油氣田含油污泥治理技術(shù)研究
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 引言
油氣田含油污泥治理難度大，多數(shù)油田還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、資源化處理，一般是采用脫水后堆放干化的方式，不但會(huì)占用大量土地，而且會(huì)對(duì)空氣、水體、土壤等造成污染，企業(yè)也需要為此繳納大量排污費(fèi)用。進(jìn)一步研究油氣田含油污泥的治理技術(shù)，非常必要。
2 含油污泥的處理標(biāo)準(zhǔn)
油氣田含油污泥的處理標(biāo)準(zhǔn)，通常取決于處理后污泥的用途，一般來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于這類污泥的處置都是筑路、填埋，為避免對(duì)填埋區(qū)土壤造成不良影響，各國(guó)都對(duì)含油污泥處理后的重金屬含油、油含量等提出了嚴(yán)格要求。例如美國(guó)、法國(guó)對(duì)填埋處置的含油污泥要求其含油量≤2%（油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)），對(duì)筑路處置的含油污泥要求其含油量≤5%（油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。
我國(guó)對(duì)于含油污泥的處理也制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《危險(xiǎn)廢棄物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18598-2001）等，但并沒(méi)有針對(duì)含油污泥處理后的含油量指定量化指標(biāo)，只在《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4284-84）中對(duì)污泥中的礦物含油量作出了規(guī)定，為≤0.3%（油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。對(duì)于含油污泥中的重金屬含量，《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4284-84）也作出了規(guī)定，如p（Cu）為500mg/kg，p（As）為75mg/kg等，也對(duì)重金屬排放量進(jìn)行了規(guī)定。
3 油氣田含油污泥治理技術(shù)
3.1 減量處理
減量處理是利用物理化學(xué)方法將污泥中的顆粒物分離出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)污染物減量化的處理措施，該方法具有成本低、易于操作的特點(diǎn)。
3.1.1 機(jī)械脫水
機(jī)械脫水是對(duì)含油污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)、分選等多種預(yù)處理后，然后高速離心，將油、水、泥三者相分離，然后再根據(jù)處理效果，利用固化技術(shù)、生物技術(shù)等進(jìn)行輔助處理，實(shí)現(xiàn)含油污泥的無(wú)害化。一般來(lái)說(shuō)其流程如下：
（1）用絮凝劑調(diào)節(jié)含油污泥的顆粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)含油污泥脫水性。
（2）用真空過(guò)濾脫水機(jī)、高速離心機(jī)等設(shè)備進(jìn)行脫水。其中，絮凝劑是難降解的物質(zhì)，處理不好會(huì)導(dǎo)致二次污染，因此選擇適用范圍廣、無(wú)毒無(wú)害的高效、有機(jī)、高分子絮凝劑是需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，新出現(xiàn)的微生物分泌的高分子絮凝劑是一個(gè)較好的選擇。
3.1.2 焚燒
焚燒是污水處理廠處理含油污泥的主要辦法。在將含油污泥脫水后，送入濃縮罐內(nèi)，升溫到60℃，然后加入絮凝劑，進(jìn)行攪拌和重力沉降，再分層切水。含油污泥在經(jīng)過(guò)上述處理后，可再次脫水并烘干，制成泥餅后在焚燒爐內(nèi)焚燒，再對(duì)灰渣進(jìn)行處理。焚燒處理的效果非常明顯，可以去除多種有害物質(zhì)，但焚燒過(guò)程中也會(huì)釋放一些有害氣體，對(duì)大氣造成二次污染。焚燒處理對(duì)設(shè)備的要求較高，這也是很多油氣田所不具備的條件。
3.2 固化處理
3.2.1 固化
固化是指將含油污泥固化，或包容于惰性固化基質(zhì)的無(wú)害化處理手段，比較適用于含有CaCl2，NaCl的含油污泥的處理，以及含油量較低的污泥的處理。當(dāng)前，固化一般是采用水泥固化劑，可達(dá)到安全土地填埋處理的要求。固化處理的效率較高，且處理后也可以進(jìn)行資源化利用，但各油氣田的含油污泥性質(zhì)各異，針對(duì)性開(kāi)發(fā)和使用固化劑是一個(gè)重要的研究方向。
3.2.2 微生物處理
微生物處理是指利用微生物將含油污泥降解和礦化，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害無(wú)機(jī)物質(zhì)的技術(shù)。利用微生物對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，影響處理效果的因素包括以下幾種。
（1）微生物的種類、菌種數(shù)量。
（2）微生物的生長(zhǎng)環(huán)境，如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含水率、溫度、氧氣濃度等。
（3）污染物的生物化學(xué)特征。不同的微生物、對(duì)含油污泥的降解能力也不同。同時(shí)，多種微生物或菌株混合，往往能起到更為理想的降解效果。
其次，微生物處理的產(chǎn)物是水、二氧化碳等無(wú)害物質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，也不會(huì)導(dǎo)致污染物轉(zhuǎn)移，且費(fèi)用不高，是含油污泥無(wú)害化處理的重要研究方向。
3.3 資源化處理
3.3.1 熱解
在缺氧環(huán)境中，含油污泥中的有機(jī)質(zhì)可以分解成固體碳、液態(tài)燃料油等，這都是可以再次利用的資源。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)熱解的方式對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，可以更有效地回收油氣，再次開(kāi)發(fā)殘?jiān)睦脙r(jià)值，具有較好的效益。
3.3.2 焦化
焦化處理是利用渣油、重質(zhì)油的焦化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高溫裂解或熱縮和的技術(shù)。從目前各油氣田的實(shí)際情況來(lái)看，對(duì)含油污泥進(jìn)行焦化處理的方式主要包括以下兩種。
（1）先對(duì)含油污泥進(jìn)行脫水處理，然后用合適的催化劑進(jìn)行混合，放入焦化反應(yīng)釜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)焦化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)縮合、裂解后，產(chǎn)生不凝氣、交談、液相油品等。
（2）向含油污泥內(nèi)添加適量的碳化添加劑、強(qiáng)度添加劑，然后通過(guò)焦化反應(yīng)產(chǎn)生含碳吸附劑等產(chǎn)品。
3.3.3 溶劑萃取
溶劑萃取是指利用萃取劑來(lái)溶解含油污泥，在攪拌和離心后，利用萃取劑把油、有機(jī)物提取出來(lái)，再進(jìn)行回?zé)?，產(chǎn)生可供使用的燃料油。利用回收蒸餾技術(shù)，還可以對(duì)萃取劑進(jìn)行循環(huán)利用。但需注意的是，萃取劑通常需要與其他技術(shù)共同應(yīng)用才可以起到較為理想的回收效果，如與分散劑聯(lián)合使用，與機(jī)械劑聯(lián)合使用，與低頻聲波聯(lián)合使用等。
4 油氣田含油污泥治理技術(shù)趨勢(shì)展望
目前，國(guó)外對(duì)于含油污泥的處理已經(jīng)較為先進(jìn)和發(fā)達(dá)，而國(guó)內(nèi)在此方面則還剛剛起步，很多實(shí)驗(yàn)都還處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，也缺少典型示范工程。同時(shí)，大部分研究都側(cè)重于對(duì)含油污泥中的原油進(jìn)行回收，但對(duì)于含油污泥凈化技術(shù)的研究也很有限。將含油污泥制成泥餅或者填埋雖然較為簡(jiǎn)單，但會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失與環(huán)境污染。利用各種添加劑對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，則需要支付昂貴的成本費(fèi)用，部分處理方式也會(huì)引起二次污染問(wèn)題。生物處理雖然運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)約能源，但廢渣處理也是一個(gè)難題。
隨著含油污泥處理技術(shù)的不斷完善，生物-化學(xué)，物理-化學(xué)等聯(lián)合技術(shù)的運(yùn)用將成為油氣田含油污泥處理的一大方向。同時(shí)，含油污泥中的成分較為復(fù)雜，且各油氣田的含油污泥也有其特點(diǎn)。針對(duì)油氣田實(shí)際情況對(duì)含油污泥進(jìn)行分級(jí)、分階段處理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污泥的無(wú)害處理、資源化利用，也是未來(lái)研究的主要方向。
5 結(jié)語(yǔ)
含油污泥是一種嚴(yán)重的污染源，對(duì)含油污泥進(jìn)行處理，不僅是環(huán)境保護(hù)的需求，也是資源循環(huán)利用的需求。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于含油污泥的處理已經(jīng)有了多項(xiàng)技術(shù)，如焚燒、萃取、微生物處理中。但上述各種技術(shù)手段普遍存在一定的局限性，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的雙收，是值得我們思考的問(wèn)題。
