含油污泥是石油勘探行業(yè)及石油化工行業(yè),在生產(chǎn)時形成的油泥與油砂。它們的產(chǎn)生量多、重質(zhì)油成分高、處理難度高、再利用方式少。對周邊環(huán)境極易造成不利影響。是固體廢物處理當(dāng)中很重要的課題。
1 含油污泥的表現(xiàn)特點
1.1 含油污泥來源
油田開發(fā)采取的多是早期注水的辦法使地層保持一定壓力。油田經(jīng)過一段時期的深度開采以后,油中含水率會逐漸增加,原油脫水中,污油罐、儲油罐、脫水罐底部都有很多含油污泥。同時煉油廠污水處理場也存在很多含油污泥。日處理能力在10000m3的污水處理廠,同時會產(chǎn)生大約10m含油污泥。污泥是多相體系,成分復(fù)雜,通常由水包油、油包水、還有懸浮固體所構(gòu)成。黏度大、乳化充分、難以徹底沉降。
1.2 含油污泥危害
含油污泥讓回注水懸浮物嚴(yán)重超標(biāo),造成地層堵塞,油層吸水能力降低,使注水壓力提高。同時,降低了水井增注的有效期,增加了相關(guān)的工作量與處理費用。為保證注水水質(zhì)、避免懸浮物在系統(tǒng)里的惡性循環(huán),隨時都要被迫向外排放很多污水,既污染環(huán)境,也造成水資源浪費。因為大顆粒在污水池、污水罐及沉降罐中的沉積,讓清罐間隔減少,很多污泥含水率較高,污染環(huán)境,提升成本。
1.3 含油污泥處理情況
現(xiàn)在所應(yīng)用的一般方法有生物處理、焚燒、熱洗滌、溶劑萃取、化學(xué)破乳、固液分離等。焚燒法能耗大,油資源不能再利用。生物處理的辦法要把肥料、松散劑、培菌液等混入到含油污泥當(dāng)中去,自然通風(fēng)、經(jīng)常顫動。處理費用高、流程長、工程復(fù)雜。化學(xué)破乳的方法對于乳化程度嚴(yán)重的污泥要另外添加破乳劑進(jìn)行加熱。固液分離的辦法對于污染嚴(yán)重、含油量高的污泥回收率低。這些方法因為各自的缺陷,都沒有得到普及應(yīng)用,含油污泥處理問題一直未能得到合理解決。
2 含油污泥處理辦法
(1)調(diào)質(zhì)機械分離技術(shù)發(fā)展了很多高效高分子凝絮劑,可以極大地改變污泥顆粒構(gòu)成,損壞其中的膠體穩(wěn)定性,提升污泥脫水功能,再進(jìn)行機械脫水。脫水設(shè)備有板框型壓濾機、真空過濾機、帶式壓濾機、臥式卸料螺旋離心機等。首先加入破乳劑進(jìn)行攪拌,再進(jìn)入到離心機中,將泥、水、油三相分離。其中泥水比、破乳劑選擇、反應(yīng)溫度、攪拌強度是除油的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn),存在時間很長的含油污泥,要用聚氧乙烯月桂基醚和十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行復(fù)配,制作破乳劑。破油效果最好的其他三個條件是:攪拌時間40分鐘,攪拌溫度70攝氏度,攪拌強度400轉(zhuǎn)每分鐘,泥水比1:10。用化學(xué)破乳加三相離心分離的辦法,污泥中原油的回收率可以超過90%,達(dá)到減少排污總量、重復(fù)利用、降低成本的目標(biāo)。
(2)高溫處理技術(shù)在國外應(yīng)用范圍比較廣泛,污泥在無氧條件下,被加熱到水沸點與烴物質(zhì)裂解溫度之間。再進(jìn)入到分離塔中進(jìn)行閃蒸。閃蒸過程中,水與輕質(zhì)烴用蒸發(fā)再冷凝的辦法回收,無機物與重質(zhì)烴在分離塔中提出。因為含油污泥第一步是加熱到一定的溫度,所以就有了分離回收烴類物質(zhì)的條件。高溫環(huán)境中,因為烴類物質(zhì)黏度下降,故而可以提升其在固態(tài)無機物里的脫出率。對于礦物油含量很大的污泥,能應(yīng)用重質(zhì)礦物油發(fā)生焦化反應(yīng)的優(yōu)勢,在高溫條件中讓讓礦物質(zhì)深度裂解,使之形成化學(xué)性質(zhì)相對比較穩(wěn)定的多餾分輕質(zhì)油與石油焦。再回收輕質(zhì)油。高溫處理同普通的離心作用、生物處理、帶壓過濾等相比,具有以下特點,首先是高溫處理設(shè)備同其余工藝術(shù)相似,利用現(xiàn)有設(shè)備改造滿足除污要求。再者,高溫處理工藝能用凝法回收烴蒸汽,有機組分不會溢到大氣當(dāng)中去。第三,高溫處理工藝工作環(huán)境密封,占地面積小,外圍污染機率小。
(3)溶劑萃取被廣泛應(yīng)用到除去污泥夾帶的油與有機物工作當(dāng)中,方法是用萃取劑把含油污泥進(jìn)行溶解,經(jīng)過離心攪拌后,絕大多數(shù)有機物都會被分離出來,再把萃取液予以蒸餾,溶劑可以自混合物內(nèi)分離以后循環(huán)應(yīng)用,回收油用來回?zé)挕]腿∪軇┩ǔT谑覝貤l件下進(jìn)行,萃取效果同溶劑比成正相關(guān),可是溶劑比越大,萃取設(shè)備工作負(fù)荷也會越大,耗能也就會越多。經(jīng)過萃取以后,很多泥渣都可以達(dá)到示范處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。若泥渣中有大量殘余重油,則需要進(jìn)行再次萃取,選擇分子量較高的烴當(dāng)作萃取劑,還可以蒸汽蒸餾的辦法來代替再次萃取。對于處理過的萃取泥渣,可以在320至480攝氏度的條件下,以N2吹掃出里面的油氣。再蒸餾處理萃取完成的含油污泥。這種辦法脫油率可以超過90%。
(4)生物處理在目前來講屬于一種有效的處理辦法,也是該項工作的主要發(fā)展方向。它的主要原理是微生物與石油烴類碳源的同化降解,讓其達(dá)到最終的礦化,變?yōu)閺氐谉o害的無機質(zhì):H20與CO2。這種生物降解的辦法按照機理劃分可以有兩個發(fā)展方向,首先是在油污點內(nèi)加入化肥、細(xì)菌與生物吸附劑,這些生物制劑要滿足降污能力高、自然形成等條件。再者是曝氣,在油污點投入有氮磷成分的化肥,刺激微生物群活性。生物法雖然在菌種培養(yǎng)與篩選降解菌上有困難,但是因為具有處理效果好、費用低、環(huán)境影響小等優(yōu)點,仍不失為一項優(yōu)良的處理技術(shù)。
3 含油污泥綜合利用
含油污泥綜合利用目前可以有以下幾種辦法。
(1)對污泥進(jìn)行固化,經(jīng)過與黏土的混合碾磨,制成磚塊。
(2)用污泥厭氧發(fā)酵或者蒸發(fā)器脫水等辦法,合成燃料。
(3)把污泥當(dāng)作焦化設(shè)備的原料??梢园延湍鄵降浇够M(jìn)料中,也可以將其當(dāng)作焦化急冷液。
(4)用回灌技術(shù)對污泥進(jìn)行綜合利用。
4 總結(jié)
含油污泥處理結(jié)果的好壞,涉及到環(huán)境影響與企業(yè)長遠(yuǎn)利益,各地要因地制宜,找到處理油泥污染的最好辦法。同時,更要善于借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)與管理方法,為節(jié)省處理費用、改善環(huán)境條件做出貢獻(xiàn)。