加加入馴化過的的高效烴類氧氧化菌，可加加快烴類的生生物降解。據(jù)據(jù)文獻(xiàn)報道，當(dāng)當(dāng)固體負(fù)荷為為5%時，生物降降解半衰期為為5天。生物反反應(yīng)器法適用用于含油污泥泥，也適用于于油污土壤及及含油鉆屑，含含油廢棄物經(jīng)經(jīng)處理后，液液體部分可排排入處置井(坑、池)或另作他用(如回用)；固體部分分可用施用農(nóng)農(nóng)田，生物反反應(yīng)器法也可可用于石油工工業(yè)廢棄物的的預(yù)處理以減減少烴類含量量，然后進(jìn)行行其他處理。3.6焦化法法含油污泥中中含有一定數(shù)數(shù)量的礦物油油，其組成主主要有烷烴、環(huán)環(huán)烷烴、芳香香烴、烯烴、膠膠質(zhì)及瀝青質(zhì)質(zhì)等。焦化法法處理含油污污泥是利用高高溫條件下烴烴類的熱裂解解和熱縮合反反應(yīng)產(chǎn)生液相相油品、不凝凝氣和焦碳產(chǎn)產(chǎn)品。趙東風(fēng)等[[14]利用用平均含油率率為69.466%，含水率為4.71%的含油污泥泥進(jìn)行焦化反反應(yīng)，反應(yīng)時時間為60minn,反應(yīng)溫度為490℃,反應(yīng)壓力為為常壓。在此此條件下,液相產(chǎn)品的的收率為88.233%,產(chǎn)品主要為為汽油、柴油油和蠟油。3.7調(diào)剖技技術(shù)利用采出水水中的含油污污泥與地層有有良好配伍性性，以含油污污泥為基本原原料，采用化化學(xué)處理方法法，加入適量量的添加劑，懸懸浮其中的固固體顆粒、延延長懸浮時間間、增加注入入深度，有效效地提高封堵堵強(qiáng)度，并使使油組分分散散均勻，形成成均一、穩(wěn)定定的乳狀液。由由含油污泥配配成乳化懸浮浮液調(diào)剖劑，應(yīng)應(yīng)用于油田注注水井調(diào)剖，在在地層到達(dá)一一定深度后，受受地層水沖釋釋及地層巖石石的吸附作用用，乳化懸浮浮體系分解，其其中的泥質(zhì)吸吸附膠瀝質(zhì)和和蠟質(zhì)，并通通過它們粘聯(lián)聯(lián)聚集形成較較大粒徑的“團(tuán)粒結(jié)構(gòu)”，沉降在大大孔道中，使使大孔道通徑徑變小，封堵堵高滲透層帶帶，增加了注注入水滲流阻阻力，迫使注注入水改變滲滲流方向，提提高了注入水水波及體積。通通過優(yōu)化施工工工藝，可使使含油污泥只只封堵住高滲滲透地帶，而而不污染中、低低滲透層。處處理后的含油油污泥作為調(diào)調(diào)剖劑需達(dá)到到的技術(shù)指標(biāo)標(biāo)為:含油污泥粘粘度低(≤0.3Paa·s)，可泵性好好；加入懸浮浮劑后含油污污泥懸浮性能能好，沉降時時間大于3h。河南油田在在雙河油田437塊Ⅱ4-6層系進(jìn)行了了含油污泥調(diào)調(diào)剖試驗取得得了較好的效效果[15、16]。勝利利油田樁西油油田進(jìn)行含油油污泥調(diào)剖試試驗也取得較較好效果[117]。3.8其它方方法除了以上含含油污泥處理理方法外，還還有地耕法、含含油污泥固化化法、化學(xué)破破乳法、固液液分離法[118]土地填填埋技術(shù)，含含油污泥的綜綜合利用一般般是利用含油油污泥鋪路、制制磚、制作蜂蜂窩煤等。國國外還有含油油污泥低溫?zé)釤峤饧夹g(shù)，以以及采用溶劑劑和低頻聲波波分離油泥的的方法[199]等。4.各種處理方方法比較①簡單處理理：含油污泥泥直接填埋或或固化后填埋埋都具有簡單單易行的特點點。含油污泥泥直接填埋是是目前多數(shù)國國內(nèi)油田采用用的主要含油油污泥處置方方法，但這種種既方法浪費費了其中的寶寶貴能源，還還有可能導(dǎo)致致環(huán)境污染。其其中，固化后后填埋的方法法可降低環(huán)境境危害，但多多數(shù)不能滿足足現(xiàn)行的環(huán)保保要求。②物理化學(xué)學(xué)處理：各類類物理化學(xué)處處理方法多以以回收原油為為目的，因此此主要適用于于含油量較高高的含油污泥泥，處理過程程通常需要加加入化學(xué)藥劑劑，需要專門門的處理設(shè)施施，處理過程程復(fù)雜，成本本較高。原油油價格居高不不下和含油污污泥排放征收收較高排污費費，使這一方方法仍有誘人人的前景。該該方法的缺點點是，油回收收不徹底，存存在廢水和廢廢渣二次污染染物問題，仍仍需考慮進(jìn)一一步處理或綜綜合利用。另另外，油田含含油污泥產(chǎn)生生面廣，多是是斷續(xù)產(chǎn)生，不不同來源的含含油污泥性質(zhì)質(zhì)各異，限制制了該處理方方法在油田的的全面使用和和推廣。③生物處理理技術(shù)：由于于生物處理法法具有節(jié)約能能源、投資少少、運行費用用低等優(yōu)點，目目前受到國內(nèi)內(nèi)外環(huán)保產(chǎn)業(yè)業(yè)界人士普遍遍關(guān)注和重視視。通過生物物處理技術(shù)實實現(xiàn)含油污泥泥的固液分離離和油的去除除，剩余殘渣渣達(dá)到污泥排排放標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)優(yōu)點是不需加加入化學(xué)藥劑劑，消耗能源源較少，綠色色環(huán)保，但土土地耕作法和和堆肥法需大大面積土地，生生物反應(yīng)器法法仍有廢渣排排放，且處理理時間長，操操作復(fù)雜。④焚燒法：：焚燒必須在在專門建立的的焚燒爐中進(jìn)進(jìn)行，可比較較徹底地消除除含油污泥中中的有害有機(jī)機(jī)物，如不考考慮燃燒熱能能的綜合利用用，會造成能能源浪費。⑤作燃料：：作燃料是利利用含油污泥泥中所含能源源的一種綜合合利用方式，但但不能提取其其中的原油，在在利用這種方方法時應(yīng)從經(jīng)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩兩個方面進(jìn)行行綜合考慮。含油污泥幾幾種主要處理理方法優(yōu)缺點點列于表2中。表2

含油污泥主主要處理方法法優(yōu)缺點比較較序號處理方法法適用范圍圍優(yōu)點缺點1簡單處置各類含油污泥簡單易行污染環(huán)境，不能能回回收原油2物理化學(xué)處理含油量在5~1100%以上的含油油污泥回收原油，綜合合利利用需處理裝置，需需加加入化學(xué)藥藥劑劑，仍有污污水水、廢渣排排放放，處理費費用用較高3生物處理各類含油污泥泥節(jié)省能源，無需需化化學(xué)藥劑處理周期長，不不能能回收原油油4焚燒處理含油量在5~1100%以下的含油油污泥及含含有有害有機(jī)物物的的污泥有害有機(jī)物處理理徹徹底，需焚燒裝置，通通常常需加入助助燃燃燃料，有有廢廢氣排放，不不不能回收原原油油5作燃料、制磚各類含油污泥綜合利用，較易易實實行不能回收原油，有有廢氣排放5.結(jié)束語含油污泥主主要來源于油油田開采、油油氣集輸及污污水處理場，含含油污泥的處處理技術(shù)也多多種多樣，每每種方法都有有各自的優(yōu)缺缺點和適用范范圍，但由于于含油污泥成成份復(fù)雜，沒沒有任何一種種處理方法可可以處理所有有類型的含油油污泥，對含含油污泥進(jìn)行行分級處理以以及對處理方方法進(jìn)行分級級是今后研究究的主要方向向。參考文獻(xiàn)：1、卜淑君君.石油化學(xué)工工業(yè)固體廢物物治理.中國環(huán)境科科學(xué)出版社，1992；122、李丹梅梅、王艷霞、余余慶中等．含含油污泥調(diào)剖剖技術(shù)的研究究與應(yīng)用．石石油鉆采工藝藝，2003；3(25)：74～763、徐如良良、王樂勤、孟孟慶鵬．工業(yè)業(yè)油罐底泥處處理現(xiàn)狀與試試驗探索．石石油化工安全全技術(shù)，2003；19（3）：36～394、趙玉鵬鵬、李性偉、吳吳大軍等．油油田采出液中中含油污泥的的無害化處理理研究．石油油規(guī)劃設(shè)計．．1999；10（2）：29~3225、吳麗華華、王志強(qiáng)．．勝利油田的的油泥沙現(xiàn)狀狀及處理工藝藝探討．油氣氣田環(huán)境保護(hù)護(hù)，1998，12：23~2556、郝以專專、孟相民、李李曉祥．油田田含油污泥處處理工藝技術(shù)術(shù)研究與應(yīng)用用．油氣田環(huán)環(huán)境保護(hù)，2001，9：40~4227、楊慧芬芬．固體廢物物處理技術(shù)及及工程應(yīng)用．．機(jī)械工業(yè)出出版社8、李凡修修.CI－含量對含油油污泥絮凝效效果的影響.油氣田環(huán)境境保護(hù)，1999；3：40～419、羅士平平、周國平等等.油田含油污污泥處理工藝藝條件的研究究.江蘇工業(yè)學(xué)學(xué)院學(xué)報，2003；