新疆油田含油污泥處理技術(shù)研究與應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
油田含油污泥主要來源于石油勘探開采、油田建設(shè)及油品加工生產(chǎn)的許多環(huán)節(jié)中。隨著油田開發(fā)的深人，含油污泥的無害化處理技術(shù)的研究與應(yīng)用已逐步成為各油田可持續(xù)發(fā)展的需要。
目前國內(nèi)外常用的含油污泥處理方法有:溶劑萃取法、熱化學(xué)洗滌法、焚燒法、生物法、含油污泥調(diào)剖、含油污泥綜合利用等，但這些方法都存在著一定的適應(yīng)性和局限性。新疆油田在借鑒并結(jié)合國內(nèi)外含油污泥處理新技術(shù)的同時，針對自身油田的特點，開展了含油污泥處理技術(shù)的研究應(yīng)用，以期探尋出高效且實用性強的處理方法。
1 含油污泥主要特點
目前新疆油田年產(chǎn)含油污泥量為2×104～3×104t，其中原油處理站清罐含油污泥以及污水處理站排放的含油污泥占75%以上。這些油泥的成份較為復(fù)雜，檢測數(shù)據(jù)表明，目前油田堆存的污泥中一般含油量為8%～35%，污泥含水率為30%～80%，泥土等其他物質(zhì)含量約10%～50%，污泥中含有大量老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠體、細菌、鹽類、酸性氣體等，還有投加的各種藥劑及形成的絮狀體、設(shè)備及管道腐蝕產(chǎn)物和垢物等成分，因此其無害化、資源化處理難度很大。
2 含油污泥處理技術(shù)研究與應(yīng)用
含油污泥的來源不同，其性質(zhì)差別較大，例如，鉆井污泥中含有害重金屬，洗井、修井等作業(yè)后的污泥中腐蝕性產(chǎn)物含量高，壓裂、酸化污泥中有機質(zhì)含量高或酸度高，原油罐底油泥含有原油開發(fā)過程中加入的各種表面活性劑，污水處理產(chǎn)生的含油污泥包括處理過程中投加的大量凝聚劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等水處理劑，部分污泥中細菌含量超標等。含油污泥成分的復(fù)雜性決定了其處理技術(shù)的多樣性。
2.1 熱洗工藝的應(yīng)用
熱洗法是美國環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法。該法是將含油污泥加水稀釋后在加熱和加入一定量化學(xué)藥劑的條件下，使油從固相表面脫附并聚集分離的污泥除油方法。
新疆油田通過跟蹤檢索國內(nèi)外油泥治理的科研成果，從理論可行的角度上初步篩選了一部分可能的助溶劑類化學(xué)品，并對其進行大量的復(fù)配實驗研究。針對取自油田不同區(qū)域的污泥試樣，經(jīng)過反復(fù)試驗評價，取得初步成果。并于2004年在九區(qū)建成1套規(guī)模為25m3/d的熱洗處理裝置一直運行至今，對含油量為32%的落地油（含大量的粘土和砂等），采用熱化學(xué)洗滌工藝可將油泥中的油、水、泥三相分離，回收其大部分油品，實現(xiàn)資源化。經(jīng)熱化學(xué)洗滌可回收泥中85%左右的原油，但處理后剩余干泥的含油量一般3%～5%左右，高于《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》（GB4284-1984）的含油標準（3000mg/kg）。該法適用于含油量較高、乳化較輕的落地原油和油砂的回收處理工藝中的預(yù)處理，管理簡單，運行成本相對較低。
2.2 “回轉(zhuǎn)爐”熱解處理工藝應(yīng)用
熱解技術(shù)由于具有能量或物質(zhì)回收效率高，環(huán)境污染小的特點，是國外廣泛應(yīng)用的一種無害化污泥處理工藝之一。其在隔絕氧氣的情況下，通過熱解的方式將含油污泥中重質(zhì)組分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)組分，可以將其中揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物組分進行回收，不僅具有較高的能量回收效率，而且其低溫還原性環(huán)境可使大多數(shù)金屬元素固定在固體產(chǎn)物中，同時遏制了二噁英的生成，減少了大氣污染。其中回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器作為典型的慢速反應(yīng)器，具有較好的物料適應(yīng)性、靈活的操作調(diào)節(jié)性等優(yōu)點，尤其適合高灰分、寬篩分的物料，此反應(yīng)器已逐漸成為固體廢物處理的主要反應(yīng)器。該工藝是脫水污泥或干化污泥在回轉(zhuǎn)式干燥熱解爐中500～600℃條件下密閉反應(yīng)，產(chǎn)生的油氣可回收利用，剩余殘渣可達標排放。
該法適用于目前油田采出水處理站排放的含有大量化學(xué)藥劑的殘留物污泥，可與污水處理站配套建設(shè)，填補目前油田污水處理站不對排出的油泥做進一步無害化處理的空白。需要指出的是，由于污泥的性質(zhì)差別較大，熱解工藝又是一種非常復(fù)雜的工藝，的確有某些涉及安全性的要素難以確切認知和把握，要真正實現(xiàn)在現(xiàn)場推廣應(yīng)用，關(guān)鍵是如何把握尺度，如何汲取國外同類工藝教訓(xùn)，消除隱患。在可能的范圍內(nèi)，選擇、改進、優(yōu)化合理的工藝，以適應(yīng)我國國情和需要，熱解工藝的安全性是可以實現(xiàn)的。
2.3 “萃取+生物處理”法的應(yīng)用
萃取法是利用“相似相溶”原理，選擇一種合適的有機溶劑作萃取劑，將含油污泥中原油回收的方法。含油污泥的生物處理技術(shù)主要是利用微生物將含油污泥中的石油烴類降解為無害的土壤成份，是今后含油污泥處理技術(shù)發(fā)展方向之一。
作業(yè)過程中產(chǎn)生的含油污泥中含油量及腐蝕性產(chǎn)物含量高，化驗檢測其平均含油量25%，采用“萃取+生物處理”法進行了現(xiàn)場實驗。油泥進入攪拌除油系統(tǒng)，采用有機溶劑進行萃取后，上層含有溶劑的混合油通過蒸餾裝置把溶劑和原油分離開，原油回收，溶劑循環(huán)使用;下層含少量混合油的泥砂，加進特選的菌種加上輔料進行生物降解處理（堆肥法），堆肥15d后，測得處理后含油污泥廢渣中礦物油為2370mg/kg干污泥，達到了《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》（GB4284-1984）中的控制標準。
采用生物處理技術(shù)應(yīng)該說是理想的油泥廢物處理方法之一，其優(yōu)點有:成本低、操作簡便、不形成二次污染或?qū)е挛廴疚镛D(zhuǎn)移，能夠較大限度地降低污染物濃度。但就生物處理技術(shù)本身而言，還存在著一定的不足，如在篩選石油降解菌和菌種培養(yǎng)上較為困難，菌群受溫度影響較大，占地面積較大，對含油較高的污泥處理效果不好且處理周期較長等。將其與萃取技術(shù)合理地結(jié)合起來，揚長避短，不失為有效的解決方法。
2.4 “多級熱洗+助溶劑”方法的應(yīng)用
2006年，采用“熱洗+助溶劑”技術(shù)建設(shè)了處理規(guī)模為200m3/d的克拉瑪依博達油泥無害化處理廠，優(yōu)化設(shè)計了多級逆流洗滌、分段脫水、洗滌液充分回收利用等工藝過程，通過均質(zhì)流化、曝氣氣浮、自動收油排泥等工藝手段，協(xié)同化學(xué)藥劑的作用使油田含油污泥中的乳化油破乳，達到使油品與污泥中無機固形物之間破解吸附并聚結(jié)上浮。
該廠處理后污泥中礦物油含量檢測值為632～2277mg/kg，達到了《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》（GB4284-1984）中的控制標準。該廠目前已累計處理含油污泥約3萬t，回收原油近2000t，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，是目前國內(nèi)含油污泥治理規(guī)模較大的站，也是目前國內(nèi)油田規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用較為成功的油泥處理廠。
采用強化化學(xué)藥劑作用的多級熱洗工藝，其關(guān)鍵是復(fù)配篩選出高效、適用性強的處理藥劑，可根據(jù)油泥品種在洗滌液配方和洗滌工序中同時進行合理調(diào)整。
3 結(jié)束語
（1）熱洗工藝的研究和應(yīng)用，為新疆油田尋找到了一種含油污泥綜合利用的方法，既有效回收了原油資源，又解決了含油污泥外排的問題，減少了環(huán)境污染。該工藝的關(guān)鍵是篩選出高效經(jīng)濟的藥劑，才能取得良好的處理效果。
（2）含油污泥成分復(fù)雜，來源不同的含油污泥，性質(zhì)差別較大。各種工藝技術(shù)都有一定的適應(yīng)性和局限性，應(yīng)依據(jù)含油污泥的不同特性、含油量、來源及處理的難易程度，不斷加以對比篩選和綜合考慮，可將各種技術(shù)合理地結(jié)合起來，揚長避短，以真正實現(xiàn)含油污泥的無害化處理的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
（3）另外，值得借鑒的是國外含油污泥處理通常是由專業(yè)承包商來完成的，由于含油污泥收集、脫水、運輸和處理操作難度大、技術(shù)含量高，且具有臨時性及批量性的特點，因此從規(guī)模效益考慮，發(fā)展含油污泥處理的專業(yè)化服務(wù)產(chǎn)業(yè)在油田應(yīng)該也是大有可為的。
