油氣田含油污泥治理技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析
行業(yè)動(dòng)態(tài)
油氣田開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的含油污泥產(chǎn)量大、種類多、分布廣，歷史遺留問(wèn)題突出。新的環(huán)保要求對(duì)油田污染防治標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，各種技術(shù)政策、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和導(dǎo)則的陸續(xù)出臺(tái)。對(duì)油泥處理的技術(shù)能力提出了具體的指標(biāo)和要求。發(fā)達(dá)國(guó)家的油泥處理技術(shù)已趨成熟，得到了普遍應(yīng)用。國(guó)內(nèi)油泥處理技術(shù)參差不齊，不同的技術(shù)都有其針對(duì)性，受到原料、選址、氣候、熱源等因素限制，技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫。與此同時(shí)，油氣田開(kāi)發(fā)企業(yè)處理成本的嚴(yán)格控制也大大制約了新技術(shù)的研發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)新技術(shù)老技術(shù)并存，同一技術(shù)的守舊和更新并存，大企業(yè)與小公司運(yùn)作并存。
1 油泥處理技術(shù)的工藝與分類
含油污泥處理技術(shù)主要分為三類，分別減量化技術(shù)、資源化技術(shù)和無(wú)害化技術(shù)。
含油污泥減量化技術(shù)主要有油泥調(diào)質(zhì)+脫水技術(shù)、超聲波技術(shù)等。含油污泥資源化技術(shù)又可分為石油回收技術(shù)（主要包括萃取法、熱洗滌法、催化法、熱解析法等）和綜合利用技術(shù)（制作建筑材料、污水處理劑、替代燃料等）。含油污泥無(wú)害化技術(shù)主要包括生物處理技術(shù)、固化技術(shù)和焚燒技術(shù)。
2 油泥處理技術(shù)的內(nèi)容與特點(diǎn)
2.1 源頭減量化技術(shù)
2.1.1 油泥調(diào)質(zhì)+脫水技術(shù)
油泥調(diào)質(zhì)+脫水技術(shù)是將油泥中各組分通過(guò)調(diào)質(zhì)和機(jī)械脫水使油泥實(shí)現(xiàn)油相、水相、固相的分離，先加入調(diào)質(zhì)劑，促使原油與顆粒進(jìn)行分離，確保油相、水相、固相的完全分離。該技術(shù)的關(guān)鍵是使其中粘度大的吸附油解吸、破乳，經(jīng)機(jī)械離心機(jī)分離出的油水混合物進(jìn)入油水分離器，回收油的同時(shí)水相大部分作為工藝水循環(huán)使用，處理殘?jiān)梢杂糜阡伮?、填坑等用途?/p>
2.1.2 超聲波預(yù)處理技術(shù)
超聲波技術(shù)是基于超聲波產(chǎn)生的海綿效應(yīng)和局部發(fā)熱等作用，提高含油污泥的液固分離效果。實(shí)驗(yàn)證明，超聲波可以使含油污泥的含水率降至80%以下，還可以降低約40%的絮凝劑使用量。由于超聲波技術(shù)實(shí)驗(yàn)室效果還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)放大，因此目前尚無(wú)工業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
2.2 資源化利用技術(shù)
2.2.1 熱水洗滌技術(shù)
熱洗滌技術(shù)是利用熱水或蒸汽的脫離、清洗功能，將油泥加入至熱水中，并視情況添加一些化學(xué)助劑，類似于洗滌劑，用于降低污泥中油與固形物的附著力，從而使原油從土相表面脫附而實(shí)現(xiàn)除油目的。實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般采用75℃的熱堿水和洗滌劑反復(fù)洗滌，在液固比值為5:3的條件下，洗滌30min，可將油含量為25%的含油污泥洗至含油率為1%，是目前應(yīng)用較多、處理能力較大的污油泥處理技術(shù)。
2.2.2 有機(jī)溶劑萃取技術(shù)
有機(jī)溶劑萃取技術(shù)是利用物質(zhì)的“相似相溶”原理，使用有機(jī)溶劑作萃取劑，將其與含油污泥充分?jǐn)嚢杈鶆?，將油從液相萃取到有機(jī)溶劑中。然后，非溶劑相因密度差而彼此分層，從而實(shí)現(xiàn)油層、水層和泥層三相的分層分離，回收的原油可以回?zé)捰蛷S煉油，萃取溶劑可以重復(fù)利用，萃取產(chǎn)生的廢渣達(dá)到一般固體廢物標(biāo)準(zhǔn)后按照一般工業(yè)固體廢物處置或利用。
2.2.3 焦化處理技術(shù)
焦化處理技術(shù)是利用高溫條件下烴類的熱裂解和熱縮合反應(yīng)產(chǎn)生焦炭產(chǎn)品。傳統(tǒng)工藝是將油污泥輸送至焦化處理裝置，利用焦化過(guò)程的廢熱使污泥中的有機(jī)組分經(jīng)高溫?zé)崃呀庾優(yōu)榻够a(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，也可以將含油污泥作為清焦前的焦炭冷卻介質(zhì)，既處理了含油污泥，又生產(chǎn)出新的焦化產(chǎn)品。經(jīng)焦化技術(shù)處理后的還原土含油率小于0.2%，可以作為農(nóng)用土壤，是目前處理比較徹底的含油污泥處理技術(shù)，但須有焦化生產(chǎn)裝置等依托條件。
2.2.4 熱脫附技術(shù)
熱脫附技術(shù)源自加拿大、美國(guó)等國(guó)家，熱脫附技術(shù)是將油泥置于無(wú)氧的環(huán)境中，再間接加熱到400℃～500℃。此時(shí)含油污泥中的原油直接氣化為氣態(tài)，即有機(jī)裂解氣，裂解氣在經(jīng)過(guò)冷卻（水冷或風(fēng)冷）后，有機(jī)裂解氣冷凝為油相而實(shí)現(xiàn)回收油的目的。熱解技術(shù)因加熱設(shè)備太大會(huì)導(dǎo)致受熱不均勻，因此單臺(tái)設(shè)備處理能力大大受限，但處理效果較好，且回收的油品質(zhì)也較好，直接可以用于替代農(nóng)業(yè)機(jī)械的柴油使用。國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)在黑龍江、新疆、四川等地廣泛應(yīng)用。
2.3 無(wú)害化處理技術(shù)
2.3.1 微生物土壤化技術(shù)
微生物土壤化技術(shù)是利用使天然或人工培育微生物消化污泥中油類物質(zhì)的處理過(guò)程，該技術(shù)是在特定的溫度、濕度和氧環(huán)境下，用特定的微生物種群降解含油污泥中石油烴的處理方式。該技術(shù)特別適合處理高含水率、低含油率的含油污泥。優(yōu)點(diǎn)是處理成本特別低，缺點(diǎn)是處理時(shí)間特別長(zhǎng)且能夠?qū)崿F(xiàn)污油泥的土壤化，即處理完的污油泥可以達(dá)到土壤標(biāo)準(zhǔn)，用于植被恢復(fù)等，是一種環(huán)境友好的處理工藝。
2.3.2 固化處理技術(shù)
固化處理是將含油污泥摻入固化劑，如水泥、石灰等，理想的固化產(chǎn)物應(yīng)該具有良好的機(jī)械性能和抗浸出性和抗浸透性等特性。固化技術(shù)的應(yīng)用一般配套填埋技術(shù)，固化技術(shù)處理含油污泥并沒(méi)有消除含油污泥中油分的含量，只是大大降低了其在遇水、遇酸情況下石油類組分的浸出值，從而降低其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。其固化物需要填埋處理，填埋需要占用土地，且對(duì)填埋用地的土地功能產(chǎn)生不可逆影響。固化技術(shù)是20世紀(jì)七八十年代傳統(tǒng)的含油污泥處理方式，目前逐漸淘汰。
2.3.3 焚燒處理技術(shù)
焚燒處理技術(shù)是將污油泥在高溫條件下通過(guò)燃燒將污油泥中的有毒有害物質(zhì)全部進(jìn)行燃燒而徹底去除的生產(chǎn)工藝。焚燒一般分水泥窯焚燒和危險(xiǎn)廢物焚燒爐焚燒，焚燒溫度分別在1000℃以上。污泥經(jīng)水泥窯或焚燒爐焚燒后，污泥中多種有害物幾乎能夠全部除去，是目前較徹底的含油污泥無(wú)害化處理方式。該技術(shù)的設(shè)備投資大、技術(shù)含量高、處理成本高，二次污染難以控制。
2.4 典型技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
污油泥處理技術(shù)較多，各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，具體如下：
技術(shù)名稱 | 適用范圍 | 技術(shù)優(yōu)勢(shì) | 技術(shù)缺陷 |
超聲波技術(shù) | 各類含油污泥 | 投資小、建設(shè)期短 | 工業(yè)化程度低 |
溶劑萃取技術(shù) | 高含油率廢物 | （1）易于連續(xù)化操作 （2）可回收大部分原油 （3）溶劑可循環(huán)使用 | 流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、處理費(fèi)用高 |
熱洗-離心脫水技術(shù) | 高含水率含油污泥 | （1）技術(shù)含量低，對(duì)操作人員要求不高，效率基本滿足需求 （2）成本低 | 有二次污染，殘?jiān)鼰o(wú)法達(dá)到土壤化標(biāo)準(zhǔn) |
熱脫附技術(shù) | 各類含油污泥 | （1）連續(xù)化操作 （2）可回收絕大部分原油 | 處理能力小 |
焦化技術(shù) | 焦質(zhì)類含油污泥 | 處理徹底，效果明顯 | 需要依托生產(chǎn)設(shè)施 |
微生物技術(shù) | 低含油率廢物 | 操作方便，作用持久，無(wú)二次污染，處理成本低 | 不適合高含油率廢物，對(duì)環(huán)境條件要求高 |
固化填埋技術(shù) | 各類含油污泥 | 簡(jiǎn)單易行，處理速度快，成本低 | 不能實(shí)現(xiàn)減量，永久性占地，有新的環(huán)境隱患 |
焚燒技術(shù) | 各類含油廢物 | 處理徹底，效果好并可實(shí)現(xiàn)減量 | 二次污染治理成本高，技術(shù)含量高，不適合大規(guī)模處置 |
3 油泥技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
3.1 源頭減量化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
油泥調(diào)質(zhì)+脫水工藝技術(shù)是一種比較成熟的含油污泥處理技術(shù)，可回收泥中部分原油，一定程度實(shí)現(xiàn)了油泥的減量化和資源化處理。但該技術(shù)工藝流程長(zhǎng)、設(shè)備數(shù)量多、需要配套較大油泥收集池儲(chǔ)存各油泥產(chǎn)點(diǎn)送來(lái)的油泥，占地面積大，處理后的泥餅不能滿足深度處理及土壤化要求。超聲波技術(shù)由于技術(shù)的成熟度不夠，處理能力限制等因素尚無(wú)工業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
3.2 資源化利用技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
有機(jī)溶劑萃取技術(shù)目前是僅次于熱洗法的普遍性技術(shù)，該技術(shù)可以處理不同含量的油泥，處理效率較高。熱洗滌技術(shù)能夠?qū)⒑臀勰嗟暮吐侍幚碓?%以下。熱脫附處理技術(shù)可將污泥處理后達(dá)到美國(guó)BDAT標(biāo)準(zhǔn)要求，烴類可以回收利用，該技術(shù)已開(kāi)始在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用。微生物降解技術(shù)具有節(jié)約能源、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，目前受到國(guó)內(nèi)外的普遍關(guān)注。
3.3 無(wú)害化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
固化法處理后的污泥堆放占用了大面積土地，造成了資金的浪費(fèi)，加入有機(jī)固化劑可能帶來(lái)二次污染，且不能實(shí)現(xiàn)廢物的減量。焚燒法二次污染處理成本太高，且不能實(shí)現(xiàn)廢物的減量。焚燒法二次污染處理成本太高，且不能對(duì)高含油率廢物中的原油實(shí)現(xiàn)資源化，目前應(yīng)用較少，只有在綜合的危險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)施中對(duì)少量含油污泥進(jìn)行焚燒處置。
4 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
新環(huán)保法實(shí)施后，各油氣開(kāi)采行業(yè)加大了含油污泥治理的進(jìn)度，由于歷史遺留含油污泥的數(shù)量巨大，且成分復(fù)雜，短期內(nèi)全國(guó)含油污泥的處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足含油污泥處理的需求，大量跨界資本都紛紛轉(zhuǎn)向污油泥處置產(chǎn)業(yè)，但很多污油泥處置技術(shù)尚未成熟，在具體應(yīng)用中不適應(yīng)。
“十二五”末，不同種類、不同工藝的含油污泥處理工藝雨后春筍般出現(xiàn)，化學(xué)熱洗滌技術(shù)和熱脫附技術(shù)已經(jīng)在污油泥處置行業(yè)占有一席之地，但熱脫附技術(shù)受到處理能力的限制，產(chǎn)能難以保證且投資大，運(yùn)行成本高。未來(lái)處理技術(shù)的發(fā)展方向必須定位于設(shè)備投資小，運(yùn)行成本低，能夠撬裝化的含油污泥處理技術(shù)。
熱門(mén)產(chǎn)品
