國(guó)內(nèi)外含油污泥的處理現(xiàn)狀和發(fā)展前景
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 含油污泥的危害和來(lái)源
含油污泥是石油生產(chǎn)的伴隨品，是石油生產(chǎn)的主要污染源之一，也是影響油田及周邊環(huán)境質(zhì)量的一大難題。含油污泥中大量的有機(jī)物和豐富的氮、磷、硫等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不加穩(wěn)定處理的污泥任意排人水體，污泥中的有機(jī)物和氨氮將大量消耗水體中的氧，導(dǎo)致水體水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響水生物的生存，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又會(huì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，在沿海海域造成赤潮和綠潮。除此，不同成分的含油污泥對(duì)環(huán)境和人類造成的危害是不同的。
1.1 含油污泥的危害
油田含油污泥的組成成份極其復(fù)雜，是一種極其穩(wěn)定的懸浮乳狀液體系，含有大量老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠體、固體懸浮物、細(xì)菌、鹽類、酸性氣體、腐蝕產(chǎn)物等，還包括生產(chǎn)過(guò)程中投加的大量凝聚劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等水處理劑。并因其體積龐大，排放后不但占用大量耕地，而且對(duì)周圍土壤、水體、空氣都將造成污染。我國(guó)現(xiàn)已對(duì)含油污泥的排放加強(qiáng)了重視，目前明確規(guī)定，肆意排放未經(jīng)處理的含油污泥將處以1000元/m3·d的罰款。這樣雖然限制了部分污染物的排放，但仍然不能從根本上解決問(wèn)題。所以含油污泥的處理是油田需要解決的首要問(wèn)題。另外，污泥含有大量的病原菌、寄生蟲（卵）、重金屬、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)，這對(duì)人類的身體健康也是一個(gè)極大的危害，是導(dǎo)致很多致命疾病的罪魁禍?zhǔn)祝梢哉f(shuō)是一個(gè)隱形殺手，故油田含油污泥已被列為危險(xiǎn)固體廢棄物。
1.2 含油污泥來(lái)源
1.2.1 原油開采產(chǎn)生含油污泥
原油開采過(guò)程中產(chǎn)生的含油污泥主要來(lái)源于地面處理系統(tǒng)，采油污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的含油污泥，再加上污水凈化處理中投加的凈水劑形成的絮體、設(shè)備及管道腐蝕產(chǎn)物和垢物、細(xì)菌（尸體）等組成了含油污泥。
1.2.2 油田集輸過(guò)程產(chǎn)生含油污泥
含油污泥還可能主要來(lái)源于接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、煉廠含油水處理設(shè)施、輕烴加工廠、天然氣凈化裝置清除出來(lái)的油沙、油泥，鉆井、作業(yè)、管線穿孔而產(chǎn)生的落地原油及含油污泥。油品儲(chǔ)罐在儲(chǔ)存油品時(shí)，油品中的少量機(jī)械雜質(zhì)、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質(zhì)等重油性組分沉積在油罐底部，形成罐底油泥。此外一次沉降罐、二次沉降罐、洗井水回收罐的排污也可產(chǎn)生含油污泥。
1.2.3 煉油廠污水處理場(chǎng)產(chǎn)生的含油污泥
煉油廠污水處理場(chǎng)的含油污泥主要來(lái)源于隔油池底泥、浮選池浮渣、原油罐底泥等，俗稱“三泥”，這些含油污泥組成各異，通常含油率在10%～50%之間，同時(shí)伴有一定量的固體。
2 國(guó)內(nèi)外處理含油污泥的現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)外處理含油污泥的方法一般有:焚燒法、生物處理法、熱洗滌法、溶劑萃取法、化學(xué)破乳法、固液分離法、焦化法、含油污泥調(diào)剖、含油污泥綜合利用等。但其中許多方法都存在著一些問(wèn)題，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用很不適合。如焚燒法耗能大、易產(chǎn)生二次污染，油資源也沒(méi)得到回收利用;生物處理法需歷時(shí)41d才能將97%的石油烴生物降解，同樣油資源也沒(méi)有得到回收利用;溶劑萃取法存在的問(wèn)題是流程長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，處理費(fèi)用高，只對(duì)含大量難降解有機(jī)物的含油污泥適用;化學(xué)破乳法對(duì)乳化嚴(yán)重的含油污泥需另加破乳劑和加熱;固液分離法對(duì)于含油高、污染嚴(yán)重的含油污泥的油回收率低。所以這些方法未能在國(guó)內(nèi)有效地普及應(yīng)用。故探究含油污泥的處理技術(shù)，關(guān)鍵是要找到一種適合本國(guó)國(guó)情的技術(shù)，而不是一味地追求先進(jìn)、高額的處理技術(shù)。在這個(gè)原則下，我們首先要了解國(guó)外的一些先進(jìn)技術(shù)，然后從這些技術(shù)中提煉出在我國(guó)可實(shí)行的部分來(lái)，再與本國(guó)的傳統(tǒng)處理方法相結(jié)合，方可探尋出一種高效且實(shí)用性強(qiáng)的處理方法來(lái)。
2.1 國(guó)外處理技術(shù)的現(xiàn)狀
國(guó)外對(duì)于尋找合適的含油污泥處理技術(shù)也走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路，實(shí)驗(yàn)了多種處理方法。經(jīng)萃取分離法能得到可直接利用的原油及有機(jī)物，而余下的泥水則返回變?yōu)榭衫玫馁Y源，從而消除了污染，是油田上環(huán)境保護(hù)的有效措施之一。但是，這種方法存在流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、處理費(fèi)用高的問(wèn)題，還有待進(jìn)一步完善。
熱解吸是一種改型的污泥高溫處理方法。即使含油污泥在絕氧條件下加熱到水沸點(diǎn)與烴類物質(zhì)裂解溫度之間，然后在閃蒸塔里輕質(zhì)烴和水通過(guò)蒸發(fā)冷凝的方式回收;重?zé)N質(zhì)和無(wú)機(jī)物以泥漿的形式從分離塔里取出，進(jìn)行固液分離后將重質(zhì)烴回收。高溫處理工藝因?yàn)橥ㄟ^(guò)冷凝對(duì)烴蒸汽加以回收，故不會(huì)污染空氣。
調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且在污泥化學(xué)調(diào)質(zhì)方面，發(fā)展了一系列新型高效溶劑萃取處理技術(shù)的高分子絮凝劑。此工藝是利用破乳劑改變含油污泥顆粒的結(jié)構(gòu)，破壞膠體的穩(wěn)定性，從而提高污泥的脫水性能，然后利用三相離心機(jī)對(duì)處理后的污泥進(jìn)行油、水、泥三相分離，處理后原油回收率可達(dá)90%以上。
熱水洗滌法是美國(guó)環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法。法國(guó)、德國(guó)的石化企業(yè)多采用焚燒的方式，灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋場(chǎng)，焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱發(fā)電。
2.2 國(guó)內(nèi)處理技術(shù)的現(xiàn)狀
盡管國(guó)外的許多先進(jìn)的技術(shù)目前都已有了成功的例子，但是由于我國(guó)的各方面條件都受到了極大的限制，使得這些高效的技術(shù)不能在我國(guó)得到全面的應(yīng)用。我國(guó)只能借鑒其精華，創(chuàng)新出適用于我國(guó)現(xiàn)狀的污泥處理技術(shù)。下面將部分技術(shù)在我國(guó)運(yùn)用的情況和出現(xiàn)的問(wèn)題作一簡(jiǎn)單分析。
2.2.1 我國(guó)含油污泥調(diào)制-機(jī)械分離技術(shù)現(xiàn)狀
在國(guó)內(nèi)煉廠含油污泥調(diào)制系統(tǒng)中，普遍采用的絮凝劑包括高分子無(wú)機(jī)絮凝劑如聚合氯化鋁，聚合硫酸鐵等和高分子有機(jī)絮凝劑如高聚合度的非離子、陽(yáng)離子、陰離子聚丙烯酰胺等長(zhǎng)鏈大分子。多數(shù)單位在機(jī)械脫水前使用陽(yáng)離子有機(jī)絮凝劑或有機(jī)絮凝劑和石灰聯(lián)用，以提高絮凝、脫水效果，淘汰以往使用單一無(wú)機(jī)絮凝劑，處理效果各不相同。我國(guó)煉廠污泥前處理普遍采用機(jī)械脫水工藝，以帶式壓濾機(jī)、離心機(jī)為主，脫水后污泥的含水率為75%-80%。經(jīng)多方面實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定，在多種針對(duì)含油污泥處理的工藝中，污泥調(diào)質(zhì)一機(jī)械脫水處理工藝發(fā)展得比較成熟。
2.2.2 我國(guó)含油污泥焚燒技術(shù)現(xiàn)狀
我國(guó)絕大多數(shù)煉油廠都建有污泥焚燒裝置，采用焚燒處理最多的廢物是污水處理場(chǎng)含油污泥，如湖北荊門石化廠、長(zhǎng)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(guó)污泥焚燒尚需要大量的柴油或污油，熱量大且沒(méi)有回收利用，成本很高，投資也大，加之焚燒過(guò)程中常伴有嚴(yán)重的空氣污染，有的還有大量灰塵，焚燒裝置的實(shí)際利用率較低。
2.2.3 我國(guó)含油污泥生物處理技術(shù)現(xiàn)狀
從20世紀(jì)80年代開始，生物處理方法越來(lái)越受到關(guān)注。無(wú)論在國(guó)內(nèi)或是國(guó)外許多的科研工作者都在大力研究可降解有機(jī)物的高效微生物，并已開發(fā)了許多新的高效菌種，處理范圍也相應(yīng)地拓寬。地耕法、堆肥法以及污泥生物反應(yīng)器法等都屬于生物處理技術(shù)。地耕法處理含油污泥最大優(yōu)點(diǎn)在于，它是通過(guò)天然過(guò)程使石油烴轉(zhuǎn)化為無(wú)害的土壤成份的，運(yùn)行費(fèi)用低。但地耕法凈化過(guò)程緩慢，不適用于冬季較長(zhǎng)的地區(qū)，且會(huì)在農(nóng)田中產(chǎn)生生物難以降解的烴類（主要是高分子蠟及瀝青質(zhì)）積累。而堆肥法則只適用處理較高烴類含量的含油污泥。從總的來(lái)說(shuō)，處理周期長(zhǎng)，對(duì)環(huán)烷烴、芳烴、雜環(huán)類處理效果較差，對(duì)高含油污泥難適應(yīng)，資源無(wú)法回用是目前生物處理技術(shù)存在的問(wèn)題。
3 關(guān)于電化學(xué)處理含油污泥的設(shè)想
我國(guó)各油田現(xiàn)有污泥處理中，基本上沒(méi)有高效的成套處理工藝，致使大量未經(jīng)穩(wěn)定處理的污泥沒(méi)有合適的出路，成為油田生產(chǎn)的沉重負(fù)擔(dān)。因此，研究新的高效處理方法及設(shè)備成為當(dāng)務(wù)之急。
利用電化學(xué)方法處理實(shí)際上就是先利用某些活性劑洗滌污泥。通過(guò)和含油污泥的充分混合、攪拌，將污泥中的有機(jī)物質(zhì)完全溶解在洗滌液中。再對(duì)洗滌液進(jìn)行電化學(xué)的處理。通過(guò)電解金屬陽(yáng)極，使之以金屬離子的形式溶解在待處理的液體中，在電場(chǎng)力的作用下與水中的OH結(jié)合形成高分子氫氧絮凝物，該絮凝物吸附和絮凝廢水中的污染物后，被附著在絮凝物上的H（從陰極析出）推浮到液面上，或沉淀后經(jīng)過(guò)濾達(dá)到去除污染物的目的。該方法可望被開發(fā)為高效的含油污泥處理工藝。
4 結(jié)論
含油污泥主要是石油勘探開發(fā)業(yè)和石油化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的油泥、油砂，具有產(chǎn)生量大、含油量高、重質(zhì)油組分高、綜合利用方式少、處理難度大等特點(diǎn)。含油污泥的存在對(duì)周圍的環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生著不良的影響，是目前固體廢物處理中一個(gè)比較大的難題。從綜合利用的技術(shù)現(xiàn)狀來(lái)看，缺少高附加值的深度處理和利用技術(shù)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來(lái)看，回收污油、綜合利用污泥是實(shí)現(xiàn)無(wú)害化和資源化的有效途徑。各地應(yīng)因地制宜，尋求綜合利用和解決油泥污染問(wèn)題的最好的處理方法。同時(shí)，適當(dāng)?shù)慕梃b國(guó)外一些先進(jìn)的處理、管理技術(shù)是很有必要的，這樣既可填補(bǔ)我國(guó)在處理含油污泥方面的空缺，又可大大節(jié)省相關(guān)費(fèi)用的支出，為環(huán)境保護(hù)事業(yè)和人類的健康做出巨大的貢獻(xiàn)。
